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"反物质”世界存在吗

原创 IT生活 作者:zpf 时间:2006-07-06 10:45:28 0 删除 编辑
  世界上的事物都是充满矛盾的。那么,既然世界上有着无穷的物质,也存在反物质吗?这是物理学中的一个令人惊奇而有趣的问题。  
   
[@more@]1930年,英国物理学家狄拉克,明确提出电子有两种,两种电子的质量相同,但所带电荷不同,除了带负电荷外,有的电子带正电荷。这两种电子恰好相反, 即一正一反。带负电荷的电子叫正电子,而带正电荷的电子叫反电子。当时狄拉克提出正反电子的理论之后,人们半信半疑:这反电子在哪里呢?  
  为了证明狄拉克的理论,物理学家们在实验室内通过实验寻找反电子存在的证据。 1932年,美国物理学家安德逊果然发现了反电子。  
   安德逊是一位专门研究从外层空闪射来的宇宙射线的专家,他使来自宇宙空间的微小粒子在他设计的云雾空中留下径迹。有一次他突然发现有些微小粒子留下的任 迹与电子相反,一个向左弯,另一个却向右弯,正好一正一反。据此,安德逊认为这是狄拉克提出的正反电子理论的证据。也就是说,安德逊发现了反电子。安德逊 因此获得了1933年的诺贝尔物理学奖。  
  发现了反电子,在物理学界是一次巨大的震惊。它为研究反物质起了促进作用。既然有反电子存在,人 们也就对以理解反物质的存在。过了12年之后,反质子又发现了。质子与反质子的质量完全相同,只是质子带的是正电,反质子带的是负电。不久之后科学家又发 现了反中子。中子与反中子都不带电,科学家还是能区分它们,因为中子与反中子的自旋方向正好相反,一个是左旋,另一个是右旋。  
  物理学家后 来又陆续发现了多种反粒子。既然物质是由电子、质子、中子组成的,那么把反电子、反质子、反中子配成套,就应该组成反物质了。物理学家根据物质组成的理 论,进行反物质的设计,并付诸实现,终于得到了结构比较简单的物质棗反氘。这是一个成功的实验,因为反氘是氢的同位素。物理学家得到了反氦的同位素棗反氦 核,说明宇宙中确实存在着反物质。  
  人们提出这样的问题:既然存在反物质,那么反太阳、反地球、反宇宙……在哪里?我们应该到哪里去寻找反 物质?为什么反物质不能长期存在?  原来在我们的周围世界,反物质只要一露头,就会与正物质相结合,并迅速湮没。因此,在我们这个物质世界里,是很难找 到反物质的。狄拉克说过,在宇宙空间,有的星球可能是反物质构成的。相信秋拉克这一大胆预言的大有人在,而不相信秋拉克的预言的人也不是少数,他们坚持, 只有找到了反物质组成的星球则能相信秋拉克的预言是正确的。  
  但是,就我们今天的观察手段,还无法把反物质与物质区分开来。例如来自太空的星光,不论是正反物质,光谱是完全相同的。因此,在宇宙深处是否存在反物质星系,就成了一个无法猜透的谜。  
  关于反物质问题,仍然需要不断地进行深入的研究。在21世纪,人们相信会有重大进展。

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