反物たんもの

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はん物質ぶっしつ英語えいごAntimatterざい粒子りゅうし物理ぶつりがくちゅうはん粒子りゅうし概念的がいねんてき延伸えんしんはん物質ぶっしつゆかりはん粒子りゅうし構成こうせいてき,如同普通ふつう物質ぶっしつよし普通ふつう粒子りゅうししょ构成てきれい如一顆はんしついち顆反電子でんしせい電子でんしのう形成けいせいいちはん原子げんし,如同電子でんししつ形成けいせい一般いっぱん物質ぶっしつてき原子げんし。此外,物質ぶっしつあずかはん物質ぶっしつてき結合けつごうかい如同粒子りゅうしあずかはん粒子りゅうし結合けつごう一般いっぱんしるべ致兩しゃ湮滅いんめつ,且因而釋放出ほうしゅつだかのう光子こうしとぎ瑪射せんある其他のうりょう較低てきせいはん粒子りゅうしたいせいはん物質ぶっしつ湮滅いんめつしょ造成ぞうせいてき粒子りゅうしてきどうのうひとしどう原始げんしただしはん物質ぶっしつたいてきどうのう上原うえはら物質ぶっしつ靜止せいし質量しつりょうあずか生成せいせい粒子りゅうしせい質量しつりょうまと後者こうしゃ通常つうじょう佔大部分ぶぶん。(あいいん斯坦相對そうたいろん指出さしで質量しつりょうあずかのうりょうこれ等價とうかてき。)

はん物質ぶっしつ無法むほうざい自然しぜんかい找到,僅有ややたてそく逝的少量しょうりょう存在そんざいれい如因放射ほうしゃおとろえへんある宇宙うちゅうしゃせんとう現象げんしょう)。這是よし於反物質ぶっしつわか存在そんざい於像物理ぶつり實驗じっけんしつてき人工じんこう環境かんきょうのり避免ずいそくあずか自然しぜんかいてき物質ぶっしつ發生はっせい碰觸なみ湮滅いんめつはん粒子りゅうし一些穩定的反物質(れいはん以以人工じんこう製造せいぞうごく少量しょうりょうただし基本きほん不足ふそく以達いたたい這些物質ぶっしつけんしょう其理ろん性的せいてき程度ていどただし大量たいりょうてきせい電子でんしゆかり正子まさこ斷層だんそう照影しょうえいとうさんせい)。

ざい科學かがくあるまぼろし方面ほうめん焦點しょうてんたまきにょうざいためなん所見しょけんてき宇宙うちゅういく乎充滿了まんりょう物質ぶっしついやゆう其他地方ちほうそくいく乎充滿了まんりょうはん物質ぶっしつ以及のう夠駕馭反物質ぶっしつざい現今げんこんてき宇宙うちゅう範圍はんいちゅうあかりあらわてきせいはん物質ぶっしつ對稱たいしょうせいなりりょう物理ぶつりてき最大さいだい難題なんだいいち許多きょた可能かのうてき物理ぶつり過程かていざい探究たんきゅう重子しげこどきしょ發現はつげん

歷史れきし[编辑]

はん物質ぶっしつ

1927ねん12月,英国えいこく物理ぶつりがく罗·狄拉かつ提出ていしゅつりょう電子でんしてき相對そうたいろん方程式ほうていしきそく狄拉かつ方程式ほうていしき[1]ゆうおもむきてき等式とうしきちゅう發現はつげんじょりょう一般正能量之外的負能量結果。這顯示けんじいち問題もんだいとう電子でんし趨向すうこう於朝ちょ最低さいてい可能かのうてきのうかいおど遷時;無限むげんだいてきのうりょう毫無意義いぎてきただしためりょうようわたる條件じょうけん,狄拉かつ提出ていしゅつ真空しんくう狀態じょうたいちゅう充滿じゅうまんりょうのうりょう電子でんしてきうみ」,しょうさく狄拉克之かつゆきうみにんなん真實しんじつてき電子でんしいん此會填補てんぽ這些海中かいちゅう具有ぐゆう正能しょうのう量的りょうてき部分ぶぶん

衍伸這個そうほう,狄拉かつ發現はつげん海中かいちゅうてき這些「ほらのり具有ぐゆうせい電荷でんかおこりはつみとめため這是しつただし赫爾曼·がいなんじ指出さしで這些ほらおう該是具有ぐゆう電子でんししょうどうてき質量しつりょう。1932ねん由美ゆみこく物理ぶつりがく卡尔·やす德森とくのもりざい實驗じっけんちゅうしょうじつりょうせい电子てき存在そんざいざい此期あいだはん物質ぶっしつゆう也常しょうさくはん地物ちぶつしつ」。雖然狄拉かつ自己じこぼつゆう使用しようはん物質ぶっしつ這個術語じゅつごただし後來こうらいてき科學かがくはたはんしつとう粒子りゅうし稱呼しょうこためはん物質ぶっしつ[2]かんせいてきはん物質ぶっしつ元素げんそしゅうひょうゆかりなつ尔·让内於1929ねん完成かんせい[3]

