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反物質(zhì)能量無可比擬!我們?nèi)绾巍澳媚蟆彼?

時空通訊
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現(xiàn)代科學(xué)認為,只要一點點反物質(zhì)就能釋放出巨大能量,是最理想最完美的能源。那么,這種能量如果被kb分子攫取,那世界人民不就慘了?看到世界上日益惡化的局勢,比如說中東局勢,許多人為此表示擔憂。

反物質(zhì)之所以是能源的天花板,是因為反物質(zhì)和正物質(zhì)碰到一起就會發(fā)生湮滅。何為湮滅?就是化為烏有,消失了。在正反物質(zhì)湮滅的短暫瞬間,會發(fā)出劇烈的爆炸,釋放出正物質(zhì)和反物質(zhì)疊加質(zhì)量的全部能量,這個能量的總量等于愛因斯坦質(zhì)能方程公式:E=mc^2,就是能量等于物質(zhì)質(zhì)量乘以光速的平方。

也就是1克正物質(zhì)和1克反物質(zhì)碰撞,會釋放出2克物質(zhì)質(zhì)量的全部能量。按質(zhì)能方程公式計算,可以釋放出1.8^14J(焦耳)的能量,相當于5000萬度電或4.3萬噸TNT炸藥爆炸的能量。

現(xiàn)在人類如果要到達火星,星艦所消耗的化學(xué)燃料需要數(shù)千萬噸,而采用反物質(zhì)能源則只以克計,這是一種多么巨大的革命與進步啊。

人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并試圖利用的最清潔高效能源是核聚變,如果能將這種巨大威力的能量用于社會生產(chǎn)和生活,人類文明將躍升到一個新的層次。但這種能源的質(zhì)能轉(zhuǎn)化率也只有千分之七,與反物質(zhì)與正物質(zhì)湮滅100%的轉(zhuǎn)化率相比,連零頭都沒有。

因此,正反物質(zhì)湮滅,是一種十分完美的質(zhì)能轉(zhuǎn)換,且轉(zhuǎn)換后在這個世界不留下一絲痕跡,也就是沒有一絲污染。如果能將這種能量運用于人類生存和發(fā)展,當然就是能源利用的天花板了。

那么,這個世界到底存在反物質(zhì)嗎?

當然存在??茖W(xué)研究證明,組成世界所有物質(zhì)的各種基本粒子,都有其反粒子。科學(xué)家們已經(jīng)在實驗室里捕捉到了反物質(zhì),盡管這些反物質(zhì)目前只有原子和亞原子級別,但足以證明反物質(zhì)是真實存在的。

所謂反物質(zhì)就是與我們世界正物質(zhì)相反的物質(zhì),這個相反不是看起來相反,而是本質(zhì)上內(nèi)在組成的相反。如所有可見正物質(zhì)都是由原子組成,原子是由原子核和電子組成,原子核中的質(zhì)子帶正電,圍繞著原子核運動的電子帶負電,正負相抵,物質(zhì)就呈現(xiàn)電中性;而反物質(zhì)雖然同樣是原子組成,但其原子核帶負電,電子帶正電,正好與正物質(zhì)相反。

在我們世界,反物質(zhì)其實無處不在,比如人體和香蕉就都會釋放正電子,一只香蕉一天可以釋放19個正電子。這是因為人體和香蕉都含有少量鉀-40,這種元素是鉀的天然同位素,會在衰變中釋放出正電子。

醫(yī)學(xué)上用來檢測癌癥的“正子斷層造影”(PET)就是使用反物質(zhì)的原理。儀器產(chǎn)生的正電子在與人體物質(zhì)接觸后湮滅,會產(chǎn)生伽馬射線,通過對這些伽馬射線的捕捉和分析,醫(yī)生就能了解被檢查者的身體狀況。

但反物質(zhì)普遍存在并不等于就很容易得到,換句話說要得到反物質(zhì)甚至比登天難多了?,F(xiàn)在世界航空航天業(yè)飛速發(fā)展,登月球上火星都在變成現(xiàn)實,但科技界窮盡了一切,也得不到一克反物質(zhì),就連一毫克也得不到。

