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21 世纪能源展望    “反物质”能源

时间:2019-06-20    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

21 世纪能源展望

  

反物质能源

  

1908 年 6 月 30 日清晨,俄罗斯西伯利亚通古斯地区发生了一场前所未

有的大爆炸,它的威力相当于 2000 颗巨型原子弹同时爆炸,一时间爆炸的巨

响震憾着万里长空,声音传到 1000 千米之外,炽热的火球在空中翻滚,熊熊

烈焰把 2000 平方千米范围内的树木全部烧毁,巨大的气浪冲击着四面八方,

100 平方千米以内的房屋屋顶全都被掀掉。这场威力无比的大爆炸是怎样发

生的?几十年来一直是个难解的谜。

1965 年,美国科学家李比博士发表文章,认为通古斯大爆炸的起因是“反

物质”引起的。反物质经茫茫的宇宙,进入由正物质组成的世界,在正物质

的引力作用下,落到西伯利亚的上空,跟正物质相撞,一瞬间,正反物质全

部转化为巨大的能量,周围大气的温度急剧上升,产生剧烈膨胀而发生大爆

炸。正反物质的这种反应叫做“湮没”反应,在反应过程中全部物质都转化

为能量。湮没反应产生的能量非常巨大,至少比核反应产生的能量大 100 倍,

而且不产生放射性。

什么是反物质?它为什么会有这么巨大的威力?这就得从科学家爱因斯

坦的一个著名的公式说起。爱因斯但认为运动的物体都有能量,当它的总和

是一个正值时,这种物质就是我们在生活中看到的各种物质。但是,当运动

的物体所具的能量的总和是一个负值时,情况就完全两样了,物质的性质跟

我们日常见的正好截然相反,那种物质就称为反物质。

反物质的内部组成跟正物质正好相反。正物质的原子是由带正电荷的质

子和带负电荷的电子组成的,而反物质的原子却是由带负电荷的质子和带正

电荷的电子组成的。所以,反物质受力后,它的运动方向跟正物质的运动方

向完全相反。当你向前推它,它却往后靠;当你往南推它,它却向北移动。

正反物质在短距离内是“水火不相容”的,它们很难同时存在,一旦相

遇,就相互吸引,通过碰撞而同归于尽,同时放出大量的能量。在我们所处

的半个宇宙中,只有正物质存在,而离我们非常遥远的另半个宇宙中,却是

反物质的世界。

这是神话故事,还是科学?这是科学!因为经过科学家几十年的努力,

现在已经找到各种反粒子和反物质。1932 年,科学家在宇宙射线实验中,发

现了正电子。正电子是电子的反粒子。1955 年,科学家获得了反质子和反中

子。反质子是质子的反粒子;反中子是中子的反粒子。1965 年,科学家得到

了世界上第一个反物质,由反质子和反中子组成的“反氘”,后来,又得到

了反物质“反氢”。

既然反物质确实存在,那么,利用反物质的特性,利用物质和反物质在

湮没过程中释放的巨大能量,把反物质作为未来能源,前景是太美妙了。把

反物质跟化学燃料相比较,需要使用的量相差得实在太大了。比如,把航天

飞机、巨型火箭送上太空,使用液体化学燃料大概是 200 吨,如果换用反物

质,只需 10 毫克(相当于小小的一粒盐)就足够了。

但是,现在要充分利用反物质还有许多困难。要得到反物质,除了研制

技术上的难度非常大外,生产费用也大得惊人。初步估计,生产 1 克反物质,

至少要花费 10 亿美元。


另外,反物质的贮存、运输也是一大难题,它只要一接触普通的物质,

就会立即爆炸。

目前,研究反物质还只是在探索阶段,要把反物质作为未来的能源,只

能说是一个美好的理想。

在 21 世纪,经过科学家的不懈努力,反物质之谜将会被彻底揭开,它为

人类服务的时代也将会来到。

   

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