反物质和暗物质到底是个啥玩意,有什么区别?
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发布时间：2022-06-03 20:57
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时间：2023-10-25 00:51
许多人对反物质和暗物质概念很模糊，总把他们搞混了。事实上他们完全不是一码事，是风马牛不相及的两种事物。
那么它们到底真的存在于我们这个世界吗？下面我们一起来讨论一下。
先说说反物质。
顾名思义，反物质就是反的东西，假定我们生活中的一切都是“正”的，那么“反”的就是与我们生活“正”的相反的，如反电子、反质子、反原子，以及由这些反原子组成的反物质，如反人、反地球等等。
但这些反物质遇到正物质的时候，就会湮灭，在湮灭中爆发出巨大能量。
这种爆发被认为是迄今为止最完美完全的质量能量释放，是最干净彻底的能量爆发，符合爱因斯坦质能方程智能转换规律。
爱因斯坦质能方程为：E=MC
根据这个方程，我们可以计算出1克的质量完全释放可以得到90000000000000（90万亿）焦耳的能量，相当于2500万度电，或者21510吨TNT炸药威力。
反物质与正物质湮灭是同质量进行的，因此1克反物质与1克正物质湮灭的能量就是180万亿焦耳。
反物质在我们世界存在十分稀少，所以才能够让我们这个世界稳定。否则岂不随时都湮灭了？
再来说说暗物质。
暗物质是上世纪发现宇宙中充满着的一种看不到的物质。
要知道，人的眼睛能够看到东西，是因为物体有光线或者反射光线，暗物质既不发光也不反射光线。
而且这种物质几乎不与任何其他的物质发生作用，这就没有办法测量了。
但这种物质又是确确实实存在的，因为它有引力作用。
我们宇宙的所有天体都是在万有引力的作用下运行的，星系也是由于引力作用而凝聚在一起。
但大量的天文观测中发现，一个星系可见质量不足以使星系保持现在这种样子，与牛顿万有引力定律不符，其中必有一种力量在发生着主导作用。
这种现象，只能假设有某种看不到的物质在发生作用，才能够得到解释。
科学家们观测研究了近百年，还是没有看到这种物质。他们把这种看不到的物质称为暗物质，这就是暗物质的由来。
经过计算，暗物质占有宇宙全部物质总质量的85%，可见物质只占有总质量的15%。
进一步研究发现，宇宙总质能中，可以看到的物质只占有总量的4.9%，暗物质占26.8%，暗能量占有68.1%。
现代天文物理学研究认为，暗物质主导着宇宙星系之间的引力平衡，而暗能量着是宇宙膨胀的主要力量。暗物质和暗能量的较量，决定着宇宙的走向和归宿。
反物质怎么来的，今后有什么走向。
反物质的产生关系到宇宙是怎么来的这个根本问题。
量子力学认为，在真空量子泡沫中，充满着不确定性的能量涨落，这种涨落本来是正负平衡的，也就是虚粒子是正负相等成对出现的，一出来就很快相撞湮灭。
但某种不平衡导致残留了一部分正物质，这就产生了我们的世界。
现在我们的世界是正物质世界，虽然到处都有极微量的反物质出现，这些都是粒子级的，对我们世界没有什么影响。
但也有理论认为，在宇宙某个角落，存在着反物质世界，当正反物质世界遇到一起时，就是末日，会湮灭得一点残渣也不留。
现在研究反物质，更重要的是利用其巨大完美的质能转换。
如果能够找到或制造出足量的反物质，而且能够利用它，就能够获得最顶级的能源，使人类文明升级到新的高度。
反物质制造是十分困难的事情，全世界科学家研究了几十年，捕捉到的反物质还不够烧开一杯开水，而耗费的财力则以万亿美元计，人力物力更是无可估量。
最难办的还是反物质非常难以保存，因为一遇到正物质就湮灭了。现在主要采用的超低温磁力阱技术，将粒子级的反物质拘束在低温磁力阱中，不让其接触任何物质。
因此反物质的研究还任重道远。
暗物质研究进展。
暗物质到底是什么，人类一直想捕捉到这个有隐身法的鬼怪。
2015年，中国科学院发*一颗叫“悟空号”的暗物质粒子探测卫星，寓意依靠“孙猴子”的火眼金睛让这个鬼怪现出原形。
但迄今为止，除了发现一些高能射线，并没有得到暗物质存在的直接证据。
世界上许多国家研究机构都想了种种办法来探测暗物质，比如在数千米地层深处就有数十个高端探测装置，企图捕捉到某个暗物质撞击到原子的踪迹；太空中发*不少卫星，企图分辨出暗物质湮灭的高能射线；大型对撞机也作了无数实验，看看有没有暗物质特征新的粒子出现。
经过百年探索，科学界已经给出暗物质的基本特征：参与引力作用；高度稳定；不参与电磁作用；运行速度远低于光速。
因此暗物质不属于我们目前发现的任何粒子，包括中微子。
现在科学界锁定了“轴子”进行研究，看是不是暗物质的组成。这种“轴子”是一种非常轻的中性粒子，其本征态与暗物质中的暗物质粒子似乎存在着很强关联性，需要通过探索来肯定或者排除。
但“轴子”本身也还是一种天体粒子物理和凝聚态物理的预言存在，认为是一种自然界存在的亚原子粒子。
就像反物质研究一样，暗物质的研究同样任重道远。
反物质和暗物质都是现代物理学最前沿的研究课题。
反物质和暗物质都与宇宙的起源和今后的走向有重大关系，而且也对人类文明发展有着至关重要的影响。
不管谁在这两个方面有所突破，都将毫无悬念的得到诺贝尔物理学奖，且为今后科学研究道路树立一个里程碑。
就是这样，感谢阅读，欢迎讨论。
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