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作者 主題: 歐洲核子研究中心(CERN)要儲存反物質  (閱讀 787 次)
peter
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文章: 47952



« 於: 2021-03-30 12:21:40 »


反物質 antimatter 在粒子物理學中是反粒子概念的延伸(非物質),反物質是由反粒子構成的,如同普通物質是由普通粒子所构成的。 例如一顆反質子和一顆反電子〈正電子〉能形成一個反氫原子

歐洲核子研究中心(CERN)要儲存反物質
https://newatlas.com/science/cern-building-containers-storing-transporting-antimatter/


負物質 = 負質量(negative mass)是理论物理学的一個概念,指一種具有特殊質量的物質:其質量的正負值與正常物質相反
  「負物質」與「反物質」(antimatter)是完全不同的概念,負物質擁有負質量/負能量,而反物質具有正質量/正能量


在物理學中,奇異物質(英語:exotic matter)指的是與普通物質不同,具有奇異特性的物質的統稱。奇異物質有以下幾種 
  奇異重子  ,   負物質 ,  玻色–愛因斯坦凝聚  ,  暗物質

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BC%82%E5%B8%B8%E7%89%A9%E8%B4%A8
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歐洲核子研究中心(CERN)要儲存反物質 

https://www.cnbeta.com/articles/science/1108221.htm

尽管反物质的粒子跟它们对应的物质具有相同的质量,但它们却有着相反的电荷和其他量子差异。这意味着,当物质和反物质相遇时,它们都在伽马射线和中微子的巨大闪光中湮灭。

这造就了壮观的亚原子焰火,但也引发了一个大问题。根据宇宙如何形成的标准理论,物质和反物质的比例应该是相等的。如果是这样的话,那么要么宇宙不存在要么我们拥有广阔的空间用来喷撒伽玛射线--因为物质和反物质在边缘混合。然而反物质极其罕见。它身上究竟发生了什么?它是否仅限于我们看不见的遥远星系?是否因为创造了如此多的物质以至于湮灭了所有的反物质,现在的宇宙是由剩余的物质组成?反物质中是否可以从早期宇宙中看到或它们都是通过跟原子和宇宙射线的相互作用产生?还是基本理论有误?这些问题的答案都将揭示许多关于宇宙的本质和历史,所以物理学家非常渴望了解更多关于反物质--尤其是反质子--的东西。据悉,除了电荷之外,反质子几乎跟质子相同。如果存在其他差异,这些可能会提供重要线索。

在CERN里,反质子是通过实验室的质子同步加速器向金属目标发射质子束产生的。这些反质子具有非常大的能量--约在3500兆电子伏左右,所以在对它们进行研究之前需要将它们减速为缓慢的或“冷却”的反质子。这项工作则在反质子减速机中完成,其通过让一束反质子穿过一层薄金属箔然后将它们减速到5.3兆电子伏。

然而这还不够,于是CERN使用了超低能量反质子(ELENA)机器进而通过利用等离子体将反质子的速度降低到只有90kev。这虽然是可行的,但大量的反质子却遭到摧毁,剩下的反质子需要数千年才能产生一毫微克的反物质。

CERN的反物质工厂还有另一个问题。一旦反质子产生并冷却人们该如何研究它们呢?工厂里的磁性环境对于精密的实验来说太吵了,所以反质子需要被储存并转移到另一个设备。这很棘手,因为你不能直接把它们塞进设备里。事实上,它们需要一个容器,在那里它们不会碰任何东西,并且可以很容易地移动。
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