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一克62.5万亿美元,威力碾压原子弹,反物质为何如此神奇?

反物质是世界上最贵的东西,一克反氢原子的成本,高达62.5万亿美元,而这种只能在粒子加速器中,被微量制备的物质,也是全宇宙爆炸威力最大,能量释放最彻底的物质,没有之一。

根据质能方程,能量等于质量,乘以光速的平方。

如果一克反物质暴露在空气中,或者与正常物质发生接触,那么这克反物质将会瞬间湮灭,并伴随释放出,相当于4.3万吨TNT爆炸的能量。

要知道“小男孩”的设计当量才2万吨!

所以说,一克反物质的爆炸威力,相当于两颗早期原子弹。

那么问题来了,反物质究竟是何方神圣,它的威力又为什么这么大?

1928年物理学家狄拉克,第一个预言了反物质的存在,用物理学家的话来说,反物质是由与普通物质相同但带相反电荷的粒子组成的。

打个不太恰当的比方,反物质和普通物质就好比是“互为相反数”的关系,它们一旦发生接触,就会彼此抵消,最后除了能量啥也不剩。

根据爱因斯坦狭义相对论中的质能方程,任何形式的能量释放,本质上都是质量亏损。

化学反应前后,其实质量也发生了亏损,只不过极难被测出来而已。

一旦从化学反应深入到核反应,质量亏损就显而易见了,以核聚变为能量释放的氢弹,质能转化率达到了0.7%,以核裂变为能量释放的原子弹,质能转化率只有0.08%,这也是为什么氢弹威力比原子弹大的直接原因。

质能转化率越高,能量释放就越彻底,相应的威力也越大,在反物质的质能转化率,达到100%的情况下,它自然而然就拥有了,一克相当于两颗原子弹的威力。

和距离成功永远只剩50年的可控核聚变相比,反物质才是最理想的终极能源 。

NASA的计算表明,如果有17克反物质和正常物质发生湮灭,那么释放的能量,将能让飞船到达4.22光年外的比邻星,而且跑得比核聚变飞船还快,比旅行者一号不知道高到哪里去了。

但可惜的是,物理学家目前只能在高能对撞机中,短暂撞出粒子级别的反物质,只有在极少数情况下,才能用电磁陷阱,将反粒子限制在磁场中,所以目前地球上存储的反物质,其实还不够烧开一杯水。

在一系列有关反物质的未来畅想,最后都会变成反物质炸弹的情况下,现阶段的人类无法制备反物质,未尝不是一件好事。

毕竟比起核弹的“小打小闹”,反物质的威力虽然不至于把地球炸碎,但足以动摇地球的基本结构,引发全球范围内的次生灾害。

下面讲一些非暴力的内容

在大部分科幻小说和电影里,我们都能看到反物质的身影,它们要么变成了炸弹,要么是变成了飞船的能量来源,但不论是炸弹还是飞船,都还算是比较务实的科学幻想,早晚都会成真。

但在另一些科幻作品中,反物质直接构成了“另一个宇宙” ,也就是平行宇宙的一种。

从“反物质平行宇宙”里来的人,如果和本宇宙的“自己”发生接触,那么两个人将瞬间湮灭,并摧毁周围的一切。

结语

E=MC作为大名鼎鼎的质能方程,它阐明了“微小质量对应巨大能量”这一事实,理论上来说任何一克物质都拥有至少一颗原子弹的威力,但除了正反物质湮灭外,人类现在并没有发现其他能百分百转化的能量释放形式。

所以说,在未来相当长一段时间内,质能转化率仅有0.7%的核聚变,都将是人类所能掌握的,最“高能”能量应用方式。

从质能方程反推,巨大的能量也能再转化为微小的质量,如果未来的技术条件允许,那么人类完全可以用能量生成物质,制造所需的一切,甚至是将自身纯能化。

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