反物质能
反物质是正常物质的反状态。当正反物质相遇时,双方就会相互湮灭抵消,发生爆炸并产生巨大能量。能量释放率要远高于氢弹爆炸。
②反物质概念是英国物理学家保罗?狄拉克最早提出的。他在20世纪30年代预言,每一种粒子都应该有一个与之相对的反粒子,例如反电子,其质量与电子完全相同,而携带的电荷正好相反(A)。
③科学家认为,宇宙诞生之初曾经产生了等量的物质与反物质。后来,由于某种原因,大部分反物质转化为物质。再加上有的反物质难于被观测,所以,在我们看来当今世界主要是由物质组成。一些科学家提出,宇宙中存在由反物质构成的反星系,反星系周围存在微小的黑洞群。在衰亡时会放出低能反质子和反氦原子核。因此,观测宇宙射线中的反质子和反氦原子核,可以为反物质天体的存在提供证据。
④欧洲航天局的伽马射线天文观测台,证实了宇宙间反物质的存在。他们对宇宙中央的一个区域进行了认真的观测分析。发现这个区域聚集着大量的反物质。此外,伽马射线天文观测台还证明,这些反物质来源很多,它不是聚集在某个确定的点周围,而是广布于宇宙空间.
⑤前不久,一个由日本和美国科学家组成的研究小组,计划从今年开始在南极上空放飞气球,捕捉反物质天体释放出的反粒子,寻找反物质天体如友星系存在的证据.目标是观测低能反质子和反氦原子核。自1933年以来,日美研究小组曾在加拿大用气球进行观测,该地区受地球磁场和大气影响小.但为了不让气球飞跑,必须当天回收。而在南极上空,气球可持续飞行两周,观测数据能大幅度增加。
⑥目前,人们发现和制造的反物质粒子虽然不多,但正电子作为反物质的一种形式,已经有了许多实际用途。例如,正电子发射X射线层析照相术(PET),医生利用PET扫描不仅能得出病人软组织的详细图像,而且能够观察他们体内的化学过程,其中包括在进行认识活动时大脑各部分消耗“燃料”的速度。
反物质能潜在且十分诱人的用途是用来制造星际航行火箭的超级燃料。将氢和反氢混合湮灭来获得能量,这种燃料的1%克所产生的推力相当于120吨由液态氢和液态氧组成的传统燃料(B)。此外,利用反物质能进行星际旅行,还可以减少携带燃料的质量,进一步提高飞行器的飞行速度。
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