首先,因為在我們這個世界反物質(zhì)太少了,只能以亞原子方式存在。目前發(fā)現(xiàn)的反物質(zhì)粒子包括反氫原子、正電子、負質(zhì)子、反阿爾法粒子(反氦-4)等。其中最重的反物質(zhì)就是反氦-4,要1505萬億億個這樣的粒子,才有1克質(zhì)量。

而現(xiàn)在這些反粒子幾乎都是依靠消耗巨大能量人工制造,制造出來的數(shù)量是以個計算的。

其次,反物質(zhì)的保存極其困難,因為我們這個世界正物質(zhì)無處不在,反物質(zhì)一出生就會立即與正物質(zhì)湮滅了,存在不了一毫秒。

科學(xué)家們?yōu)榱吮4嬷圃焓占降姆次镔|(zhì)粒子,絞盡腦汁,目前至少需要創(chuàng)造兩個條件,才能讓捕獲到的反物質(zhì)粒子稍微在這個世界多停留一會。

這兩個條件就是:首先要將這些粒子溫度設(shè)法降到0.5K,也就是攝氏零下二百七十二點六五度,極端接近了絕對零度,讓這些反粒子處于低能狀態(tài),運動遲緩,就算“抓住”了;另外就是利用這些粒子具有的弱磁性,制造一個磁力場陷阱,也叫磁阱或磁瓶,將這些反粒子束縛在其中,不與任何物質(zhì)接觸,它們才能勉強存活。

為什么說只能勉強存活呢?因為這個技術(shù)的難度太大了,極難將這些粒子在磁阱中保存長久。科學(xué)家們費盡心機奮斗了幾十年,反粒子的保存時間從早期的0.17秒到現(xiàn)在的1000秒,就再也難以延長了。這種時間只能滿足部分研究需要,如果能延長到30分鐘,才能滿足大部分研究需要。

而即便這樣,也只能抓幾個粒子研究研究,距離得到能看得見的反物質(zhì)遠著呢。據(jù)相關(guān)資料介紹,全世界科學(xué)家動用世界極大資源,花費了無數(shù)金錢研究了幾十年,得到的反物質(zhì)總量才只有15納克,也就是一億分之一點五克,這些反物質(zhì)粒子全部湮滅的能量,連一杯水也燒不開。

人類現(xiàn)有的技術(shù)要制造反物質(zhì)粒子只能采用大型強子對撞機,據(jù)科學(xué)測算,一套大型強子對撞機對撞一千年,才能撞出一微克反物質(zhì)。而要制造出一克的反物質(zhì),光是消耗電能就需要2.5*10^16度電,電費如果按1元一度計算,制造1克反物質(zhì)僅電費就需要2.5億億元人民幣,不包括驚人的人力物力等運行費用。

這是什么概念?全世界2022年國民生產(chǎn)總值約為100萬億美元,折合人民幣約730萬億元。而制造一克反物質(zhì)的電費就需要全世界國民生產(chǎn)總值的34倍,也就是說全世界人民不吃不喝不穿不住不行,還要天天勞作34年,才能制造出1克反物質(zhì)。

因此,在現(xiàn)有理論和技術(shù)沒有突破之前,人類利用反物質(zhì)的愿景還只能是一個夢想,不可能實現(xiàn)。因此可以看出,在現(xiàn)階段認為恐怖分子會弄到反物質(zhì),并且利用這種恐怖能量進行屠戮的擔憂完全是多余的。

那么這樣看來,反物質(zhì)利用只是一個不切實際的幻想了,科學(xué)家老糾纏這個研究課題豈不是勞民傷財?

