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欧洲核研究组织计划用货车运送反物质,感觉能拍科幻片了

来源:网络整理 编辑:新闻在线 时间:2018-03-02
导读:欧洲核研究组织计划用货车运送反物质,感觉能拍科幻片了
在一个新项目中,研究人员正致力于第一次用货车运输反物质! 咱先来了解下什么是反物质呢?它一种假想的物质形式,在粒子物理学里,反物质是反粒子概念的延伸,反物质是由反粒子构成的,如同普通物质是由普通粒子所构成的。 物质与反物质的结合,会如同粒子与反粒子结合一般,导致两者湮灭,且因而释放出高能光子或伽玛射线 。 爱因斯坦预言过反物质的存在。按照物理学家假想,宇宙诞生之初曾经产生等量的物质与反物质,而两者一旦接触便会相互湮灭抵消,发生爆炸并产生巨大能量。深入研究反物质,是解开宇宙起源之谜的重要环节。 反物质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 0.01 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。 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。 从理论上说,不到 500 克反物质的破坏力超过世界上最大氢弹的威力。反物质极不稳定,它可以把接触到的任何东西化为灰烬 连空气也概莫能外。 仅仅一克反物质就相当于 20 万吨当量的核炸弹的能量 比当年扔在广岛的那颗原子弹要强 2,000 多倍。 爱因斯坦曾计算过这种完整的能量释放比率,跟这种完全的能量释放相比,核裂变就像划燃一根安全火柴一样微不足道。如果应用不当,人类面临的,将是地球毁灭。 宇宙中果真存在神秘的反物质,它们在哪里?为解开这个世纪之谜,中国和意大利在西藏海拔 4,300 米的羊八井地区,建成了世界上第一个 1 万平方米 地毯 式粒子探测阵列实验站,用以接收来自宇宙的高能射线和反物质粒子。 据高能物理所天体宇宙实验室研究员卢红博士介绍,宇宙高能射线是人类能获得的惟一来自太阳系以外的物质样本。长期以来,它一直是科学家探索宇宙奥秘的研究对象。 自从宇宙大爆炸理论出现后,科学家又一直致力于从宇宙射线中找到猜想中的神秘的反物质。 中国和日本科学家早在十年前已在羊八井地区设置了分散的外观如蜂箱的粒子探测器,开展了宇宙射线的研究。先后接收到了正电子、 子、л 介子等高能粒子。 而改建新的 地毯 式探测阵列,除了面积更大,还由于它是由玻璃板一样的方形平板组成,可以像铺地毯一样拼接而几乎没有缝隙,弥补了过去间距过大,丢失信息的缺点。 除此之外,位于法国和瑞士边界,耗资 80 亿美元,由 2,000 多名物理学家花费 14 年时间建造的大型强子对撞机---(LHC),已经在 2008 年 9 月 10 日首次运行,用来探索反物质和宇宙大爆炸开始后万亿分之一秒内宇宙中物质的组成。 1979 年,美国科学家把一个有 60 层楼高的巨大气球放到离地面 35 公里的高空,气球上载有一批十分灵敏的探测仪器,结果,它在高空猎取了 28 个反质子 。这是在地球以外第一次发现的反物质。 虽说是探测到了反物质的存在,但是该怎么运输它们呢?人类可是要利用它们造火箭去火星的。 就目前这个阶段来说,科学家们还只能用特殊装置长时间容纳反物质,但是无法把反物质运送到别处。 欧洲核研究组织(CERN)的粒子物理学家们操作着世界上最大的粒子物理实验室,反物质在许多不同的实验中产生,但捕获、储存和运输仍是一项极其艰巨的任务。 但现在,科学家们搞了一个新项目,叫做反质子不稳定物质湮灭(PUMA)项目,计划用货车运送反物质,听起来像不像科幻小说? PUMA 项目将采用一辆货车将反物质运送到几百米外的另一个反物质研究项目现场,别小看这几百米的距离,科学家为此还得准备数年。 为了完成这一伟大的旅行,欧洲核子研究中心的研究人员正在开发一种名为 lock 的反质子技术,反物质会被磁场和电场悬浮在真空中。 科学家预测这种反质子技术能够同时存储 10 亿个反质子数周,这是现有技术能储存的 100 倍以上,并允许其缓慢且安全的移动。 有人会问,这到底安不安全?对此科学家表示即使 10 亿反质子在某种程度上与实际物质接触,仍然不足以炸掉一个苹果,更不用说研究设施了。 你可能不知道,反物质可以说是世界上最贵的物质了。NASA 估计,制造一克的反氢原子所需成本高达 62.5 万亿美元(约合人民币 420 万亿元),而反氢是最简单的反物质形式,制造其他的反元素会更加昂贵。 现在人类只能制造出少量的反物质,都只用于科学研究,不卖。那么,为什么反物质如此昂贵呢? 最主要的原因是这东西制造起来极其不容易,需要消耗巨大的能量。为产生反物质,需要通过粒子加速器(如大型强子对撞机)把亚原子粒子加速到接近光速,然后把它们撞向金属块或者让它们互相碰撞。 在这种剧烈的碰撞过程中,将会释放出大量的能量,其中一些转化为物质和反物质。之后需要用特殊的装置来捕获反物质,因为它们一旦与物质接触就会发生湮灭。 如果把人类制造的所有反物质同时湮灭,释放出的能量甚至不够烧开一杯水。科学家在大型强子对撞机上花费数十亿美元,才能获得极少量的反物质(十亿分之几克)。

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