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反物質(zhì)的定義是什么

來源:懂視網(wǎng) 責(zé)編:小OO 時間:2020-03-16 19:52:49
導(dǎo)讀反物質(zhì)的定義是什么,正電子、負質(zhì)子都是反粒子,它們跟通常所說的電子、質(zhì)子相比較,電量相等但電性相反。科學(xué)家設(shè)想在宇宙中可能存在完全由反粒子構(gòu)成的物質(zhì),也就是反物質(zhì)。電子和反電子的質(zhì)量相同,但有相反的電荷。質(zhì)子與反質(zhì)子也是這樣。那么中子與反中子的性反物質(zhì)的定義理論上?最近?最近是多少年前?反物質(zhì)已經(jīng)制造出來了,連報紙都有報道。具體的請你查找百度百科,因為反物質(zhì)反粒子真的是個很難自

正電子、負質(zhì)子都是反粒子,它們跟通常所說的電子、質(zhì)子相比較,電量相等但電性相反。科學(xué)家設(shè)想在宇宙中可能存在完全由反粒子構(gòu)成的物質(zhì),也就是反物質(zhì)。電子和反電子的質(zhì)量相同,但有相反的電荷。質(zhì)子與反質(zhì)子也是這樣。那么中子與反中子的性

反物質(zhì)的定義

理論上?最近?最近是多少年前?反物質(zhì)已經(jīng)制造出來了,連報紙都有報道。具體的請你查找百度百科,因為反物質(zhì)反粒子真的是個很難自己表述的東西。這只是個指導(dǎo),給不給最佳無所謂,但是絕對真實

反物質(zhì)是正常物質(zhì)的反狀態(tài)。當(dāng)正反物質(zhì)相遇時,雙方就會相互湮滅抵消,發(fā)生爆炸并產(chǎn)生巨大能量。

反物質(zhì)和暗物質(zhì)的區(qū)別有: 1、概念不一樣:暗物質(zhì)是理論上提出的可能存在于宇宙中的一種不可見的物質(zhì),注意,是理論上。反物質(zhì)是正常物質(zhì)的反狀態(tài)。當(dāng)正反物質(zhì)相遇時,雙方就會相互湮滅抵消,發(fā)生爆炸并產(chǎn)生巨大能量。 2、提出者不一樣:最早提

反物質(zhì)的概念

反物質(zhì)肯定是存在的,應(yīng)該是以一種目前還不清楚的物質(zhì)形式存在吧! 否則,這個玩笑就開大了!

正電子、負質(zhì)子都是反粒子,它們跟通常所說的電子、質(zhì)子相比較,電量相等但電性相反??茖W(xué)家設(shè)想在宇宙中可能存在完全由反粒子構(gòu)成的物質(zhì),也就是反物質(zhì)。電子和反電子的質(zhì)量相同,但有相反的電荷。質(zhì)子與反質(zhì)子也是這樣。粒子與反粒子不僅電荷相反,其他一切可以相反的性質(zhì)也都相反。以往的一些理論認為,在宇宙中,正物質(zhì)和反物質(zhì)是對稱的、同樣多的。根據(jù)這種觀點,宇宙應(yīng)該一分為二,由正物質(zhì)和反物質(zhì)兩部分構(gòu)成。

樓主說的這些當(dāng)然是新概念武器,因為尚未正式批量裝備,或者尚在研究之中。 具體地說,就是氣象武器在這三種武器中還算最簡單的一種,俄羅斯已經(jīng)在技術(shù)上有所突破,但是離應(yīng)用還有些距離。地震武器要用多顆核彈引發(fā),危險性過高,所以可行性不大

反物質(zhì)的探測

三維的世界是靜止的,當(dāng)三維世界以時間為基準發(fā)生變化時,四維空間就產(chǎn)生了,如果把時間看作一根軸線,則這個軸線上的任意一個點,都是一個三維空間,也就是說無數(shù)個三維空間依據(jù)時間軸線集合,構(gòu)成了四維空間。在四維空間中,時間呈線性進行,

能不能直接觀測太陽系以外宇宙中的反物質(zhì)呢?可以,但目前只有一個辦法,那就是研究宇宙射線。為此,人們想方設(shè)法把探測器送上大氣的最高層,并一直希望能將探測器送到太空。過去,人們多次用高空氣球把高能反物質(zhì)望遠鏡等探測器送到高空,探測宇宙射線中的正電子與反質(zhì)子,但收獲不大,從未發(fā)現(xiàn)過比反質(zhì)子更重的反原子核?,F(xiàn)在,隨著航天技術(shù)的發(fā)展,到太空中去尋找反物質(zhì)的有可能實現(xiàn)。

