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物质与反物质

暗物质与反物质有什么关系吗? 1、反物质的电特性同普通物质相反。反物质可以是暗物质,也可以是物质。 2、暗物质(Dark Matter)是一种比电子和光子还要小的物质,不带电荷,不与电子发生干扰

暗物质与反物质有什么关系吗?

1、反物质的电特性同普通物质相反。反物质可以是暗物质,也可以是物质。
2、暗物质(Dark Matter)是一种比电子和光子还要小的物质,不带电荷,不与电子发生干扰,能够穿越电磁波和引力场,是宇宙的重要组成部分。暗物质的密度非常小,但是数量庞大,因此它的总质量很大,它们代表了宇宙中26%的物质含量,其中人类可见的只占宇宙总物质量的5%不到(约4.9%)。暗物质无法直接观测得到,但它能干扰星体发出的光波或引力,其存在能被明显地感受到。
3、反物质是一种人类陌生的物质形式,在粒子物理学里,反物质是反粒子概念的延伸,反物质是由反粒子构成的。反物质和物质是相对立的,会如同粒子与反粒子结合一般,导致两者湮灭并释放出高能光子或伽玛射线。


请问大家什么是物质和反物质?

自然界纷呈多样的宏观物体还原到微观本源,它们都是由质子、中子和电子所组成的。反物质是一种假想的物质形式,在粒子物理学里,反物质是反粒子概念的延伸,反物质是由反粒子构成的,如同普通物质是由普通粒子所构成的。物质与反物质的结合,会如同粒子与反粒子结合一般,导致两者湮灭,且因而释放出高能光子或伽玛射线。
区别
质子与中子被统称为核子。人们从核现象的研究发现,质子能转化为中子,中子也能转化为质子,但在转化前后,系统的总核子数是不变的。50年代起的粒子实验表明,还有很多种比核子重的粒子,它们与核子也属同一类,这类粒子于是被改称为重子,核子仅是其最轻的代表,一般的规律是:当粒子通过相互作用而发生转化,系统中的重子个数是不会改变的。 由于重子数的守恒性,两个质子相碰是不会产生一个包含三个重子的系统的,那么反核子应当怎么产生?实验表明,反核子总是在碰撞中与核子成对地产生的。例如 p+p → N+N+N+N'+若干 π介子 其中N代表质子或中子,N'代表反质子或反中子。反核子一旦产生,它常很快与周围的某个核子再相碰而成对地湮灭。例如 N+N' → 若干 π介子 按照这种说法推论,在宇宙的某个地方,一定存在着反物质世界。如果反物质世界真的存在的话,那么,它只有不与物质会合才能存在。可物质与反物质怎样才能不会合?反物质在宇宙何方?这还是待解之迷。 对于比核子更重的重子,情况完全一样。反重子也总是与重子成对地产生,成对地湮灭的。这些经验使人们认识到,重子数的守恒规律需要重新认识。 现在人们把重子数B当作描述粒子性质的一种电荷。正反重子不仅有相反的电荷,而且也有相反的重子数B。令任一个重子都具有重子数B=+1,则任一个反重子都具有B=-1。介子、轻子和规范子等非重子不具有重子数,即它们有B=0。重子数的守恒规律可表述为:任何粒子反应都不会改变系统的总重子数B。这表述既反映了不涉及反粒子时的重子个数不变,也概括了反粒子与粒子的成对产生和湮灭。现在我们容易理解中子和反中子的区别了,它们具有相反的重子数B,因此反中子能与核子相碰导致湮灭,而中子则不能。 此外,人们还类似地发现了轻子数的守恒性。中微子虽不带电,也不具有重子数,但它与反中微子具有相反的轻子数。按轻子数的守恒性,中微子与反中微子的物理行为也是很不一样的,实验还表明,介子数和规范粒子数是不具有守恒性的。这样我们看到,电荷只是粒子的一种属性,另外还有用重子数和轻子数等物理量刻画的其他属性。正反粒子的这些属性也都是相反的。


简单的说反物质就是和正物质所有性质相反,因此只有像光子这样纯中性的物质没有反物质。


什么是反物质什么是正物质?

反物质概念是英国物理学家保罗·狄拉克最早提出的。
 正电子、负质子都是反粒子,它们跟通常所说的电子、质子相比较,质量相等但电性相反。科学家设想在宇宙中可能存在完全由反粒子构成的物质,也就是反物质。
反物质就是正常物质的镜像,正常原子由带正电荷的原子核构成,核外则是带负电荷的电子。但是,反物质的构成却完全相反,它们拥有带正电荷的电子和带负电荷的原子核。从根本上说,反物质就是物质的一种倒转的表现形式。

正物质是由分子构成,分子由原子构成,原子由带正电荷的原子核和外层带负电荷的电子构成。反物质和正物质的结构基本相似,只是在原子的电荷性上正好相反,原子核带负电荷,外层电子带正电荷


宇宙中当反物质与正物质相遇时会发生什么?

湮灭反应,即质量转换成能量。由于反物质带有与普通物质相反的电荷(反质子带负电荷,反电子带正电荷),因此当反物质与普通物质接触时,其原子核之间不需要克服巨大的库伦斥力,所以极易结合,释放出远远超过核聚变的巨大能量。

在核聚变(或者裂变中),原子核内的质子衰变成中子。在衰变过程中一个或者多个反电子(电荷粒子)被从质子内逃出,当反电子接触到原子核外的电子时,正反电子发生湮灭反应,转换成能量,即核能。

但如果是反物质原子,例如反氢原子的话,如果接触到氢原子后,反氢中的反电子与电子湮灭成为能量,反质子随后又与质子发生同样的湮灭反应成为能量。在一次氢聚变中,只有4个电子的质量会转换成能量。由于质子的质量是电子的1842倍,在一次湮灭反应中,正反氢原子释放的能量相当于湮灭3684+2个电子的能量,是单次核聚变释放能量的900多倍。所以反物质是可以说是宇宙中最危险的物质。好在这种物质在我们周围的世界并不存在,虽然科学家们可以制造它们,但是它们也会很快被普通物质抵消。


反物质究竟是什么?正常物质与反物质相遇会出现什么情况?

反物质就是由反粒子组成的物质。所有的粒子都有反粒子,这些反粒子的特点是其质量、寿命、自旋、同位旋与相应的粒子相同,但电荷、重子数、轻子数、奇异数等量子数与之相反。

例如,氢原子由一个带负电的电子和一个带正电的质子构成,反氢原子则与它正好相反,由一个带正电的电子和一个带负电的反质子构成。物质和反物质相遇后会湮灭,释放出大量能量。

科学家认为,制造出大量反氢原子,有助于验证CPT守恒假设的正确性和宇宙标准模型的普适性。如果发现反氢原子与氢原子在物理规律上并不完全对等,将给物理学和宇宙学的一些基础问题带来非常重要的新启发。例如宇宙大爆炸理论认为,宇宙诞生时,从虚无中产生了相等数量的物质和反物质。但人们观察到的宇宙中,物质显然占绝对的主导地位。对反氢原子的研究,可能有助于解开这个疑点。


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