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揭开反物质神秘面纱:一个看不见的宇宙_科技频道_凤凰网  

2011-06-19 20:16:34|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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揭开反物质神秘面纱:一个看不见的宇宙

揭开反物质神秘面纱:一个看不见的宇宙_科技频道_凤凰网 - 半忙半闲 - lixingming.4904 的博客

安装在太空站的二代阿尔法磁谱仪。(资料图片)

NASA开发反物质飞船模拟图。据该局网站报道,若要实现人类载人火星探索的梦想,需要数吨化学燃料,若用反物质则仅需数十毫克。

有科学家认为,150亿年前的大爆炸中,形成了一正一反两个宇宙。正宇宙就是我们目前生存的宇宙,而反物质就是我们目前无法看得见摸得着的另一个世界。那么,这个反物质世界究竟存不存在,如何把它搜寻出来,一直是学界难题。

最近,美国“奋进”号航天飞机向国际空间站运送了一个独特的太空粒子探测器,科学家们试图用它去寻找宇宙中可能存在的反物质以及暗物质。为此,记者采访了中山大学参与该项目的科研工作者,揭开宇宙反物质的神秘面纱……

寻找反物质,验证宇宙起源

按照我们现有的宇宙起源理论,大爆炸之初,宇宙向着一正一反两个对立的方向发展。从科学家们构拟的图像来看,正反两个宇宙好像从中间一个原点向左右扩散开来的两片蝴蝶翅膀。物质宇宙的对立面,仿佛镜像一般,有一个反物质的宇宙。

在微观的粒子层面,也存在着这种对称。如今我们所熟知的组成物质的基本粒子,如电子、质子、中子等,都有与它们相反的粒子,它们在质量上、样子上与它对应的粒子一模一样,但所带的电荷正负恰恰相反。这些相反的粒子就称为反粒子,如反电子(即正电子)、反质子、反中子等。物理学家根据反粒子理论,提出了反物质假说,但是否真有反物质,至今仍是一个谜。因为粒子与反粒子是一对冤家,碰到一起会同归于尽,化作一束强光,连一点“尸首”都不留下,这种现象我们称之为湮灭。在大爆炸后,“蝴蝶”的另一片“翅膀”——反物质组成的宇宙神秘消失了。它去了哪里?

目前,许多反粒子已可以在实验中造出来。现在的正负电子对撞机就是利用加速器来获得人工反电子的。科学家还通过加速器获得了反质子、反中子和其他更小的反粒子。物理学家们认为,既然有反粒子,就应该有由基本的反粒子组成的反物质,如由两个反中子、两个反质子和两个正电子组成的反氦。反氦原子核如今是研究者们的重点搜索对象。

科学家一直盼望能找到反物质的“遗孤”,从而去证实或者推翻我们对宇宙起源的理解。反物质一靠近地球就湮灭了,那么在茫茫太空能找到吗?于是,一个大胆的探测项目诞生了,这就是著名的“阿尔法磁谱仪太空粒子探测项目”,简称AMS。这是物理学家丁肇中17年来唯一领军的项目,也可谓是当今粒子物理学界最前沿的实验。

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