反物質有什麼作用,反物質武器的用途有什麼?

2022-07-13 19:46:51 字數 6073 閱讀 2287

1樓:宇宙大**

反物質和我們已知宇宙的中所有物質的電子、質子相比較,電量相等但電性相反。當反物質和正物質相遇後會怎樣?他們會毀滅對方,兩個粒子會消失,他們的質量會完全轉化,成為某種高能的作用力攜帶粒子,比如光子或膠子。

我們把這一個過程叫做「湮滅」。

2樓:竺安怡求力

與正物質相反,和正物質結合會湮滅產生大量能量.

從現有理論來講,全部已知的宇宙重量不足計算的30%,因此有科學家提出宇宙中存在著反物質.一般的正物質電子帶一個單位負電,但是反物質帶一個單位正電.反物質可能存在於宇宙的另一端.

個人來說,反物質的存在符合道的精神,陰陽相合.

3樓:巧璇璣隋鳴

反物質就是由反粒子組成的物質。所有的粒子都有反粒子,這些反粒子的特點是其質量、壽命、自旋、同位旋與相應的粒子相同,但電荷、重子數、輕子數、奇異數等量子數與之相反。

例如,氫原子由一個帶負電的電子和一個帶正電的質子構成,反氫原子則與它正好相反,由一個帶正電的正電子和一個帶負電的反質子構成。物質和反物質相遇後會湮滅,釋放出大量能量。

科學家認為,製造出大量反氫原子,有助於驗證cpt守恆假設的正確性和宇宙標準模型的普適性。如果發現反氫原子與氫原子在物理規律上並不完全對等,將給物理學和宇宙學的一些基礎問題帶來非常重要的新啟發。例如宇宙大**理論認為,宇宙誕生時,從虛無中產生了相等數量的物質和反物質。

但人們觀察到的宇宙中,物質顯然佔絕對的主導地位。對反氫原子的研究,可能有助於解開這個疑點。

反物質有什麼作用?

4樓:廣西師範大學出版社

反物質推進人類不僅可以利用正反物質湮滅產生的光子來作宇宙飛船的動力,而且可以利用它釋放出來的巨大能量來推動宇宙飛船。據計算表明,只要用9千克正反氫湮滅產生的能量,來加熱4噸液氫,可把1噸重的宇宙飛船以10%光速的速度送往比鄰星。因為正反物質湮滅,能100%地將物質轉換成能量,而核裂變只有0.1%,核聚變也只有0.7%。

正在研製的由反物質衍生的火箭燃料,衝比可達5~10萬秒,這比普通火箭燃料高5~50倍。

美國人羅伯特·佩奇設想了一種反物質推進的星系際飛船,用500萬年飛向離銀河系最近的仙女座中的大漩渦星系。這需要10萬代人的生命延續。為了保證人口質量和文化穩定(最主要的要記住從**來,到**去),需要幾個種族的好幾千萬人同行,這就是一整個社會。

因此,這艘飛船必須能提供幾千億平方米的表面積,供居住、生活和工作。飛船的質量在500億噸以上,加上幾乎同樣質量的反物質(如磁懸浮狀態下存貯的反鐵),總質量在1000億噸左右。其中人員和幾億噸物質只佔1%。

建造飛船和合成反物質,需要好幾千年的時間。為了避免飛船工作時輻射出來的能量(相當全世界核**的總能量)傷害人類,飛船應在冥王星以外的軌道上建造與組裝。

飛船用所載的反物質和本身的結構材料湮滅的能量啟航和加速,同時為生活、交通、工農業、商業和學校等社會功能機構提供能源。在加速500年後,達到0.2%的光速,2萬年後達到8.8%的光速,4萬年後達到25%的光速,5萬年後停止加速時,達到40%的光速,這時飛船90%的質量已轉變為能量而消耗掉,而人口則增加到10億。飛船已飛出了銀河系。

5萬年加速時間似乎很長,但它只是整個航行時間的1%,就像100千米行程的汽車,用1分鐘加速到60千米\小時一樣。

在巡航期間,為了使飛船保持足夠的熱量,同時能容納足夠數量的城鎮和電子、通訊、交通等系統,需要花幾千年的時間,將飛船改造成卷席形。

在離目的地4萬年航程時開始減速,到達目的地後,飛船原始質量的9%又被轉換成了能量,人口則增加到50億。

星際衝壓飛船1克加速航行用什麼能源產生動力,始終是宇宙航行的主要問題,這既關係到飛船的速度,也關係到飛船的質量。最有利的辦法,當然是直接從太空獲取高效能的能源材料。

氫是宇宙中普通存在的物質。在廣闊的宇宙空間,雖然是高度真空,但仍然有氫分子和氫原子存在。在太陽周圍的空間比較稀少,每立方厘米只有0.1個氫原子,在星際分子云中多一些,每立方厘米達4萬個左右。

當然,這比起地球大氣來是非常稀薄的,每立方厘米的地球大氣含有4萬兆個氮和氧分子。

科學家們設想,在已有相當速度的宇宙飛船上,安裝一個巨大漏斗形氫採集器,讓它在前進過程中,把太空中的氫收集起來,然後讓它進行聚變反應,用所產生的能量使飛船加速。1克氫原子聚變可產生6300億焦耳的能量,是煙煤能量的2000萬倍。由於這種飛船與衝壓噴氣飛機相似,所以稱為星際衝壓飛船。

假如星際衝壓飛船的初速度為16.7千米1鈔,為了每秒鐘收集到0.5克氫,氫採集器的直徑必須在幾百千米以上。

從增大速度,贏得時間來說,當然是加速度愈大愈好,但加速度過大,超重會影響人的身心健康。那麼,多大的加速度合適呢?

