世界上最贵的工具
求助紧急与毁坏并存，一点点就能够扑灭世界，用它造造的推进器能够实现量的飞跃。
湮灭和大爆炸，那就是反物量在大大都人眼中的样子，或者在早期因为各类传布，反物量曾经被锚定。
反物量蕴含的能量良多，但并没有我们想象的那么夸饰。
比拟之下，它的价格才是实正的欣喜。
目前，一克反物量的价格约为
62.5万亿美圆
，是迄今为行地球上最高贵的物量。
反物量之所以如斯高贵，是因为在天然界中几乎不成能“捕获”它。
与其别人造物量差别，反物量捕获的目标和科学性大大增加了其消费成本。
所以。什么是反物量？
高能粒子看测环形仪器
在现代物理学中，反物量被定义为由“通俗”物量中响应粒子的反粒子构成的物量。
例如，粒子加速器天天城市产生少量的反粒子，人工总输出量只要几纳克。
即便在宇宙中，反物量也会在宇宙射线碰碰和各类类型的放射性衰变等天然过程中产生。
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因而，从那个角度来看，反物量并非一个局限于物量自己的概念。
在许多反粒子中，只要一小部门能够在尝试中胜利连系构成反原子。因为极高的消费成本和加工难度，人类迄今从未获得宏看量的反物量。
在威尔逊云室中看察到的正电子
如今我们都晓得构成物量的根本粒子是量子、电子和中子。1930年，英国物理学家保罗狄拉克也提出了类似的电子描述。
他预言电子的反粒子应该存在。
其时他写了一个连系量子理论和狭义相对论的方程来描述电子以相对论速度运动的行为。
那个后来为他博得了1933年诺贝尔奖的方程式由狄拉克方程式阐明，该方程式指出关于每个粒子都存在一个对应的反粒子，它与该粒子完全对应，但带有相反的电荷。
英国物理学家保罗·狄拉克
后来发现其他根本原子粒子也有反物量对应物，即反量子和反中子。
当一个粒子和它的反物量相遇时会发作什么
湮灭
那意味着那两个粒子消逝了，它们的量量根据爱因斯坦闻名的量能等价方程发作了改变。
那意味着即便是很小的量量也能够转化为大量的能量，科学家们停止了计算和阐发。反物量在湮灭过程中产生的能量比三硝基甲苯等化学爆炸能力大1000000000倍，比核弹爆炸能力大10万倍。
那或许是反物量留给人们心目中最深入的印象。
当然，反物量的功用远不行那些。
用反物量炸弹扑灭地球不是问题
科学研究表白，可看测宇宙几乎完全由通俗物量构成，而不是物量和反物量的等量混合。
此外，从地球上看察到的大大都物量似乎都由物量而非反物量构成。
假设存在以反物量为主的空间区域，则应该能够沿着物量和反物量区域之间的鸿沟检测到来自湮灭反响的伽马射线。
前面我们说过，宇宙中但凡发作高能粒子碰碰的处所，城市产生反粒子。
碰击地球大气层或太阳系其他任何物体的高能宇宙射线会产生粒子射流，同时也会产生少量反粒子。
环形仪器的8个部门
然而，那些反粒子的寿命十分短，一旦与四周的物量接触就会立即湮灭。
关于天文学家来说，反粒子活动能够反映宇宙中高能天体存在的时间，次要表现在两个方面：相对论性喷流和星际介量。
欧洲航天局的伽马射线天体物理尝试卫星对银河系中心的看测能够阐明银河系中心四周浩荡反物量云的起源。
相反，看测成果表白云没有对齐，与X射线双星的形式相婚配。
当它大部门位于银河系中心的一侧时，反物量云会获得恒星残存物留下的动能。
哈勃看远镜显示的星云
在人造情况中造造反物量并不是不成能。为了创造实正的反物量，科学家们专注于最简单的物量形式
氢
中。
氢原子的构成十分简单，只要一个电子和一个量子，那意味着它的反物量也同样简单。
反氢由反量子和被反量子吸引的正电子构成。
世界上第一个反氢原子于1995年在CERN降生。科学家们利用超等对碰机通过碰碰反量子和氙原子来产生它。
AlphaLabs捕获反氢元素的安装
那种碰碰产生了一个正电子，它被另一个反量子电吸引，构成反氢。
但可惜的是，反物量粒子存在的时间很短，湮灭过程很快，然后释放能量，几百万分之一秒就消逝了。
因而，科学家们不断在觅觅一种不变反物量粒子的办法。
保留反粒子的关键是减慢反粒子的速度，以避免它们发作碰碰。理论上，反物量能够贮存在比绝对零度高半度的瓶子里，从而实现反物量保留。一种产生低能反量子的机器
自2011年以来，科学家们不断以那种体例连结反氢15分钟。
值得一提的是，反物量并没有我们想象的那么神异，它也存在于我们的生活中。
固然天然界中没有不变的反物量，但反物量有多种来源。
好比我们日常平凡食的香蕉，也是不含反物量的。
香蕉大约每75分钟释放一个正电子，它是电子的反物量。
“别担忧，香蕉不会爆炸的”
那是因为香蕉中含有少量钾40，它是钾的同位素，跟着钾40的衰变，香蕉会在此过程中释放出正电子。
别的，人体内有钾40，但为什么人不产生湮灭或大量释放能量呢？
事实上，人类固然能够发射正电子，但产生的反物量却很少。
假设一小我生射中释放的所有反物量都被往除，它产生的能量将不敷以加热一杯水。
反物量无处不在
反物量之所以在今天如斯高贵，不只是因为它很难造造，并且也很难保留，哪怕只要一点点。
理论上大约需要
2500万千瓦时
消耗的能源
100亿美圆
例如，在费米尝试室的粒子加速器中，它产生的所有反量子加起来只要15毫微克。
此外，欧洲一些大型地下粒子研究尝试室规模更小，产生的反物量重量仅为1纳克。公克。
CERN的反物量陷阱
根据CERN的数据，反物量仅需要数亿克能量才气产生十亿分之一克，而消费反物量的成本约为每克62.5万亿美圆。
除了科学用处，反物量在将来还有着宽广的利用前景。
在医学上，反物量能够搀扶帮助医疗设备停止医学成像。
正电子发射断层扫描，简称PET。通过β衰变，核素会释放出正电子，而正电子自己会失往余外的正电荷。
反物量可用于医学
带有过量正电荷的核素很随便在盘旋加速器中产生，在医学上有普遍的利用。
目前，医学界已经证明，在某些癌症的治疗中，反物量疗法具有必然的医学潜力。
当然，最超卓的部门仍是星际游览。通过物量与反物量碰碰产生的能量发射，粒子的所有剩余量量都转化为动能。
每单元量量的能量比化学能超出跨越约10个数量级，而今天利用的核能仅超出跨越3个数量级。
想象中的反物量火箭
科学计算阐发表白，假设可以造造出反物量火箭，其速度可达光速的72%摆布。但并不是所有的湮灭能量城市招致推进手艺的改进。
即便在量子和反量子之间的反响中，它们的能量也会间接衰变成高能光子。
电子与正电子反响产生的伽马射线光子难以引导推进，目前的研究还处于理论摸索阶段。
湮灭仍是创造，那就是反物量带给科学家的根究。
