第561章 反物质之威!恐怖的湮灭!无尽震撼(1/2)
第561章反物质之威!恐怖的湮灭!无尽震撼!宇宙中真的存在反世界吗
反物质是什么
当它和现实中的物质相遇后会怎么样
这恐怕是所有人在听到反物质后的第一个疑问了。
此刻,当李奇维提出惊世骇俗的反物质理论后,终于有人忍不住提问了。
整个会场内瞬间安静下来,所有人都在等待布鲁斯教授的解释。
不管结果怎么样,今天的演讲,必将轰动整个物理学界!
这时,李奇维开口了。
“这个问题很复杂却又很简单。”
“复杂是因为我们连反物质的性质都还不清楚,怎么研究它和正物质的关系呢。”
“简单是因为只要能找到反物质,把它和正物质放一起,做个实验就知道了。”
众人皆是一笑。
“不过,既然我从理论上预言了反物质的存在,那么也可以尝试从理论上预言它的特性。”
“为了方便,就以电子和反电子为例吧。”
“各位,请再次看这个新的波动方程。”
“目前已知,电子和反电子的质量、自旋相同,但是它们的电荷和磁矩相反。”
“我们不妨来做个思想实验。”
“假设现在有一个正电子和一个反电子,以相同速度相向运动,然后撞击在一起。”
“首先,根据电荷守恒定律,撞击后形成的系统一定是电中性的。”
“因此,正反电子不可能形成两个正电子,或者两个反电子。”
“其次,根据质量守恒定律,撞击后形成的系统一定是2倍电子质量。”
“所以,它不可能是质子、中子这样的粒子,因为它们的质量是电子的上千倍。”
“最后,碰撞还需要满足能量守恒定律。”
“这样一来,我大概可以给出几个猜想。”
“第一种,正反电子相撞后,什么也没发生,相当于弹性碰撞。”
“虽然它们各自的电荷依然存在,但组成的系统却是电中性的。”
“第二种,正反电子相撞后,形成一个2倍电子质量的新粒子,并且它还是电中性的。”
众人闻言,皆点点头。
这两个猜想还是很有道理的。
逻辑严密、合理猜测。
在众人心中,三大守恒定律的优先级肯定是高于反物质的。
这三个定律堪称是物理学基础的基础,绝对不容置疑。
不管反物质多么神秘莫测,它也要遵循守恒定律。
“反宇宙不是物理学的法外之地!”
所以,基于它们的推论,也是符合逻辑的。
然而,就在众人讨论时,李奇维忽然又说道:
“不过,我个人不是很喜欢上面两个猜想。”
“我还有另外一个看起来有点匪夷所思的猜想。”
哗!
众人皆是一惊!
能够让布鲁斯教授都觉得匪夷所思的东西,那一定惊世骇俗!
但是,除了这两种碰撞结果,还会有其它的结局吗
普朗克、爱因斯坦、薛定谔、海森堡等人都在凝神思考。
接着,李奇维继续说道:
“第一种猜想里,正电荷和负电荷相遇,却什么都没发生,我认为有点不合常理。”
“第二种猜想里,电荷中和是我偏向的观点,但是我不喜欢再添加莫名的新粒子。”
“所以,我提出的第三种猜想,是把猜想一和猜想二结合在一起。”
“我认为,正反电子相遇后,会变成电中性的两个光子!”
轰!
全场震撼!
所有人都瞪大了双眼,觉得不可思议!
电子怎么会和光子扯到一起了
这两种粒子的差别也太大了。
“这怎么可能呢”
“我感觉布鲁斯教授的第三种猜想有点离谱。”
“这确实太匪夷所思了!”
“.”
众人议论纷纷。
而普朗克等大佬们却眉头紧皱,在思考其中的可行性。
很快,就有人忍不住问道:
“布鲁斯教授,如果正反电子相遇变成两个光子,那岂不是违反了质量守恒定律”
“电子是有质量的,而光子的质量为零。”
哗!
众人纷纷点头赞同。
李奇维微微一笑,说道:
“不!第三种猜想并不违反质量守恒定律。”
“根据狭义相对论中的质能方程可知,正反电子相遇后,它们可以把自身的质量全部转换成能量。”
“而这些能量就以光子的形式释放出去。”
“如此一来,就符合质量守恒定律了。”
“这个过程看起来就好像正反电子相遇后,化作一团光,然后电子消失在空间之中,什么也没留下。”
“所以,我把这个过程称为【湮灭】。”
嘶!