人類長期在地球表面上生活,已習慣於承受地球重力,即1克重力加速度。如果星際衝壓飛船以1克加速飛行,人在飛船上生活和工作,既不會有超重,也不會有失重,與在地球表面上一樣。

1克加速,速度增加是很快的,2年(地球上3.8年)可達到97%的光速,飛過2.91光年的距離。如果是到11.8光年的天蒼五(金魚座星)去考察,則在飛過航程中點以後,將飛船調轉180度,就會以1克減速飛行,最後以較低速度到達,考察1年後以同樣的程式返回,來回約七八年(地球上20多年)。如是在宇宙中周遊,飛船連續加速,12年飛出銀河系;14年飛過仙女座星系;20年飛過100億光年的距離。

如果宇宙是球形的,周長900億光年,則飛船已經繞了宇宙1/9圈。由於飛船的速度已非常接近光速,速度效應非常顯著,只要1~2年的時間就可飛過剩下的8/9圈,而回到地球。當然,地球上已過了900億年時間。

5樓:

3分鐘瞭解什麼是反物質,反物質威力到底有多大

6樓:宇宙大**

反物質和我們已知宇宙的中所有物質的電子、質子相比較,電量相等但電性相反。當反物質和正物質相遇後會怎樣?他們會毀滅對方,兩個粒子會消失,他們的質量會完全轉化,成為某種高能的作用力攜帶粒子,比如光子或膠子。

我們把這一個過程叫做「湮滅」。

什麼是反物質?反物質有什麼作用?

7樓:藺玉枝簡胭

說簡單點就是:平常物質是由原子構成的,而原子又是由帶正電的原子核和繞原子核轉動的電子構成的,而反物質的原子是由帶負電的原子核和帶正電的電子夠成的,所以當反物質遇到物質時就會互相抵消的,叫做「湮滅」。

反物質**的用途有什麼?

反物質能源的開發有何作用?

8樓:傲m獯

「反物質」能源

1965 年,美國科學家李比博士發表文章,認為通古斯大**的起因是「反物質」引起的。反物質經茫茫的宇宙,進入由正物質組成的世界,在正物質的引力作用下,落到西伯利亞的上空,跟正物質相撞,一瞬間,正反物質全部轉化為巨大的能量,周圍大氣的溫度急劇上升,產生劇烈膨脹而發生大**。正反物質的這種反應叫做「湮沒」反應,在反應過程中全部物質都轉化為能量。

湮沒反應產生的能量非常巨大,至少比核反應產生的能量大100 倍,而且不產生放射性。

什麼是反物質?它為什麼會有這麼巨大的威力?這就得從科學家愛因斯坦的一個著名的公式說起。

愛因斯坦認為運動的物體都有能量,當它的總和是一個正值時,這種物質就是我們在生活中看到的各種物質。但是,當運動的物體所具的能量的總和是一個負值時,情況就完全兩樣了,物質的性質跟我們日常見的正好截然相反,那種物質就稱為反物質。

反物質的內部組成跟正物質正好相反。正物質的原子是由帶正電荷的質子和帶負電荷的電子組成的,而反物質的原子卻是由帶負電荷的質子和帶正電荷的電子組成的。所以,反物質受力後,它的運動方向跟正物質的運動方向完全相反。

當你向前推它,它卻往後靠;當你往南推它,它卻向北移動。

正反物質在短距離內是「水火不相容」的,它們很難同時存在,一旦相遇,就相互吸引,通過碰撞而同歸於盡,同時放出大量的能量。在我們所處的半個宇宙中,只有正物質存在,而離我們非常遙遠的另半個宇宙中,卻是反物質的世界。

這是神話故事,還是科學?這是科學!因為經過科學家幾十年的努力,現在已經找到各種反粒子和反物質。

1932 年,科學家在宇宙射線實驗中,發現了正電子。正電子是電子的反粒子。1955 年,科學家獲得了反質子和反中子。

反質子是質子的反粒子;反中子是中子的反粒子。1965 年,科學家得到了世界上第一個反物質,由反質子和反中子組成的「反氘」,後來,又得到了反物質「反氫」。

既然反物質確實存在,那麼,利用反物質的特性,利用物質和反物質在湮沒過程中釋放的巨大能量,把反物質作為未來能源,前景是太美妙了。把反物質跟化學燃料相比較,需要使用的量相差得實在太大了。比如,把太空梭、巨型火箭送上太空,使用液體化學燃料大概是200 噸,如果換用反物質,只需10 毫克(相當於小小的一粒鹽)就足夠了。

但是,現在要充分利用反物質還有許多困難。要得到反物質,除了研製技術上的難度非常大外,生產費用也大得驚人。初步估計,生產1 克反物質,至少要花費10 億美元。

__另外,反物質的貯存、運輸也是一大難題,它只要一接觸普通的物質,就會立即**。目前,研究反物質還只是在探索階段,要把反物質作為未來的能源,只能說是一個美好的理想。

反物質是什麼,有什麼作用、在那裡找得到?