正電子、負質(zhì)子都是反粒子,它們跟通常所說的電子、質(zhì)子相比較,電量相等但電性相反。科學(xué)家設(shè)想在宇宙中可能存在完全由反粒子構(gòu)成的物質(zhì),也就是反物質(zhì)。 電子和反電子的質(zhì)量相同,但有相反的電荷。質(zhì)子與反質(zhì)子也是這樣。那么中子與反中子的性

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反物質(zhì)的定義是什么?怎么個反法?質(zhì)子帶的是負電荷么?

  反物質(zhì)是相對正物質(zhì)而言的,兩者的區(qū)分就在于正物質(zhì)大量存在于自然界中,所以帶負電的電子稱為電子,帶正電的電子稱為反電子,而非反過來?!霸谧匀唤缰羞€從來沒有見到過負物質(zhì)?!辈⒉粶蚀_,因為自然界中很多情況下會產(chǎn)生負電子,比如高能伽馬射線和物質(zhì)相互作用時會產(chǎn)生正負電子對,但由于我們的世界是正電子為主的,正電子(此處的正是指正電)一產(chǎn)生,馬上就會遇到帶負電的電子(正物質(zhì),正是指正常的)然后湮滅,所以反物質(zhì)在自然界不可能廣泛大量的存在。追問反物質(zhì)的電子帶的是正電荷是么?追答反物質(zhì)和正物質(zhì)的區(qū)別就是反物質(zhì)核外電子帶的正電荷。核內(nèi)帶的是負電

反物質(zhì)的主要概念

正電子、負質(zhì)子都是反粒子,它們跟通常所說的電子、質(zhì)子相比較,電量相等但電性相反。科學(xué)家設(shè)想在宇宙中可能存在完全由反粒子構(gòu)成的物質(zhì),也就是反物質(zhì)。

電子和反電子的質(zhì)量相同,但有相反的電荷。質(zhì)子與反質(zhì)子也是這樣。那么中子與反中子的性質(zhì)有什么差別?其實粒子實驗已證實,粒子與反粒子不僅電荷相反,其他一切可以相反的性質(zhì)也都相反。這里我們討論一下重子數(shù)的概念。

質(zhì)子與中子被統(tǒng)稱為核子。人們從核現(xiàn)象的研究發(fā)現(xiàn),質(zhì)子能轉(zhuǎn)化為中子,中子也能轉(zhuǎn)化為質(zhì)子,但在轉(zhuǎn)化前后,系統(tǒng)的總核子數(shù)是不變的。例如:在發(fā)生β衰變時,放出正電子的稱為“正β衰變”,放出電子的稱為“負β衰變”。在正β衰變中,核內(nèi)的一個質(zhì)子轉(zhuǎn)變成中子,同時釋放一個正電子和一個中微子;在負β衰變中,核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子,同時釋放一個電子和一個反中微子。此外電子俘獲也是β衰變的一種,稱為電子俘獲β衰變。

50年代起的粒子實驗表明,還有很多種比核子重的粒子,它們與核子也屬同一類,這類粒子于是被改稱為重子,核子僅是其最輕的代表,一般的規(guī)律是:當(dāng)粒子通過相互作用而發(fā)生轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)中的重子個數(shù)是不會改變的。

由于重子數(shù)的守恒性,兩個質(zhì)子相碰是不會產(chǎn)生一個包含三個重子的系統(tǒng)的,那么反核子應(yīng)當(dāng)怎么產(chǎn)生?實驗表明,反核子總是在碰撞中與核子成對地產(chǎn)生的。例如 p+p → N+N+N+N'+若干 π介子,其中N代表質(zhì)子或中子,N'代表反質(zhì)子或反中子。反核子一旦產(chǎn)生,它常很快與周圍的某個核子再相碰而成對地湮滅。例如

N+N' → 若干 π介子。按照這種說法推論,在宇宙的某個地方,一定存在著反物質(zhì)世界。如果反物質(zhì)世界真的存在的話,那么,它只有不與物質(zhì)會合才能存在。可物質(zhì)與反物質(zhì)怎樣才能不會合?反物質(zhì)在宇宙何方?這還是待解之迷。

