九乡新闻网霸道2nd是什么意思:探秘反物质(科技大观)
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探秘反物质(科技大观)
周宇峰
《 人民日报 》（ 2011年08月31日 22 版）反物质是由反粒子构成的物质，其电荷与由相应正粒子构成的常规物质相反，是物质在自然界可能存在的另一种形态。
自然界存在的诸多看似截然不同的物质及形态，往往是由一些更基本的物质组元组合而成的。在现有的科学知识体系中，夸克与轻子等基本粒子是物质世界的最小组元。
基本粒子其实离我们并不遥远，电子就是与我们日常生活联系最密切的基本粒子。电子带负电荷，是最早被发现的基本粒子。研究发现，基本粒子存在一种全新的状态——反粒子。认识到反粒子或者由其构成的反物质的存在是近代科学的重大成就之一。
1928年，英国物理学家狄拉克首先在理论上预言了反粒子的存在。1932年，美国物理学家安德森发现了带正电荷的电子——正电子，由此拉开了认识反物质的序幕。1955年和1956年，反质子和反中子分别在实验室中被发现。目前，已知所有的基本粒子都存在与之对应的反粒子，其电荷相反，但质量完全相同。
反物质最奇妙的特点是，当它与相应的正粒子相遇时，将与之发生湮灭反应，最后两者变成光子并释放能量。相反的过程也存在，高能光子可以转化为一对正反粒子。根据目前流行的宇宙大爆炸理论，宇宙之初就产生了等量的正物质和反物质。但目前各种天文观测表明，宇宙现阶段几乎全部由正物质构成，包括我们人类。反物质在宇宙演化过程中的失踪，是目前物理学领域最大的谜团之一。
反物质看似神秘而危险，但在掌握了它的特性后完全可以用来为人类服务。
在能源和军事领域。正反粒子湮灭反应时的能量释放，在本质上与核反应堆产生能量的原理是一致的。因此，反物质是一种潜在的新能源，可能被用来为宇宙飞行器的星际航行提供动力。同时，由于反物质可以轻易毁灭由正物质组成的常规物质，在军事上也具有潜在价值。
在医疗领域。人们利用正电子的特点发明了正电子发射断层显像技术。这一技术运用可以放出微量正电子的核素，来标记一些生理需要的化合物或代谢底物，如葡萄糖、脂肪酸、氨基酸等，再将其注入病人体内，通过其放出的正电子与患者体内的物质湮灭产生的光子信号，获得患者体内的活体生化影像。这一成像技术在很多方面与传统的CT扫描技术互补，已经在肿瘤、冠心病和脑部疾病诊断方面发挥着重要作用。
在科研领域。人类已经利用正粒子与反粒子的高能碰撞，获得了关于粒子物理的许多重要认识。正反粒子的高能碰撞能够在极小的微观空间区域释放大量能量，并产生大量的基本粒子。世界上的高能粒子加速器中有相当一部分是以这种方式工作的，如美国费米实验室的质子反质子对撞机，欧洲核子研究中心和日本高能加速器研究机构的正负电子对撞机等。通过这种方式，可以进一步了解微观世界粒子的属性和运动规律，一些新的基本粒子也正是通过这种高能碰撞被发现的。
目前，欧洲核子研究中心的大型强子对撞机正在实现人类历史上最高能量的高能粒子碰撞，将为检验粒子物理基本理论以及揭开宇宙物质起源之谜提供有力帮助。今年5月，美国“奋进”号航天飞机搭载着“阿尔法磁谱仪2”成功发射升空，这个探测器的重要使命就是寻找反氦核等，以确定宇宙中是否存在反物质。一旦发现，人类将重新认识宇宙中的物质。这些新的科学实验能否破解宇宙中反物质消失之谜，还将拭目以待。