虽然反物质听起来非常神秘,一切性质都和正常物质完全相反,但其实反物质距离日常生活并不遥远。
宇宙中的反物质粒子会持续不断的以宇宙射线和高能粒子的方式,天女散花般地降落在地球表面,不过由于地球有大气层的保护,这些反物质粒子到达大气层的范围后,数量已经非常稀少,每平方米只有100个粒子都不到。
相比宇宙中穿越广袤空间到达地球的高能反物质粒子,某些反物质粒子其实和人类就近在咫尺,比如香蕉中就会产生反物质,每隔75分钟会释放出一个正电子。
之所以会出现这种神奇的现象,是因为香蕉果肉内包含有少量的钾-40,钾-40是钾的天然同位素,会在衰变的过程中释放出正电子。
人体内也含有钾-40,这就意味着人体也能释放出正电子,不过由于反物质一旦和同物质接触,就会彼此湮灭抵消,因此在没有特殊保护的情况下,反物质粒子的寿命都非常短暂。
其实单从组成成分来看,反物质和正常物质完全相同,但却神奇的具有相反的电荷和自旋方向,所以质子和中子组成了正常的原子核,反质子和反中子就组成了反物质的原子核。
既然知道反物质和正物质相互湮灭后能释放出巨大的能量,而且自然诞生的反物质又如此难萃取,科学家们自然就想到了人工制造的方法,但经过长期实验后,却不得不暂时放弃了这个打算,因为反物质的制造非常困难。
单以生产成本而言,反物质绝对可以当选全球最贵的东西,没有之一。
根据nasa在实验中收集的数据来推算,仅仅只是制造1克的反氢原子,成本就高达惊人之极的62.5万亿美金,大约相当于华夏币420万亿!
要知道如今美利坚1年的国民生产总值,还不到20万亿美金,制造1克反氢原子,需要耗尽整个美利坚3年多所产生的全部财富!
不过有部分科学家经过论证,认为采取全新办法来制造反物质的话,最终成本可能会降到每克50亿美金,华夏币大约在340亿左右,即便如此,成本也高的惊人,目前没有任何一个国家或组织能够担负起如此昂贵的造价。
在所有的反物质当中,反氢原子是最简单的反物质形式,连反氢原子的成本都这么高,制造其他反物质只会更加昂贵。
迄今为止,依旧只有少量的反氢原子在实验室内被制造出来,而且也仅仅只是用于科研目的,能够制造反物质的机构,根本不会考虑出售反物质,属于绝对非卖品。
制造反物质的成本之所以会如此高昂,是因为在制造的过程中要消耗巨大的能量,根据质能方程e=mc?,物质的质量其实就是一种密度极高的实质化能量,既然物质可以转化为能量,那么能量也能转化为物质。
比如无时不刻都在燃烧的太阳,每秒钟就有6亿吨的氢转化为5.95亿吨的氦,同时释放500万吨左右的能量!
以人类目前的科技,想要制造反物质,只能通过粒子加速器将亚原子粒子加速到接近光速的速度,然后让这些粒子高速撞击金属块或者是互相碰撞。
这些粒子在剧烈的撞击过程中,会释放出巨大的能量,其中一些就会转变为物质和反物质,最后再通过某种特殊的工具去捕捉这些反物质粒子,一旦错过时机,反物质粒子很快就会湮灭。
制造的原理其实并不复杂,但是能够建造粒子加速器的国家却是相当稀少,比如大型强子对撞机,汇聚了全球科学精英和庞大财富,目前也仅仅制造出了1台而已。
这台大型强子对撞机位于瑞士和法兰西的交界侏罗山地下100米深,有一条巨大的环形隧道,总长超过20公里,是世界上规模最大、能量最高的粒子加速器。
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