第561章 反物质之威!恐怖的湮灭!无尽震撼!宇宙中真的存在反世界吗?(2/2)
后世有部电影,讲述了恐怖份子从研究所偷盗了0.1g反物质,想要制成炸弹炸毁某个城市。
这剧情就有点扯了。
且不谈制造出0.1g反物质需要多少钱,如何保存炸弹。
就算制成炸弹,威力也只有小男孩的五分之一。
毁灭城市恐怕还差了点。
此刻,在场的诸多物理大佬们显然对制造反物质炸弹一点不感兴趣。
他们只想研究这其中的机理。
这时,又有人问道:
“布鲁斯教授,正反电子湮灭,为什么一定要生成2个光子呢?”
“不能只生成1个光子吗?”
众人“咦”了一声。
这倒是个好问题。
李奇维闻言,思考了一会儿,说道:
“根据动量守恒定律,如果只生成一个光子,那么这个光子的动量将为零。”
“这显然不符合动量守恒定律。”
“所以,必须是生成两个光子来平衡动量。”
说着,李奇维用公式开始演算。
结合新的波动方程,质能方程,以及力学,就能算成碰撞前后的系统状态。
公式结果证明,生成2个光子的可能性是最大的。
李奇维又补充道:
“当然,这一切还需要实验的验证!”
这时,爱因斯坦笑着问道:
“布鲁斯,你认为我们的宇宙中真的存在反物质吗?”
“如果有,为什么我们从来没有发现过它的踪迹呢?”
众人闻言眼神放光。
这个问题恐怕是所有人都最关心的问题了。
李奇维打趣道:
“爱因斯坦教授这是故意为难我啊。”
“我要是能现在找到反物质,我的理论就可以写进教科书了。”
众人会心一笑。
“也罢,我就放飞思想,说说我的看法。”
“我认为,这个问题需要拆开成两个问题。”
“第一个是,宇宙中存不存在反电子、反质子这样的【微观反粒子】。”
“第二个是,宇宙中存不存在反星球甚至反星系这样的【宏观反物质】。”
“对于这两种反物质存在,我的看法是不同的。”
“首先,我认为宇宙中不一定存在宏观反物质。”
“根据质能方程和湮灭理论,正反物质只要相遇就会爆发,产生巨大的能量。”
“如果有一颗房屋大小的反物质陨石落入地球,那么它所产生的能量,将足以摧毁地球上的任何东西。”
“甚至直接把地球炸成碎片。”
“但是目前为止,我们能好好坐在这里讨论反物质问题,就证明并没有反物质陨石。”
“此外,月球暴露在宇宙真空中,每天都会遭受无数尘埃碎片的攻击。”
“如果真的有宏观反物质,那么我们应该经常能看到月球上发生大爆炸。”
“很显然,天文学家们并没有发现和报道过这种现象。”
“这说明,至少在太阳系内,应该不存在宏观反物质。”
“当然,有人会质疑:也许只是太阳系或者银河系内没有,宇宙深处会有反物质星球。”
“这就没法讨论了。”
哗!
众人闻言,热烈地讨论起来。
大家认为布鲁斯教授的分析非常合理。
宏观的正反物质湮灭,产生的能量实在太庞大了。
哪怕在月球上爆炸,地球上的人也能看到耀眼的光芒。
而且这种爆炸什么高温高压条件也不需要,比恒星的核聚变简单亿万倍。
如果真的有很多反物质,爆炸应该随处可见。
所以,按照正常的平均原则,没道理别的地方有反物质,就太阳系没有。
咋滴,就你们地球人特殊啊。
在后世,天文学家们使用最先进的望远镜,也没有发现过宏观反物质踪迹。
至少一千光年之内,科学家可以确定,不存在宏观反物质。
当然,目前这些都不是定论。
也许在可观测宇宙之外,就有另外一个反物质宇宙。
不过,那对于人类来说已经没有意义了。
这时,李奇维继续说道:
“而微观反粒子的存在可能性就太高了。”
“一方面,单个粒子就算湮灭了,产生的能量也可以忽略不计。”
“以正反电子为例,它们湮灭后产生的能量大约为8×10^-14J。”
“这点能量对宏观世界不产生任何影响,所以我们平时感受不到反粒子的存在。”
“此外,既然正反粒子湮灭能产生光子,那么反过来,两个光子在某种情况下,会不会变成正反电子对呢?”
“我认为,完全有这个可能!”
“我们日常生活中,能见到各种光子,所以光子变成正反电子对,肯定需要苛刻的条件。”
“而广阔的宇宙中,任何极端的环境都有。”
“所以,我认为宇宙中存在微观反粒子有极高的概率。”
“或许哪一天技术发达了,我们人类自己就能造出反粒子!”