我認為不能這么看,因為我們這個世界還有許多的未知領(lǐng)域,其中反物質(zhì)就是還需要探索的未知世界之一,這個問題,很可能關(guān)系到宇宙的終極奧秘,弄清它將對人類文明今后的走向和延續(xù)有著至關(guān)重要的作用。

而且,我們現(xiàn)在無法利用反物質(zhì)能源,不等于將來永遠無法利用,只要積極探索和研究,總有一天能夠弄明白,并且用之于人類文明。

在我們這個世界,反物質(zhì)的量極少,那么,在我們宇宙到底有沒有大塊甚至星球級的反物質(zhì)呢?這一點,科學(xué)界現(xiàn)在還頗有爭議,經(jīng)過多年的探索和研究,現(xiàn)在的共識是,至少在距離我們相當距離范圍的宇宙中,是不存在大量反物質(zhì)的,否則,我們太陽系和地球就危險了。

1997年4月,美國天文學(xué)家宣布利用伽馬射線探測衛(wèi)星,發(fā)現(xiàn)在銀河系上方3500光年處有一個反物質(zhì)噴泉,中國科學(xué)家也參與了這項研究,但最終并沒有被證實。

諾貝爾獎獲得者,美籍華裔科學(xué)家丁肇中對此興趣盎然孜孜以求,后半生基本沉浸在這項研究中。在他參與下,老美于1998年6月利用發(fā)現(xiàn)號航天飛機攜帶發(fā)射了阿爾法磁譜儀到太空,專門用來尋找宇宙中的反物質(zhì)。

但至今并沒有可靠證據(jù)證明宇宙中存在大量反物質(zhì),探索依然在進行中。一些科學(xué)家認為,宇宙中即便真的存在一個反物質(zhì)世界,或者說反物質(zhì)星系,距離我們至少在3500萬光年以上。

即便未來能夠證實在3500萬光年以外真的存在反物質(zhì)世界,要利用它也還是一個望塵莫及的夢想。

因為人類現(xiàn)在的航天技術(shù)還停留在很原始階段:載人航天還沒有脫離地球引力,即便無人探測器飛出了地球引力,僅僅飛出太陽系引力范圍都需要數(shù)萬年。而太陽系的引力圈半徑才一光年。即便未來發(fā)明了光速或亞光速飛船,飛到3500萬光年外也需要3500萬年以上。

只有人類文明達到可以利用時空折疊技術(shù)進行曲速航行,或?qū)崿F(xiàn)了蟲洞穿越,才有可能實現(xiàn)如此遠距離的時空探索。但即便這樣,如何能夠靠近反物質(zhì)區(qū)域而不被湮滅,又如何能夠采集到大量的反物質(zhì),將其保存起來加以利用,也是一個極難攻克的難題。

當然,這一切的擔憂可能是人類目前文明程度還處于低級階段的簡陋認知,一但突破了卡爾達舍夫文明二級,甚至到達三級,理論上就能夠有重大突破,或許那個時候利用反物質(zhì)就再也不是什么難題了。

按照卡爾達舍夫指數(shù)測評,人類文明現(xiàn)在還只有0.73級,科學(xué)預(yù)測認為,要發(fā)展到一級文明,還需要奮斗200年;發(fā)展到二級文明,至少需要5000年;發(fā)展到三級文明需要多久,還是遙遙無期的未知數(shù)。由此我認為,人類要達到大規(guī)模利用反物質(zhì)的能力,至少在5000年以后。

對此,各位有什么看法,歡迎討論。

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評論
月宮一鄭紅梅
大學(xué)士級
當然,這一切的擔憂可能是人類目前文明程度還處于低級階段的簡陋認知,一但突破了卡爾達舍夫文明二級,甚至到達三級,理論上就能夠有重大突破,或許那個時候利用反物質(zhì)就再也不是什么難題了。
2023-11-10
月宮一鄭紅梅
大學(xué)士級
只有人類文明達到可以利用時空折疊技術(shù)進行曲速航行,或?qū)崿F(xiàn)了蟲洞穿越,才有可能實現(xiàn)如此遠距離的時空探索。但即便這樣,如何能夠靠近反物質(zhì)區(qū)域而不被湮滅,又如何能夠采集到大量的反物質(zhì),將其保存起來加以利用,也是一個極難攻克的難題。
2023-11-10
紅寺堡何建軍
貢士級
反物質(zhì)之所以是能源的天花板,是因為反物質(zhì)和正物質(zhì)碰到一起就會發(fā)生湮滅
2023-11-10