對于比核子更重的重子,情況完全一樣。反重子也總是與重子成對地產(chǎn)生,成對地湮滅的。這些經(jīng)驗使人們認識到,重子數(shù)的守恒規(guī)律需要重新認識。人們把重子數(shù)B當(dāng)作描述粒子性質(zhì)的一種電荷。正反重子不僅有相反的電荷,而且也有相反的重子數(shù)B。令任一個重子都具有重子數(shù)B=+1,則任一個反重子都具有B=-1。介子、輕子和規(guī)范子等非重子不具有重子數(shù),即它們有B=0。重子數(shù)的守恒規(guī)律可表述為:任何粒子反應(yīng)都不會改變系統(tǒng)的總重子數(shù)B。這表述既反映了不涉及反粒子時的重子個數(shù)不變,也概括了反粒子與粒子的成對產(chǎn)生和湮滅。我們?nèi)菀桌斫庵凶雍头粗凶拥膮^(qū)別了,它們具有相反的重子數(shù)B,因此反中子能與核子相碰導(dǎo)致湮滅,而中子則不能。

此外,人們還類似地發(fā)現(xiàn)了輕子數(shù)的守恒性。中微子雖不帶電,也不具有重子數(shù),但它與反中微子具有相反的輕子數(shù)。按輕子數(shù)的守恒性,中微子與反中微子的物理行為也是很不一樣的,實驗還表明,介子數(shù)和規(guī)范粒子數(shù)是不具有守恒性的。這樣我們看到,電荷只是粒子的一種屬性,另外還有用重子數(shù)和輕子數(shù)等物理量刻畫的其他屬性。正反粒子的這些屬性也都是相反的。1928年,英國青年物理學(xué)家狄拉克從理論上首次論證了正電子的存在。這種正電子除了電性和電子相反外,一切性質(zhì)和電子相同。1932年,美國物理學(xué)家安德遜在實驗室中發(fā)現(xiàn)了狄拉克所預(yù)言的正電子。1955年,美國物理學(xué)家西格雷等人用人工的方法獲得了反質(zhì)子。此后人們逐漸認識到,不僅質(zhì)子和電子,所有的微觀粒子都有各自的反粒子。

這一系列科學(xué)成果使人們?nèi)諠u接近反物質(zhì)世界。然而問題并不那么簡單。首先,在地球上很難發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)。因為粒子與反粒子碰到一起,就像冰塊遇上火球一樣,或者一起消失,或者轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌W?。所以在地球上,反物質(zhì)一旦碰上其它物質(zhì)就會被兼并掉。其次,制造反物質(zhì)相當(dāng)困難而且耗費巨大,需要如SSC或LHC之類的高科技儀器,并且即使制造出反物質(zhì),也難以保存,因為地球上萬物都由物質(zhì)構(gòu)成。

我們周圍的宏觀物質(zhì)主要由重子數(shù)為正的質(zhì)子和中子所組成。因此,這樣的物質(zhì)被稱為正物質(zhì),由他們的反粒子組成的物質(zhì)相應(yīng)地叫反物質(zhì)。從粒子物理的角度講,正粒子和反粒子的性質(zhì)幾乎完全對稱,那么為什么自然界有大量的正物質(zhì),而卻幾乎沒有反物質(zhì)呢?這正是我們要討論的問題。

反物質(zhì)就是正常物質(zhì)的鏡像,正常原子由帶正電荷的原子核構(gòu)成,核外則是帶負電荷的電子。但是,反物質(zhì)的構(gòu)成卻完全相反,它們擁有帶正電荷的電子和帶負電荷的原子核。從根本上說,反物質(zhì)就是物質(zhì)的一種倒轉(zhuǎn)的表現(xiàn)形式。愛因斯坦曾經(jīng)根據(jù)相對論預(yù)言過反物質(zhì)的存在:“對于一個質(zhì)量為m,所帶電荷為e的物質(zhì),一定存在一個質(zhì)量為m,所帶電荷為-e的物質(zhì)(即反物質(zhì))”。按照物理學(xué)家假想,宇宙誕生之初曾經(jīng)產(chǎn)生等量的物質(zhì)與反物質(zhì),而兩者一旦接觸便會相互湮滅抵消,發(fā)生爆炸并產(chǎn)生巨大能量。然而,出于某種原因,當(dāng)今世界主要由物質(zhì)構(gòu)成,反物質(zhì)似乎壓根不存在于自然界。正反物質(zhì)的不對稱疑難,是物理學(xué)界所面臨的一大挑戰(zhàn)。

