反物质是什么?我们知道,把自然界纷呈多样的宏观物体还原到微观本源,它们都是由质子、中子和电子所组成的 。这些粒子因而被称为基本粒子,意指它们是构造世上万物的基本砖块,事实上基本粒子世界并没有这么简单 。在30年代初,就有人发现了带正电的电子,这是人们认识反物质的第一步 。到了50年代,随着反质子和反中子的发现,人们开始明确地意识到,任何基本粒子都在自然界中有相应的反粒子存在 。电子和反电子的质量相同,但有相反的电荷 。质子与反质子也是这样 。那么中子与反中子的性质有什么差别?其实粒子实验已证实,粒子与反粒子不仅电荷相反,其他一切可以相反的性质也都相反 。粒子实验已证实,正反粒子的强作用和电磁作用性质完全一样,因此反质子和反中子也能结合成带负电的反原子核,反核和反电子结合在一起,就能组成反原子 。我们的正物质世界有多少种原子,相应在反物质世界中也能有多少种反原子,而且它们在结构上将是完全没有区别的,延伸起来讲,大量反原子可以构成反物质的恒星和星系 。要由观测来分辨远处星系由物质构成或反物质构成并不容易,至今的天文观测只是接收远处天体所放出的光子 。原则上,正物质天体若辐射光子,那么同样的反物质天体应当辐射反光子 。但是光子是纯中性的粒子,因此光子与反光子是同一种粒子 。这样,天文学家通过可见光、射电、X射线或 γ 射线观测,原则上无法区分他的目的物是由物质构成还是由反物质构成 。恒星和星系除了辐射光子外,它们还辐射中微子 。中微子与反中微子很不一样,如果天文学家能接收中微子,那么他就能区分物质天体与反物质天体 。可惜中微子与任何物质的相互作用都很微弱,造一个能接收它们的仪器很困难 。今天用这办法来区分物质天体或反物质天体还办不到 。
反物质就是由反粒子组成的物质 。所有的粒子都有反粒子,这些反粒子的特点是其质量、寿命、自旋、同位旋与相应的粒子相同,但电荷、重子数、轻子数、奇异数等量子数与之相反 。例如,氢原子由一个带负电的电子和一个带正电的质子构成,反氢原子则与它正好相反,由一个带正电的正电子和一个带负电的反质子构成 。物质和反物质相遇后会湮灭,释放出大量能量 。科学家认为,制造出大量反氢原子,有助于验证CPT守恒假设的正确性和宇宙标准模型的普适性 。如果发现反氢原子与氢原子在物理规律上并不完全对等,将给物理学和宇宙学的一些基础问题带来非常重要的新启发 。例如宇宙大爆炸理论认为,宇宙诞生时,从虚无中产生了相等数量的物质和反物质 。但人们观察到的宇宙中,物质显然占绝对的主导地位 。对反氢原子的研究,可能有助于解开这个疑点 。
【墨斗是什么生肖 墨斗是什么】反物质除了电荷属性与正物质相反,它的物理性质和化学性质与正物质都是相同的 。它也是一种物质的存在形式`
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