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反物质被冷却到接近绝对零度,降温反物质有何科学意义?

信息来源:lengque.biz   时间: 2021-04-30  浏览次数:34

  

  本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。反物质是宇宙中的一大谜团。

  1982年科学家首次提出反物质理论,仅仅4年之后,反物质被正式发现。反物质宇正物质具有镜像的物理特征,而且和正物质所带的电荷相反,但电荷量相等。

  根据宇宙的守恒定律,正物质的数量应该和反物质完全相等,但事实上,普通物质随处可见,反物质却非常稀少,这说明宇宙的电荷并不守恒,也可能是人类还没有找到反物质非常集中的区域。

  

  宇宙中几乎不存在反物质,人类却可以创造出反物质:

  人类目前观测到的宇宙中,几乎没有反物质的存在,但是研究人员可以在地球上,将常规物质粒子加速到接近光速,利用粒子对撞机,就可以在实验室中制造出反物质粒子。

  反物质粒子在接触到对应的正物质粒子后,会以伽马射线的形式释放能量,相互泯灭,因此反物质的储存和研究非常困难。

  

  通过粒子高速对撞生成反物质粒子后,研究人员利用超强的磁场操纵并减缓反物质粒子的速度,将正反物质粒子分别移动到不同的磁场区域,从而对反物质进行储存和研究。

  拥有反物质粒子,就可以利用反物质粒子创造出反物质,目前研究人员已经在实验室中结合出“反氢”。

  为了更好的研究反物质的特性,实验室中的“反氢”,正在通过激光进行冷却,目前反物质的温度只比绝对零度高出二十多摄氏度。

  

  物质温度往往就是物质内部微观粒子的移动速度,将反物质进行超冷处理,反物质内部的粒子运动也会大大降低。

  在超低的温度下,反物质的粒子运动状态可以被研究人员轻松捕捉,从而对反物质的物理特性进行精准测试。

  目前研究团队正在测试反物质是否和正物质一样,对重力作用产生相同的反应,如果反物质违反了正物质的物理规则,那么反物质世界或许就是一个完全不同的“平行世界”。

  

  激光为何能够冷却反物质?

  在绝大多数人的印象中,激光往往起到加热的作用,这确实是常规情况。

  利用激光照射物质,激光的光子会随机撞击到照射位置的物质粒子,从而让物质粒子的运动加速,进而提升物质温度。

  但是在实验室中,研究人员可以精准观察反物质的粒子运动,再适当调整光子的撞击位置,就可以利用光子的撞击,减慢粒子的运动。这需要非常精确的操控,随着反物质的温度越来越低,进一步减缓粒子运动也会更加困难。

  

  虽然人类已经创造出反物质粒子,但是反物质对于人类社会来说非常危险。

  正反物质的接触,会释放出巨大的能量,并且会让接触到的物质彻底消失,宇宙在诞生之初,反物质的神秘消失,或许存在外在干预,进而让我们的宇宙成为适合普通物质发展的宇宙。

  如果人类利用反物质粒子创造出真实的反物质,那么这些反物质将成为一个潜在的危险,当反物质数量无法得到控制时,地球或许就会在巨大的能量中泯灭!

  

    ——本信息真实性未经中国冷却网证实,仅供您参考