反物質(zhì)什么概念

在粒子物理學(xué)里,反物質(zhì)是反粒子概念的延伸,反物質(zhì)是由反粒子構(gòu)成的,如同普通物質(zhì)是由普通粒子所構(gòu)成的。例如一顆反電子和一顆反質(zhì)子(正電子)能形成一個反氫原子,如同電子和質(zhì)子形成一般物質(zhì)的氫原子。此外,物質(zhì)與反物質(zhì)的結(jié)合,會如同粒子與反粒子結(jié)合一般,導(dǎo)致兩者湮滅,且因而釋放出高能光子(伽瑪射線)或是其他能量較低的正反粒子對。正反物質(zhì)湮滅所造成的粒子,賦予的動能等同于原始正反物質(zhì)對的動能,加上原物質(zhì)靜止質(zhì)量與生成粒子靜質(zhì)量的差,后者通常占大部分。(愛因斯坦特殊相對論告訴我們,質(zhì)量與能量是等價的)

反物質(zhì)無法在自然界找到,除非是在稍縱即逝的少量存在(例如因放射衰變或宇宙射線等現(xiàn)象)。這是由于反物質(zhì)若非存在于像物理實驗室的人工環(huán)境下,則無可避免地隨即與自然界的物質(zhì)發(fā)生碰觸并湮滅。反粒子和一些穩(wěn)定的反物質(zhì)(例如反氫)可以人工制造出極少量,但卻不足以達到可對這些物質(zhì)驗證其理論性的程度。

在科學(xué)與科幻領(lǐng)域,都有很大的疑問關(guān)于為何所見的宇宙很明顯地幾乎充滿了物質(zhì)、是否有其他地方幾乎充滿了反物質(zhì),以及是否能夠駕馭反物質(zhì),但在現(xiàn)今可見的宇宙范圍中,明顯的正反物質(zhì)不對稱性成了物理之謎中的最大難題之一。許多可能的物理過程都是在探究重子時所發(fā)現(xiàn)。

歷史:1927年12月,英國物理學(xué)家保羅·狄拉克提出了電子的相對論方程式,即狄拉克方程。有趣的是,等式中發(fā)現(xiàn)除了一般正能量之外的負能量結(jié)果。這顯示出一個問題,當(dāng)電子趨向于朝著最低可能的能階躍遷時;負無限大的能量是毫無意義的。但為了要彌補這條件,狄拉克提出真空狀態(tài)中是充滿了負能量電子的“?!保Q作狄拉克之海。任何真實的電子因此會填補這些海中具有正能量的部分。

衍伸這個想法,狄拉克發(fā)現(xiàn)海中的這些“洞”則具有正電荷。起初他認為這是質(zhì)子,但Hermann Weyl指出這些洞應(yīng)該是具有和電子相同的質(zhì)量。1932年由美國物理學(xué)家卡爾·安德森在實驗中證實了正電子的存在。在此期間,反物質(zhì)有時也常被稱作“反地物質(zhì)”。

反質(zhì)子、反中子和反電子如果像質(zhì)子、中子、電子那樣結(jié)合起來就形成了反原子。

反物質(zhì)和物質(zhì)一旦相遇,就相互吸引、碰撞而100%轉(zhuǎn)化為光并釋放出的巨大的能量,這個過程叫做湮滅。湮滅過程會釋放出正、反物質(zhì)中蘊涵的所有靜質(zhì)量能,根據(jù)愛因斯坦著名的質(zhì)能關(guān)系式

E=mc²

一種在科學(xué)界受到普遍認同的理論認為,宇宙大爆炸早期曾產(chǎn)生了數(shù)量相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)和反物質(zhì),隨后發(fā)生的物質(zhì)和反物質(zhì)的湮滅消耗掉了絕大部分的正、反物質(zhì),遺留下的少部分正物質(zhì)構(gòu)成了現(xiàn)如今的物質(zhì)世界。理論上宇宙大爆炸時所產(chǎn)生的粒子與反粒子應(yīng)該數(shù)量相同,但是為什么現(xiàn)今所遺留下來的絕大多數(shù)都是正粒子,這即所謂的“正反物質(zhì)對稱性破壞”(對稱破缺),雖然在幾個粒子對撞試驗中,都發(fā)現(xiàn)了正粒子與反粒子的衰變略有不同,及所謂的電荷宇稱不守恒(CP破壞),但在數(shù)量上仍不足以解釋為何現(xiàn)今反物質(zhì)消失的問題,這在粒子物理學(xué)上仍是一大未解決的問題。

