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科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室生成數(shù)十億反物質(zhì)粒子

發(fā)布時(shí)間:2008-11-27 作者: 來源: 瀏覽:639

      據(jù)《每日科學(xué)》網(wǎng)站11月19日?qǐng)?bào)道,美國三大核武器實(shí)驗(yàn)室之一的勞倫斯?利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室,近日利用短脈沖、高強(qiáng)度激光照射1毫米大小的黃金,產(chǎn)生了數(shù)十億的反物質(zhì)粒子樣本。
  反物質(zhì)就是物質(zhì)的鏡像。反物質(zhì)極其不穩(wěn)定,當(dāng)與物質(zhì)接觸時(shí),會(huì)迸發(fā)出湮滅一切的能量,僅一克反物質(zhì)相當(dāng)于2萬噸當(dāng)量的核炸彈。據(jù)愛因斯坦計(jì)算,若物質(zhì)與反物質(zhì)相接觸所釋放的能量比率完整,核裂變與其相比就像點(diǎn)燃一根火柴般微不足道。
  晉升到宇宙學(xué)的角度,理論學(xué)派認(rèn)為在大爆炸之后,宇宙中正反物質(zhì)應(yīng)當(dāng)?shù)攘?,到底是什么機(jī)制促使宇宙變成現(xiàn)在以正物質(zhì)為主的狀態(tài),換言之,當(dāng)時(shí)那些反物質(zhì)隱匿到了哪里?這是科學(xué)家一直欲知曉的答案。而當(dāng)物質(zhì)與反物質(zhì)相接觸的過程發(fā)生在宇宙中時(shí),其產(chǎn)生的巨大能量也應(yīng)是宇宙形成最有效率的方式。
  究此種種,自1932年帶正電電子的發(fā)現(xiàn)震驚學(xué)界后,科學(xué)家對(duì)于反物質(zhì)的探秘從未止步?,F(xiàn)已采取過兩種探索途徑:一是在自然界中尋找反物質(zhì)。如2008年10月末,天文學(xué)家利用美國宇航局的太空望遠(yuǎn)鏡在“子彈星簇”中探測反物質(zhì),結(jié)果以失敗告終。二是在實(shí)驗(yàn)室中制造反物質(zhì),成功概率相對(duì)要高。如1995年,歐洲核子物理研究中心曾制造出數(shù)顆反氫原子,成為世界上第一批反物質(zhì)樣本。
  此次產(chǎn)生的大量反物質(zhì)仍是在實(shí)驗(yàn)室中得出。其中黃金的原子核是產(chǎn)生正電子的催化劑,當(dāng)電子與黃金原子核相互作用時(shí),釋放出純能量。依照愛因斯坦相對(duì)論中關(guān)于物質(zhì)與能量的預(yù)言,其會(huì)衰減成物質(zhì)和反物質(zhì),再利用激光在短時(shí)間、小范圍內(nèi)集中能量,高密度的正電子便從激光照射處噴薄而出。
  大量反物質(zhì)的產(chǎn)生使研究工作到達(dá)一個(gè)新領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)的牽頭人陳惠(音)表示,正是由于短脈沖激光的作用,才可以得到比其他實(shí)驗(yàn)方式多得多的反物質(zhì)粒子。同為實(shí)驗(yàn)領(lǐng)導(dǎo)人的拜爾斯多夫進(jìn)一步認(rèn)為,比起由反質(zhì)子變?yōu)榉礆湓拥奈⑿「怕?,激光照射顯然實(shí)惠得多,應(yīng)設(shè)想構(gòu)建一個(gè)反物質(zhì)研究中心,利用激光作為反物質(zhì)制造源。
  

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