静!
死一般的寂静!
所有人听完湮灭概念后震撼不已!
这太可怕了!
也太匪夷所思了!
正反两个电子相遇,竟然会变成光
其实,物质变成光并不特殊。
根据质能方程,质量和能量本来就是一体两面。
消失的质量会变成能量,而这些能量通常情况下都以光子的形式存在。
比如恒星内部的核聚变过程就是如此。
但是湮灭过程显然更加震撼人心。
李承道再次被二弟的预言所震惊。
他竟然和父亲的想法是一样的!
“太不可思议了!”
李承德微微一笑,深藏功与名。
这时,李奇维又补充道:
“我认为湮灭的发生甚至不需要条件。”
“只要正反电子相遇,就会立刻湮灭,产生光子。”
“这与核聚变中的质能转换条件有显著的区别。”
很多营销号会夸大其词:
“震惊!反物质湮灭比原子弹氢弹威力更大!”
“1克反物质就能摧毁世界!”
这些说法都是错误的!
不管是反物质湮灭,还是核聚变和核裂变,它们释放能量的原理都是质能方程。
前者比后者优势的地方在于:质能转换效率不一样!
反物质湮灭的效率可以达到100%。
也就是说,不管有多少反物质,都能够完全转换成能量。
但核裂变的原子弹不同。
因为临界质量的存在,如果想要1g的物质发生核裂变,可能需要2000g的物质为基础。
剩下的1999g物质全部都浪费了。
而核聚变是目前人类掌握的最高效率的质能转换方式,其质能转换比约为0.7%。
即每1kg的物质发生聚变,最多只能释放出7g的能量。
虽然效率低,但可以依靠大力出奇迹。
你有1g的反物质炸弹,我就用几千克的物质造原子弹,最终释放的能量都是一样的。
因此,1g反物质摧毁世界也是无稽之谈。
1g反物质发生湮灭,还需要另外1g的正物质,所以一共有2g物质转换成能量。
根据质能方程计算,这些能量大致相当于4.3万吨tnt。
美国投下的小男孩的当量是2万吨tnt。
所以,1g反物质湮灭,产生的能量是2个小男孩多一点。
离摧毁世界差了十万八千里。
不过,反物质湮灭的优势,确实是显而易见的。
你左手拿着一块阿司匹林药片大小的正物质,右手拿着同样大小的一块反物质。
然后随手一抛。
轰!
轻易毁灭一座城市。
这就是反物质之威!
不需要什么导线,什么计算临界质量,什么提纯元素。
仅仅是相遇,便可湮灭,爆发出毁天灭地的能量。
但问题也随之而来。
反物质太不稳定了。
它在碰到正物质的瞬间就爆炸,你还怎么用手拿呢
在后世,制造和保存反物质都是非常艰难的事情。
首先是制造方面。
根据测算,如果使用欧洲最大型的粒子对撞机,持续不断运行一百年,大概可以造出0.1μg(千万分之一克)的反物质。
这点反物质湮灭所释放出的能量,大概就和一发炮弹差不多。
但是制造它的成本,哪怕只按照对撞机用的电费计算,也需要超过1万亿美元!
这是何等可怕而高昂的代价!
就算把整个地球卖给外星人,都凑不齐制造10g反物质的钱。
而且,就算造出来,保存也是个大麻烦。
目前科学家每年大概可以制造出零点几纳克的反物质。
这些反物质被约束在磁场形成的磁力陷阱中,不能接触任何物质。
这简直比人工可控核聚变的条件还要苛刻无数倍。
后者或许哪一天材料学突破了,能造出耐超高温的材料,就能制造存放等离子体的容器。
但反物质,只要是正物质原子组成的容器,全都不能用。
所以,所谓的反物质飞船引擎,仅仅只是一种畅想,它不可能被组装在我们正世界的飞船里。
不仅如此,保存反物质的温度几乎接近绝对零度,就是为了让反粒子的动能小一点,维持它存在的时间。
一般情况下,科学家制造的反物质,都是亚原子级或者几个反原子。
它们的保存时间大概在毫秒级。
目前保存约束时间最长的反氢原子,存在了大约20秒。
如果人类哪天在宇宙中真的遇到一颗反物质星球,想带走都是个问题。
所以,根据以上的情况,制造反物质炸弹暂时就不要想了。
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