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什么是反物质(什么是反物质?)

什么是反物质
为了更好地理解反物质,人们需要更多地了解物质。物质由原子组成,原子是氢,氦或氧等化学元素的基本单元。每个元素都有一定数量的原子:氢原子有一个原子,氦原子有两个原子,等等。
原子的世界是复杂的,因为它充满了具有自旋的奇异粒子,物理学家们才刚刚开始了解。然而,从一个简单的角度来看,原子中有粒子,它们被称为电子、质子和中子。
反物质与正常物质非常相似。以氦气为例。
氦有两个电子(黄色),两个中子(绿色)和两个质子(红色)。
现在让我们来看看反氦。
看上去很像对吧?但是现在,这个原子是反氦原子,这意味着它有两个正电子(黄色),两个反质子(红色)和两个反中子(电荷仍然是0,但是与中子一样重子数为1,它具有负值,但电荷不受影响)。
既然质子和中子是复合的,那么它们是由什么构成的?正常质子有三个夸克,两个上夸克和一个下夸克组成,正常中子也有三个夸克,两个下夸克和一个上夸克组成。
正如你所预料的,反质子有三个反夸克,两个反上夸克和一个反下夸克,而反中子有两个反下夸克和一个反上夸克组层。
反物质与其他反物质相互作用,就像物质与其他物质发生反应一样。两者都受到电磁力的影响,所以在理论上,有可能有反物质行星,甚至反物质生命。
那么,为什么我们不能探测反物质行星,甚至反物质生命呢?
让我们来看看当物质与反物质发生反应时会发生什么。
它们会湮灭,释放出伽马射线光子。换言之,能量产生了。如果有由反物质构成的遥远星系,我们就能用E=MC^2探测到巨大的能量释放。
相反,你可能会感谢无中微子双β衰变。虽然它还没有被证实,但它可能是宇宙中有更多物质而不是反物质的原因。
总之,反物质就像带相反电荷的普通物质。


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