反物质，你不知道的七件事 _小知识

1.人类创造的反物质数量极少

物质与反物质湮灭，能够释放数量惊人的能量，比如， 1克反物质产生的能量，可以与原子弹爆炸的威力相媲美，因而它是有着巨大潜力的新能源。然而，迄今为止，人类只创造出了极少量的反物质。
比如，在美国最大的高能物理研究实验室——费米实验室，这里拥有目前世界上能量输出最高的粒子加速器，也就是著名的Tevatron质子/反质子加速器，它能将质子加速到接近光速。迄今为止，这个加速器创造出的所有反质子加起来只有不到15毫微克（1毫微克=10-9克）。而世界上最大的粒子物理研究中心——欧洲粒子物理研究所创造出的所有反物质只有1毫微克。在德国汉堡的德国电子同步加速器，至今大约只有2毫微克的正电子被生产出来……如果人类历史上所有生产出来的反物质全部湮灭，产生的能量甚至不足以煮开一杯茶水。
究其原因，问题主要是出在反物质的生产和存储的成本，还有生产的效率上。生产1克反物质将需要2500万亿千瓦时的能量和超过1千万亿美元的成本，由此我们不难想象，人造反物质到底会有多么珍稀。
2.有种东西叫做反物质陷阱

为了研究反物质，首先你需要很好地储存它，防止它湮灭。现在科学家们已经发明了存储它的方法。
带电的反物质粒子，比如正电子或者反质子，它们全都可以被一种叫做“彭宁陷阱”的装置存储起来。彭宁陷阱犹如一种微型的粒子加速器，在其内部，反物质粒子沿环形管道不停地做旋转运动，同时磁场和电场将它们囚禁在真空中，使之免于碰到装置的“墙壁”而湮灭。
但是，彭宁陷阱无法囚禁中性反物质粒子，比如反氢原子。因为反氢原子没有电荷，无法被电场限制起来，因此彭宁陷阱无法发挥作用。不过科学家们找到了另外一种陷阱——“约费陷阱” ，它可以创造一种沿任意方向磁场都会增大的空间。粒子会被困在约费陷阱中磁场最弱的那一点，就好像珠子只能在碗的底部滚来滚去一样。
地球的磁场同样也可以充当一种反物质陷阱。科学家们已经在地球周围的空间探测到了一种反物质——反质子粒子构成的狭长条带，它被夹在地球的范艾伦辐射带两个层面之间。范艾伦辐射带是环绕地球的高能粒子辐射带。当高能宇宙射线击碎了地球上层大气中的分子时，会形成大量的自由粒子，这些自由粒子和击碎它们的宇宙射线粒子一道，最后都会被范艾伦辐射带俘获，形成像甜甜圈一般的辐射区。
科学家们通过卫星发现，在所谓的“南大西洋辐射异常区”（位于南美洲东侧南大西洋，这里的辐射强度只有正常辐射区的一半）的上空，卫星能够探测到浓度很高的反质子粒子聚集区。这些反质子粒子像宇宙射线粒子一样被困在了地球磁场中，在距离地面一定高度的高空，空气密度已经非常稀薄，那里的反物质粒子与正常粒子湮灭的损失会比较小，从而可以在范艾伦辐射带中出现一个反物质带。
3.反物质可能会往上“掉”

反物质粒子和物质粒子拥有相同的质量和截然相反的电荷、自旋属性。按照标准模型的预言，重力对于物质和反物质的影响应该是相同的，然而，实际情况是否如此还有待观察。一些科学家就提出了不同的观点：反物质可能会抵制引力，换句话说，它们可能会往上“落” 。

反物质，你不知道的七件事

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