哗!
众人震撼!
布鲁斯教授的蛊惑和煽动能力实在太强了。
经过他的分析,在场所有人都觉得宇宙中绝对存在反粒子。
既然正反电子能变成光子,没道理光子就变不成正反电子啊。
“宇宙太大了!”
“它就像一个超级实验室,能提供任何环境和条件。”
“反物质再神奇,它也没有宇宙本身神奇。”
“所以,宇宙中肯定存在反物质!”
这一刻,在场的诸多物理学家们充满了信心!
就连爱因斯坦等人也被布鲁斯教授的自信打动。
看着众人兴奋的表情,李奇维继续说道:
“我知道,目前物理学界有不少人在研究宇宙射线。”
“比如卢瑟福教授小组、密立根教授小组等。”
“我相信,未来某一天,或许有人就能从宇宙射线中发现反粒子的存在!”
李奇维心中感叹,提到反物质,就要提到华夏的物理学家赵忠尧。
真实历史上,狄拉克在1928年提出反电子的概念后,举世震动。
但是,当时所有人都不知道正反电子会湮灭,并产生光子。
1929年,赵忠尧在密立根课题组读博士,他的研究课题是硬γ射线的散射。
所谓的硬γ射线,是指射线的能量非常高,所以表现出很强的粒子性,看起来很“硬”。
有一次,他做实验时发现,硬γ射线在通过金属铅时,会产生一种特殊的辐射。
当时赵忠尧并不知道这个奇怪的辐射是什么,但是他依然严谨地把数据和现象以论文形式发表。
此时,密立根手下还有另外一个博士,安德森。
他对赵忠尧的研究内容很感兴趣,不过他也不知道特殊辐射的机理是什么。
安德森自己的课题是研究宇宙射线。
他把射线引导入强磁场的云室中,然后分析射线中有哪些粒子。
1932年,安德森发现威尔逊云室中出现了一条和电子轨迹一样的路径,但是方向却是截然相反的。
这说明这种粒子的质量和电子相等,但是电荷却相反。
安德森一开始还纳闷,后来,他猛然惊醒。
“这不就是反电子吗?”
于是,作为第一个被发现的反物质,反电子正式面世!
其造成的轰动可想而知。
一时间,安德森名声大噪!
彼时,理论物理学界已经证明,正反电子相遇应该会发生湮灭现象,并生成光子。
安德森突然想起来当年同组的赵忠尧所做的实验。
他对那个神秘的辐射有了大胆的猜想。
仅仅第二年,他就重复出赵忠尧的实验结果,证明了那个辐射其实就是正反电子对湮灭所产生的光。
原来硬γ射线轰击铅元素后,会产生一对正反电子,而这对正反电子又立刻湮灭,变成两个新的光子。
所谓的辐射,就是湮灭后的光子。
物理学界彻底轰动了!
这说明赵忠尧发现反电子的时间,比安德森还要早!
但是这一切荣誉,没有人联想到那个华夏年轻人。
当时的华夏科学孱弱,在世界物理学界根本没有任何话语权。
所以,安德森因为发现反电子,仅仅四年后,就获得了物理诺奖。
而赵忠尧则是默默无名。
但是卢瑟福却一直坚持赵忠尧在发现反电子上的成就。
他甚至公开在赵忠尧写的那篇论文上加上一句评语:
“这一结果提供了正反电子对产生的又一证据。”
诺奖得主李政道曾说:
“赵老师本来应该是第一个获得物理诺奖的华夏人。”
此刻,李奇维目光幽远,看向东方。
“忠尧,你放心,这一次有校长在,谁都不能埋没你的成果。”
华夏,国立东南大学。
今年刚毕业的赵忠尧,因为成绩优秀,成为了国立东南大学的物理系助教。
忽然,他猛地打了一个喷嚏。
旁边有同事问道:“赵老师,你怎么了,生病了吗?”
赵忠尧连忙摆手:“没事,没事。”
不过,他的心里很纳闷。
他非但没有生病,反而刚刚好像有一股莫名的能量注入身体,他感觉自己充满了干劲!
“第二届物理奥赛的海森堡、泡利、狄拉克、费米等人,现在都已经名震物理学界了。”
“我赵某人未必就弱了他们!”
赵忠尧从小道消息得知,明年李教授可能就回来了。
他正在积极准备,想去婆罗洲申请成为李教授的博士。
“那里才是我的战场!”
“我一定要努力!”
仿佛心有灵犀一般,李奇维微微一笑。
众人震惊之后,这时,爱因斯坦忽然又问了一个问题。
“布鲁斯,宇宙中为什么没有宏观反物质呢?”
哗!
众人皆是一惊!
这是什么问题?