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反物质和暗物质到底是啥玩意,它们真的存在于我们的世界吗?

老有人闹不清楚反物质和暗物质的区别,常把它们混为一谈。
其实这是完全风马牛不相及的两码事。
但它们都是当今世界最神秘最前沿的科学,解开了它们的秘密,将对人类文明具有里程碑意义。

反物质和暗物质到底是啥玩意,它们真的存在于我们的世界吗?

许多人对反物质和暗物质概念很模糊,总把他们搞混了。事实上他们完全不是一码事,是风马牛不相及的两种事物。

那么它们到底真的存在于我们这个世界吗?下面我们一起来讨论一下。

先说说反物质。

顾名思义,反物质就是反的东西,假定我们生活中的一切都是“正”的,那么“反”的就是与我们生活“正”的相反的,如反电子、反质子、反原子,以及由这些反原子组成的反物质,如反人、反地球等等。

但这些反物质遇到正物质的时候,就会湮灭,在湮灭中爆发出巨大能量。

这种爆发被认为是迄今为止最完美完全的质量能量释放,是最干净彻底的能量爆发,符合爱因斯坦质能方程智能转换规律。

爱因斯坦质能方程为:E=MC?

根据这个方程,我们可以计算出1克的质量完全释放可以得到90000000000000(90万亿)焦耳的能量,相当于2500万度电,或者21510吨TNT炸药威力。

反物质与正物质湮灭是同质量进行的,因此1克反物质与1克正物质湮灭的能量就是180万亿焦耳。

反物质在我们世界存在十分稀少,所以才能够让我们这个世界稳定。否则岂不随时都湮灭了?反物质和暗物质到底是啥玩意,它们真的存在于我们的世界吗?

再来说说暗物质。

暗物质是上世纪发现宇宙中充满着的一种看不到的物质。

要知道,人的眼睛能够看到东西,是因为物体有光线或者反射光线,暗物质既不发光也不反射光线。

而且这种物质几乎不与任何其他的物质发生作用,这就没有办法测量了。

但这种物质又是确确实实存在的,因为它有引力作用。

我们宇宙的所有天体都是在万有引力的作用下运行的,星系也是由于引力作用而凝聚在一起。

但大量的天文观测中发现,一个星系可见质量不足以使星系保持现在这种样子,与牛顿万有引力定律不符,其中必有一种力量在发生着主导作用。反物质和暗物质到底是啥玩意,它们真的存在于我们的世界吗?

这种现象,只能假设有某种看不到的物质在发生作用,才能够得到解释。

科学家们观测研究了近百年,还是没有看到这种物质。他们把这种看不到的物质称为暗物质,这就是暗物质的由来。

经过计算,暗物质占有宇宙全部物质总质量的85%,可见物质只占有总质量的15%。

进一步研究发现,宇宙总质能中,可以看到的物质只占有总量的4.9%,暗物质占26.8%,暗能量占有68.1%。

现代天文物理学研究认为,暗物质主导着宇宙星系之间的引力平衡,而暗能量着是宇宙膨胀的主要力量。暗物质和暗能量的较量,决定着宇宙的走向和归宿。

反物质和暗物质到底是啥玩意,它们真的存在于我们的世界吗?

反物质怎么来的,今后有什么走向。

反物质的产生关系到宇宙是怎么来的这个根本问题。

量子力学认为,在真空量子泡沫中,充满着不确定性的能量涨落,这种涨落本来是正负平衡的,也就是虚粒子是正负相等成对出现的,一出来就很快相撞湮灭。

但某种不平衡导致残留了一部分正物质,这就产生了我们的世界。

现在我们的世界是正物质世界,虽然到处都有极微量的反物质出现,这些都是粒子级的,对我们世界没有什么影响。

但也有理论认为,在宇宙某个角落,存在着反物质世界,当正反物质世界遇到一起时,就是末日,会湮灭得一点残渣也不留。反物质和暗物质到底是啥玩意,它们真的存在于我们的世界吗?

现在研究反物质,更重要的是利用其巨大完美的质能转换。

如果能够找到或制造出足量的反物质,而且能够利用它,就能够获得最顶级的能源,使人类文明升级到新的高度。

反物质制造是十分困难的事情,全世界科学家研究了几十年,捕捉到的反物质还不够烧开一杯开水,而耗费的财力则以万亿美元计,人力物力更是无可估量。

最难办的还是反物质非常难以保存,因为一遇到正物质就湮灭了。现在主要采用的超低温磁力阱技术,将粒子级的反物质拘束在低温磁力阱中,不让其接触任何物质。

因此反物质的研究还任重道远。反物质和暗物质到底是啥玩意,它们真的存在于我们的世界吗?

暗物质研究进展。

暗物质到底是什么,人类一直想捕捉到这个有隐身法的鬼怪。

2015年,中国科学院发射了一颗叫“悟空号”的暗物质粒子探测卫星,寓意依靠“孙猴子”的火眼金睛让这个鬼怪现出原形。

但迄今为止,除了发现一些高能射线,并没有得到暗物质存在的直接证据。

世界上许多国家研究机构都想了种种办法来探测暗物质,比如在数千米地层深处就有数十个高端探测装置,企图捕捉到某个暗物质撞击到原子的踪迹;太空中发射了不少卫星,企图分辨出暗物质湮灭的高能射线;大型对撞机也作了无数实验,看看有没有暗物质特征新的粒子出现。

经过百年探索,科学界已经给出暗物质的基本特征:参与引力作用;高度稳定;不参与电磁作用;运行速度远低于光速。反物质和暗物质到底是啥玩意,它们真的存在于我们的世界吗?

因此暗物质不属于我们目前发现的任何粒子,包括中微子。

现在科学界锁定了“轴子”进行研究,看是不是暗物质的组成。这种“轴子”是一种非常轻的中性粒子,其本征态与暗物质中的暗物质粒子似乎存在着很强关联性,需要通过探索来肯定或者排除。

但“轴子”本身也还是一种天体粒子物理和凝聚态物理的预言存在,认为是一种自然界存在的亚原子粒子。

就像反物质研究一样,暗物质的研究同样任重道远。反物质和暗物质到底是啥玩意,它们真的存在于我们的世界吗?

反物质和暗物质都是现代物理学最前沿的研究课题。

反物质和暗物质都与宇宙的起源和今后的走向有重大关系,而且也对人类文明发展有着至关重要的影响。

不管谁在这两个方面有所突破,都将毫无悬念的得到诺贝尔物理学奖,且为今后科学研究道路树立一个里程碑。

就是这样,感谢阅读,欢迎讨论。

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