探索未解之謎

神秘的反物質現象

一些科學發現,往往會使人們目瞪口呆,難以置信。而正是這些難以置信的發現,推動了人們對客觀世界的認識和科學的進步。其中,反物質的發現就是這樣。

1932年,美國科學家安德森發現了一種十分特殊的粒子,它的質量和帶電量同電子一樣,隻是它帶的是正電,而電子帶的是負電。所以,人們稱它為正電子。

正電子就是電子的反粒子。

正電子的發現引起了科學界的震驚和轟動。它到底是偶然的還是具有普遍性?如果具有普遍性,那麽其他粒子是不是都具有反粒子?因而,科學家們在探索微觀世界的研究中又增加了一個需要尋找的目標。

1955年,在美國的實驗室中反質子被找到了。後來,又發現了反中子。20世紀60年代,基本粒子中的反粒子幾乎全被人們找到了。一個反物質的世界漸漸被科學家像考古般地“挖掘”了出來。

反物質的發現,使人們自然而然地聯想起了本世紀的許多不解之謎。最為著名的是被稱為“世紀巨謎”的通古斯大爆炸。1908年6月30日淩晨,在俄國西伯利亞通古斯地區的泰加森林裏,發生了一場劇烈的大爆炸。隨著一道白光閃過和一聲天崩地裂般的巨響,一片沉睡的原始森林頃刻之間化為灰燼。大火吞沒了數百公裏之內的城鎮和生命,融化了冰層和凍土,引起山洪爆發、江河泛濫,如同“世界末日”到了一般。據估計,這次爆炸的威力相當於上百顆氫彈同時爆炸!

通古斯爆炸震驚了全世界,“通古斯”也一夜之間名揚全世界。由於西伯利亞的嚴寒和交通不便,直到1921年才由前蘇聯的一個研究小組第一次前去進行考察。以後世界上其他國家也相繼派團考察,然而至今通古斯大爆炸之謎依然眾說紛紜,莫衷一是。其中一種說法認為,這是反物質引起的“湮滅”現象。因為這種能級的爆炸除非是流星或隕石墜落,不然難以解釋,而那裏卻沒有任何隕石碎塊。

1979年9月22日,美國的一顆衛星拍攝了發生在西非沿海一帶的極其酷似強烈爆炸的照片,經分析,它的強度相當於一次核爆炸。在那時,隻有美、蘇、英等少數幾個國家擁有核武器,誰會到那麽遙遠的地方進行核試驗呢?美國政府幾經調查,否定了核爆炸的可能性,認為是衛星和隕石撞擊使儀器發錯了信號。然而第二年,這顆衛星又在同一海域記錄到了與上次相同的現象,令政界和科學界大惑不解。無疑,這對堅持通古斯大爆炸是反物質“湮滅”現象的科學家而言,又多了一個論據。

1984年4月29日晚10時左右,日本一架班機飛抵美國阿拉斯加時,副機長突然發現飛機的前方有一團巨大的“蘑菇雲”,而且急速向四周擴散,天空一片灰藍……幾乎同時,荷蘭的一架班機和這條航線上的其他兩架飛機同樣也見到了這種現象。降落後,獲悉消息的美國當局馬上對這四架飛機及機上人員進行放射性汙染測試,結果,沒有發現任何放射性汙染的痕跡。目擊者非常肯定地說這是核爆炸產生的煙霧,因而留下了又一個本世紀的“爆炸之謎”。

反物質的研究者認為,宇宙中存在著我們人類看不見摸不著的“反物質世界”,它的基本屬性同我們周圍的世界正好相反。反物質的原子核主要是由反質子和反中子構成的“負核”,外有正電子環繞。反物質如果同我們世界的“正物質”接觸,便會在瞬間發生爆炸,物質和反物質變為光子或介子,釋放巨大能量,從而產生“湮滅”現象_。

世界上最大的科研機構,瑞士的歐洲原子核研究中心曾經首次研究成功並製造出幾滴反物質。反物質與普通物質並並無二致,可是不同的是,組成反物質的粒子與組成人們所熟知的普通物質電荷相反:

反物質是人類目前所知道的威力最大的能量源。它可以以百分之百的效率釋放能量。二核裂變的效率是1.5%。反物質不會造成汙染,也不會產生輻射,一小滴反物質就可以供應整個紐約城全天所需的動能。

不過,先不要過於樂觀,其中可能隱藏著危機……

反物質非常不穩定,它可以把接觸到的任何東西都化為灰燼,連空氣也概莫能外。僅僅l克的反物質就相當於20千噸當量的核炸彈的能量——也即是說,相當於當年投在廣島的那顆原子彈的能量。

反物質直到今天其生產量也隻是微乎其微,每次隻不過幾滴。然而,“歐核中心”目前正在開發一種新型的反物子減速器,這是一種極其先進的反物質生產設備,這種設備有望大幅度提高反物質的生產能力。

接著,一個嚴峻的問題擺在了人們麵前:這種極易爆炸的反物質是能為人類造福,還是會被用於製造有史以來毀滅性最強的武器呢?’

“反物質說”盡管隻是科學上的一種假說,還有待證實,但反粒子等“負性物質”是確實存在的,而且現在又發現了反氘、反氫、反氦等等一係列反物質。也許隨著科學技術的不斷發展和科學研究的不斷深入,人們對反物質作用的認識必然會越來越深刻,反物質世界必將為人類做出應做的貢獻。