盡管在人們已經(jīng)在實驗室中制造出了為數(shù)眾多的反原子,然而目前在自然界中尚沒有發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)。一種觀點認為即使自然界中存在反物質(zhì),它也很快會和正物質(zhì)發(fā)生湮滅。

時間表:1995年歐洲核子研究中心的科學(xué)家在實驗室中制造出了世界上第一批反物質(zhì)--反氫原子。1996年,美國的費米國立加速器實驗室成功制造出7個反氫原子。

1997年4月,美國天文學(xué)家宣布他們利用伽馬射線探測衛(wèi)星發(fā)現(xiàn),在銀河系上方約3500光年處有一個不斷噴射反物質(zhì)的反物質(zhì)源,它噴射出的反物質(zhì)形成了一個高達2940光年的“反物質(zhì)噴泉”。

1998年6月2日,美國發(fā)現(xiàn)號航天飛機攜帶阿爾法磁譜儀發(fā)射升空。阿爾法磁譜儀是專門設(shè)計用來尋找宇宙中的反物質(zhì)的儀器。然而這次飛行并沒有發(fā)現(xiàn)反物質(zhì),但采集了大量富有價值的數(shù)據(jù)。

2000年9月18日,歐洲核子研究中心宣布他們已經(jīng)成功制造出約5萬個低能狀態(tài)的反氫原子,這是人類首次在實驗室條件下制造出大批量的反物質(zhì)。

微粒子物理學(xué)中的反物質(zhì)全概念是什么

理論上?最近?最近是多少年前?反物質(zhì)已經(jīng)制造出來了,連報紙都有報道。具體的請你查找百度百科,因為反物質(zhì)反粒子真的是個很難自己表述的東西。這只是個指導(dǎo),給不給最佳無所謂,但是絕對真實

反物質(zhì)和暗物質(zhì)有什么區(qū)別?

反物質(zhì)和暗物質(zhì)的區(qū)別有:

1、概念不一樣:暗物質(zhì)是理論上提出的可能存在于宇宙中的一種不可見的物質(zhì),注意,是理論上。反物質(zhì)是正常物質(zhì)的反狀態(tài)。當(dāng)正反物質(zhì)相遇時,雙方就會相互湮滅抵消,發(fā)生爆炸并產(chǎn)生巨大能量。

2、提出者不一樣:最早提出“暗物質(zhì)”可能存在的是天文學(xué)家卡普坦。反物質(zhì)概念是英國物理學(xué)家保羅·狄拉克最早提出的。

3、提出的時間不一樣:暗物質(zhì)于1922年被提出來,天文學(xué)家卡普坦提出,可以通過星體系統(tǒng)的運動間接推斷出星體周圍可能存在的不可見物質(zhì)。反物質(zhì)最早被提出是在1928年,英國物理學(xué)家保羅·狄拉克預(yù)言,每一種粒子都應(yīng)該有一個與之相對的反粒子。

4、關(guān)于質(zhì)量:暗物質(zhì)參與引力相互作用,所以應(yīng)該是有質(zhì)量的,但單個暗物質(zhì)粒子的質(zhì)量大小還不能確定。正電子、負質(zhì)子都是反粒子,電子和反電子的質(zhì)量相同,但有相反的電荷。

5、穩(wěn)定性: 暗物質(zhì)應(yīng)是高度穩(wěn)定的,由于在宇宙結(jié)構(gòu)形成的不同階段都存在暗物質(zhì)的證據(jù),暗物質(zhì)應(yīng)該在宇宙年齡(百億年)時間尺度上是穩(wěn)定的。反物質(zhì)極不穩(wěn)定而幾乎不存在于自然界。研究人員在實驗室里制成反物質(zhì),但這些反物質(zhì)一接觸容器壁便瞬息湮滅。抓不住,便無從加以深入研究。

參考資料:

暗物質(zhì) (物理名詞)-百度百科

反物質(zhì)-百度百科

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