科学家证实反物质也会受到地球引力影响爱因斯坦又对了

我要新鲜事2023-10-16 18:43:570阅

对于人类文明来说，能源一直是关乎生存和发展的关键问题。在科学家们的眼中，可控核聚变一度被誉为终极能源，然而，其质能转化率却相对较低，仅为0.7%。相较之下，反物质的转化率达到了100%。这引发了物理学家们的兴趣，将反物质视为真正的终极能源。它能够将物质完全转化为能量，充分释放出爱因斯坦的质能公式的潜力。在与反物质相比，可控核聚变就如同一根蜡烛。因此，科幻作品中常常将反物质用作强大的炸弹或飞船的能源来源。

现实遗憾的是，目前的人类文明还没有足够的能力来生产和应用反物质。在目前的情况下，只有粒子对撞机等高能实验设备才能制备极少量的反物质粒子，而生产一克反物质的成本高达60万亿美元。因此，可以预见的未来，反物质不太可能成为能源的选择。

尽管如此，对反物质的研究仍然在持续进行。不久前，《自然》杂志发表了一篇关于反物质领域的文章，物理学家们在其中验证了爱因斯坦的理论，进一步确认了反物质同样受到引力的影响，而并没有出现所谓的“反引力”。

研究人员观测到了一些反物质粒子的自由落体运动，从而证明反物质与正常物质一样，同样受到地球引力的影响。它们的唯一不同在于电荷相反。在我们日常生活中的物质主要由负电子或正质子组成，而反物质则由正电子或负质子组成。当它们相遇时，会瞬间湮灭并释放出能量。因此，制备反物质需要利用电磁力。

实际上，反物质背后还隐藏着一个宇宙之谜。根据大爆炸宇宙模型，宇宙在138亿年前爆炸时，应该产生了与反物质等量的物质，理论上，这两者应该完全湮灭，以能量形式释放出来。然而，事实却是我们的宇宙中保留了一部分正物质，这些正物质随后形成了星系和地球。这个宇宙大爆炸后正物质和反物质的不均衡被称为对称性破缺。至今，为什么正物质得以留存仍然是一个未解之谜。一些科学家甚至提出，在大爆炸瞬间，可能形成了一个反物质宇宙，从他们的角度看，我们才是反物质。

这次的实验证明，反物质粒子，即反氢原子，在地球引力下的加速度与普通物质一致，这意味着宇宙中存在的反物质同样会受到其他天体的引力影响，而不会产生反引力等奇异现象。

在可预见的未来，关于反物质的开发和应用将成为现实，因为它的能量密度极高，属于质能转化的最高水平。宇宙中也不会有比正反物质湮灭所释放的能量更强大的能源。因此，如果未来的人类文明能够制备反物质，仅需极少量的反物质能量，就可以将飞船从地球飞往火星。