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宇宙中的反物质

想要弄明白宇宙中有没有反物质

首先要弄明白什么是反物质

反物质是和物质相对立的一个概念

众所周知

原子是构成化学元素的最小粒子

它由原子核和电子所组成

原子的中心是原子核

原子核由质子和中子组成

电子围绕着原子核旋转

原子核里的质子带正电荷

电子带负电荷

从它们的质量来看

质子是电子的一千八百四十倍

形成了强烈的不对称性

因此

二十世纪初有一些科学家就提出疑问

二者相差如此悬殊

会不会存在另外一种粒子

它们的电量相等而极性相反

比如

一个同质子质量相等的粒子可带的是负电荷

另一个同电子质量相等的粒子可带的是正电荷

一九二八年

英国青年物理学家狄拉克从理论上提出了带正电荷电子的可能性

这种例子除了电荷同电子相反之外

其他的都一样

一九三二年

美国物理学家安德逊经过实验把狄拉克的预言变成了现实

它把一束伽马射线变成了一对粒子

其中一个是电子

而另一个同电子质量相同的粒子带的就是正电荷

一九五五年

美国物理学家西格雷等人在高能质子同步加速器中用人工的方法获得了反质子

它的质量同质子相等

却带有负电荷

一九七八年八月

欧洲的一些物理学家又成功的分离并储存了三百个反质子

一九七九年

美国新墨西哥州立大学的科学家把一个有六十层楼高的巨大氦气球放到了离地面三十五千米的高空

飞行了八个小时

一共捕获了二十八个质子

从此

人们知道了每种粒子都有相应的反粒子

人们根据反粒子自然联想到反原子的存在

一个质子和一个带负电荷的电子结构

便形成了原子

同样

一个反质子和一个带正电荷的电子相结合

不就形成了一个反原子了吗

照此类推下去

岂不是会形成一个反物质的世界吗

于是

就有人认为

宇宙是由等量的物质和反物质构成的

从理论上来看

宇宙中应该存在一个反物质世件

可事实上却并不这么简单

经过研究发现

粒子和反粒子一旦相遇

它们就会同归于尽

从而转化成高能量的光子辐射

可是

这种光子辐射人们至今还没有发现

在地球上

我们很难找到反物质

因为它一旦遇到无处不在的普通物质

便会湮灭

那么

宇宙中存在着反物质吗

存在着一个反物质世界吗

按照对称宇宙学的观点

它们是存在的

这一学派认为

我们所看到的全部河外星系

包括银河系在内

原本不过是庞大而又稀薄的气体云

是由等离子体构成的

等离子体既包含粒子

又包含了反粒子

当气体云在万有引力作用下开始收缩时

粒子和反粒子接触的机会就多了起来

便产生了湮灭效应

同时释放出了巨大的能量

收缩的气体云开始膨胀

这就是说

等离子体云的膨胀是由正反粒子的湮灭引起的

按照这种说法推论

在宇宙中的某个地方

一定存在着反物质世界

如果反物质世界真的存在的话

那么它只有不与物质汇合才能够存在

可是物质和反物质怎样才能不汇合呢

为什么在现在的宇宙中

我们所发现的反物质会如此少呢

这些都是未解的科学之谜

亲爱的听众朋友们

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感谢您的收听

咱们下章再见