性質せいしつ[编辑]

はん质子はん中子なかごはん电子如果ぞう质子中子なかご电子样结あいおこりらい形成けいせいりょうはん原子げんし

反物たんもの质和ぶつ一旦いったんあいぐう,就相互そうご吸引きゅういん、碰撞なみ完全かんぜん转化为光并释放出ほうしゅつ巨大きょだいてきのうりょう,这个过程さけべ湮灭。湮灭过程かい放出ほうしゅつただし反物たんもの质中蕴涵てき所有しょゆうせい质量のうすえ爱因斯坦著名ちょめいてき质能关系しき──E=mc²,一种在科学界受到普遍认同的理论认为,宇宙うちゅうだいばく早期そうき曾产せいりょう数量すうりょう相当そうとうてきぶつ质和反物たんもの质,ずいきさき发生てきぶつ质和反物たんもの质的湮灭消耗しょうもう掉了绝大部分ぶぶんてきせい反物たんもの质,遗留てきしょう部分ぶぶんせいぶつ质构なりりょう现如いまてきぶつ质世かい理論りろんじょう宇宙うちゅうだいばくどき所產しょさんせいてき粒子りゅうしあずかはん粒子りゅうしおう數量すうりょうしょうどうただし为什么現今げんこんしょ遺留いりゅうらいてき絕大ぜつだい多數たすう是正ぜせい粒子りゅうし,這即しょ谓的“せい反物たんもの质对しょうせい破壞はかい”(對稱たいしょうやぶかけ),雖然ざいいく粒子りゅうし对撞试验ちゅう發現はつげんりょうせい粒子りゅうしあずかはん粒子りゅうしてきおとろえへんりゃくゆう不同ふどうそく所謂いわゆるてき電荷でんか宇稱守恆もりつねCP破壞はかい),ただしざい數量すうりょうじょう不足ふそく解釋かいしゃくためなん現今げんこんはん物質ぶっしつ消失しょうしつてき問題もんだい,這在粒子りゅうし物理ぶつりがくうえ仍是一大未解决的问题。

應用おうよう[编辑]

想像そうぞうちゅうようはん物質ぶっしつとう燃料ねんりょうてきはん物質ぶっしつ火箭かせんえいantimatter rocket

よしため物質ぶっしつあずかはん物質ぶっしつてき湮滅いんめつとき質量しつりょう完全かんぜん轉換てんかん成能なるのうりょうおびらい最大さいだいてきのうげん效率こうりつ,且單位たんいさんりょうかくのうてきせんひゃくばいあるつねぶんまわし燃料ねんりょうてきおくちょうばいすえ爱因斯坦てき质能关系しきE=mc2。其中E为湮灭产せいのうりょう,m为参与さんよてきせいぶつ质和反物たんもの质湮灭前总静止せいし质量,c为光速こうそく≈3x108べい/びょう。举例らい说,二分之一克反物质湮灭所产生的能量大约与广岛原子げんし弹爆炸ところ产生てきのうりょう相当そうとうそく一克反物质湮灭所产生的能量约为2-3まんTNTとうりょうあるものだい约200亿せん),所以ゆえん一直有人研究其作為新能源的可行性,主要しゅようよう於很なん補給ほきゅう燃料ねんりょうてきこうてんもちい,甚至作為さくいはん物質ぶっしつ武器ぶきただしよし於目ぜん人為じんいせい造反ぞうはん物質ぶっしつてき方式ほうしき由加ゆかそく粒子りゅうし打擊だげき固定こてい靶產せいはん粒子りゅうしさい減速げんそく合成ごうせいてき。此過程かていしょ需要じゅようてきのうりょう遠大えんだい湮滅いんめつ作用さようしょ放出ほうしゅつてきのうりょう,且生成せいせいはん物質ぶっしつてきそくりつごくていいん此尚具有ぐゆう經濟けいざい值。此外,反物たんもの质与ぶつ质相ぐうかい发生湮灭,保存ほぞんじょう也是一大いちだい問題もんだい

まいり[编辑]

參考さんこう資料しりょう[编辑]

  1. ^ P. A. M. Dirac. The Quantum Theory of the Electron. Proceedings of the Royal Society of London: Series A. 1928, 117 (778): 610–624. Bibcode:1928RSPSA.117..610D. JSTOR 94981. doi:10.1098/rspa.1928.0023. 
  2. ^ M. Kaku, J. T. Thompson. Beyond Einstein: The Cosmic Quest for the Theory of the Universe. Oxford University Press. 1997: 179–180. ISBN 0-19-286196-4. 
  3. ^ P. J. Stewart. Charles Janet: Unrecognized genius of the periodic system. Foundations of Chemistry. 2010, 12 (1): 5–15. doi:10.1007/s10698-008-9062-5. 

延伸えんしん閱讀[编辑]

外部がいぶ連結れんけつ[编辑]