小時(shí)候聽說有黑洞的時(shí)候,常常嚇得睡不著覺,生怕自己被吸進(jìn)黑暗的世界壓成無(wú)限小的一點(diǎn);后來又聽說了反物質(zhì),更是怕得不得了,那時(shí)候有個(gè)小說,說一個(gè)人在太空里遇到和自己一模一樣的人,一握手,砰!炸了,兩個(gè)人化作一團(tuán)比太陽(yáng)還耀眼的強(qiáng)光,灰飛煙滅。
現(xiàn)在知道了,黑洞并不可怕,可怕的是不了解它的知識(shí);反物質(zhì)不可怕,可怕的是沒理解它的性質(zhì)。你不掌握知識(shí),就會(huì)被無(wú)知恫嚇;你不探究真理,就會(huì)被謊言欺騙。
反物質(zhì)是正常物質(zhì)的反狀態(tài),比如帶正電的電子,帶負(fù)電的質(zhì)子,它們結(jié)合起來就形成了反物質(zhì)。反物質(zhì)相遇會(huì)發(fā)生湮滅,也就是說愛因斯坦的質(zhì)能方程E=mc^2,右邊的m全部轉(zhuǎn)化成能量E。在原子彈中,這個(gè)轉(zhuǎn)化率只有0.09%,氫彈轉(zhuǎn)化率只有0.7%,可見這種湮滅是最大效率的轉(zhuǎn)化,宇宙中沒有比這更狂暴的力量了,除了大爆炸的時(shí)刻。
反物質(zhì)有幾個(gè)性質(zhì)非常有意思。一是有個(gè)值得玩味兒的概念,反物質(zhì)就是在時(shí)間中逆行的正物質(zhì),這是指物質(zhì)和反物質(zhì)具有CPT對(duì)稱,也就是時(shí)間、電荷、宇稱一起被反向變換后不變,而不是真的可以進(jìn)行時(shí)間旅行;二是反物質(zhì)應(yīng)該和正常物質(zhì)一樣受重力影響,但一些科學(xué)家認(rèn)為它具有反重力,也就是說你在地球上扔下一塊反物質(zhì),它不會(huì)向下落,而是會(huì)向上升,當(dāng)然前提是你能想辦法不讓它接觸任何東西,否則你會(huì)死得極其壯懷激烈。
反物質(zhì)如此狂暴,你可能認(rèn)為它離我們很遙遠(yuǎn),在無(wú)數(shù)個(gè)星天外,其實(shí)反物質(zhì)就在你我身邊甚至身上。香蕉中含有鉀-40,是鉀的天然同位素,衰變過程中就會(huì)產(chǎn)生正電子,一根香蕉大約每75分鐘就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)。由于人體也含有鉀-40,所以你的身體也會(huì)產(chǎn)生反物質(zhì),湮滅隨時(shí)都在發(fā)生,不過釋放的能量太小,不會(huì)對(duì)你構(gòu)成任何威脅。
我們說的反物質(zhì)其實(shí)是指反物質(zhì)粒子,比如正電子、反質(zhì)子,真正意義上的反物質(zhì)原子都是人工制造出來的,而且只有一種,反氫原子,因?yàn)樗芎?jiǎn)單,只有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,中國(guó)和美國(guó)科學(xué)家曾合作制造過氦4核,已經(jīng)是非常了不起的成就了。宇宙射線會(huì)產(chǎn)生反質(zhì)子、正電子,但宇宙中是否有反物質(zhì)組成的原子,甚至反物質(zhì)星球,到現(xiàn)在還從沒有探測(cè)到,很多科學(xué)家認(rèn)為根本就不存在。
目前人類所擁有過的反物質(zhì)都是由粒子加速器制造的,只能以毫微克計(jì),壽命最長(zhǎng)的存在了1000秒,釋放的能量全部加起來不足以燒開一杯茶水。折算下來,相當(dāng)于生產(chǎn)1克反物質(zhì),要耗費(fèi)2500萬(wàn)億千瓦時(shí)的能量,1千萬(wàn)億美元的成本,可以說是人類有史以來性價(jià)比最差的物質(zhì)了。
正電子已經(jīng)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,在人類征服火星的過程中,反物質(zhì)推進(jìn)裝置可能發(fā)揮巨大的作用,它可以將飛船加速到0.7倍光速,僅需幾十毫克就可到達(dá)火星。但反物質(zhì)的制造和儲(chǔ)存卻是大難題,如果財(cái)力允許的話,也許我們可以繞赤道建一個(gè)環(huán)地球強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)來生產(chǎn)反物質(zhì)。不過科學(xué)家們已經(jīng)在太空中探測(cè)到反物質(zhì)帶,它被夾在地球的范艾倫輻射帶兩個(gè)層面中間,雖然數(shù)量不多,但足以為太空飛船提供足夠的燃料,那時(shí)到三體世界就只需區(qū)區(qū)六年的時(shí)間了。
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