9樓:匿名使用者

反物質是物質的映象。物質由原子組成,原子又由質子、中子和電子組成。質子帶正電,電子帶...通常物質中沒有發現過反物質,即使在實驗條件下,反質子也一瞬即逝。

當你照鏡子時,看一看在鏡子中的那個你,如果那個鏡子裡的傢伙真的存在,並出現在你的面前,會怎麼樣呢?

科學家們已經考慮過這個問題,他們把鏡子中的那個你叫做「反你」。他們甚至想象很遠的地方有一個和我們現在的世界很象的世界,或者說是我們的世界在鏡子裡的像。它將是一個由反恆星、反房子、反食物等所有的反物質構成的反世界。

但是反物質是什麼,這一切又可能是真實的嗎?

對於「反物質是什麼」這個問題,並沒有惡作劇的意味。反物質正如你所想象的樣子——是一般物質的對立面,而一般物質就是構成宇宙的主要部分。直到最近,宇宙中反物質的存在還被認為是理論上的。

在2023年,英國物理學家paula.m.dirac修改了愛因斯坦著名的質能方程(e=mc2)。

dirac說愛因斯坦在質能方程中並沒有考慮「m」——質量——除了正的屬性外還有負屬性。dirac的方程(e=+或者-mc2)允許宇宙中存在反粒子。而且科學家們也已經證明了幾種反粒子的存在。

這些反粒子,顧名思義,是一般物質的映象。每種反粒子和與它相應的粒子有相同的質量,但是電荷相反。以下是20世紀發現的一些反粒子。

正電子——帶有一個負電荷而不是帶有一個正電荷的電子。由carlanderson在2023年發現,正電子是反物質存在的第一個證據。 反核子——帶有一個負電荷而不是通常帶有一個正電荷的核子。

由研究者們在2023年的伯克利質子加速器上產生了一個反質子。

反原子——正電子和反質子組合在一起,由cern的科學家製造出第一個反質子(cern是歐洲核子研究中心的簡稱)。共製造了九個反氫原子,每一個的生命只有40納秒。到2023年cern的研究者把反氫原子的產量增加到了每小時2000個。

當反物質和物質相遇的時候,這些等價但是相反的粒子碰撞產生**,放射出純的射線,這些射線以光速穿過**點。這些產生**的粒子被完全消滅,只留下其它亞原子粒子。物質和反物質相遇所產生的**把兩種粒子的質量轉換成能量。

科學家們相信這種方法產生的能量比任何其它推進方法產生的能量強的多。 所以,為什麼我們不能建一個物質——反物質反應機呢?建造反物質推進機的困難之處在於宇宙中反物質的缺乏。

如果宇宙中存在相等數量的物質和反物質,我們將可能看到圍繞我們的這些反應。既然我們的周圍並不存在反物質,我們也不會看到物質和反物質碰撞所產生的光。

在大**產生時粒子數超過反粒子數是可能的。如上所述,粒子和反粒子的碰撞把兩者都破壞掉了。並且因為開始的時候有更多的粒子存在,所以現在的粒子是所有留下來的那些。

今天在我們的宇宙中可能已經沒有留下任何天然的反粒子。但是,在2023年科學家們發現在銀河系中心附近有一個可能的反物質源。如果那個地方真的存在,也意味著存在天然的反物質,所以我們將不再需要製造反物質。

但是目前,我們將不得不創造我們自己的反物質。幸運的是,通過使用高能粒子對撞機(也叫做離子加速器)這種技術製造反物質是可行的。離子加速器,象cern,是沿很強的環繞的超磁場排列的一些巨大的隧道,超磁場可以使原子以接近光速的速度推進。

當原子通過加速器出來時,它轟擊目標,創造出粒子。這些粒子中的一些就是用磁場分離的反粒子。這些高能離子加速器每年只能產生幾個毫微克的反核子。

一毫微克是一克的十億分之一。所有一年之內在cern產生的反核子只夠一個100瓦的電燈泡亮3秒鐘。如果要用反核子進行星際旅行將需要消耗幾噸才能實現。

誰知道反物質是什麼,反物質是什麼?

反質子 反中子和反電子如果像質子 中子 電子那樣結合起來就形成了反原子。由反原子構成的物質就是反物質。當你照鏡子時,鏡中的那個你如果真的存在,並出現在你面前,會怎麼樣呢?科學家們已經考慮過這個問題,他們把鏡中那個你叫做 反你 科學家想象很遠的地方有個和我們的世界很像的世界,它將是一個由反恆星 反房子...

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