你可能听过"反物质"这个词。反物质是由"反粒子"组成的。你可以把反粒子想成普通粒子的伙伴,但性质相反。
先认识一下这些"反双胞胎"
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你大概听过质子、中子和电子。它们是组成原子的微小粒子。但你可能没听过它们的反双胞胎:反质子、反中子和正电子。
粒子与反粒子质量相同,但电荷一般相反。
- 电子带负电,所以正电子带正电
- 质子带正电,所以反质子带负电
- 中子不带电,是中性的——所以反中子也是中性的
不过,"相反"这条规律也有例外。中子没有电荷,是中性的,所以反中子也是中性的。
相遇即湮灭
当物质和反物质相遇,它们会互相摧毁。比如一个电子碰到一个正电子,两者会"自毁"——物理学家管这叫湮灭。湮灭会释放出能量,形式是伽马射线,也就是一种高能量的光。
科学家在实验室里造出过反氢原子
反粒子也能像普通粒子一样结合在一起,形成原子。科学家已经在实验室里造出了反氢原子——方法就是把一个正电子和一个反质子配成一对。
但这件事难度极高。因为只要这些反粒子碰到任何普通物质,噗,它们就不复存在了。所以科学家必须"拿"住它们,又不能真的碰到它们。办法是用磁场或电场。
今天宇宙里的反物质,少得可怜
现实中存在的反物质非常非常少。有一小部分是自然产生的:
- 宇宙射线不断撞击地球大气层,撞击过程会产生微量的反物质
- 某些放射性衰变也会释放出反粒子
但反物质从来都活不长。普通物质会迅速把它消灭掉。
最大的谜题:它本该和物质一样多
科学家相信,大爆炸产生了等量的物质和反物质。可为什么今天的宇宙由普通物质主导?这是宇宙最大的谜团之一。
科学家正在寻找暗物质、反物质这类神秘的物质形态,希望能借此揭开大爆炸的秘密。
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