Re: [问卦] 反物质火箭的理论基础

楼主: jfsu (水精灵)   2015-07-25 16:37:21
※ 引述《YESGOTO (肉粽)》之铭言:
: 在粒子物理学里,反物质(英语:antimatter)
: 是反粒子概念的延伸,反物质是由反粒子构成的,如同普通物质是由普通粒子所构成的。
: 例如一颗反质子和一颗反电子〈正电子〉能形成一个反氢原子
: 如同电子和质子形成一般物质的氢原子。
: 反物质无法在自然界找到,除非是在稍纵即逝的少量存在
: (例如因放射衰变或宇宙射线等现象)。
: 因为物质与反物质的湮灭时质量可完全转换成能量,带来最大的能源效率,且单位产量是
: 核能的千百倍或常规燃料的亿兆倍,所以一直有人研究其作为新能源的可行性,主要用于
: 很难补给燃料的航天用,甚至作为反物质武器。
: 有没有物理系的来解释一下
旧文重po,关于反物质(Anti-matter)...。
先假设大家国中理化都还记得,都还知道原子是由带电的次原子粒子构成。
1930年,科学家发现,每一个粒子都有一个反粒子存在(如同双胞胎一样);第一颗
被发现的反粒子是反电子,它除了本身是带正电荷,其余的行为都跟电子(带负电荷)
一模一样。
1955年,加州大学柏克莱分校成功制造出反质子,果不其然,它的行为跟质子也是
一模一样,差别在于带有负电荷。
所以科学家就在想,那是不是意味着反原子也可以做的出来?
说明:
原 子:电子绕着质子运行
反原子:正电子绕着反质子运行
理论上来说,既然可以有反原子,那么反串、反原素、反人、反地球、反清复明甚至是
反宇宙都是有可能存在的!
目前在实验室经由粒子加速器可以制造出微量的反氢(Anti-Hydrogen)
再来谈谈大家比较有兴趣的反物质炸弹。
在电影达文西密码之前传:《天使与魔鬼》中,有个激进份子密谋用反物质炸弹将
梵谛冈炸个粉碎;他们知道物质与反物质接触时会引发超级巨大的爆炸,威力不是boyo哥
的瓦斯或是上一篇提到的原子弹威力可以比拟。
(物质与反物质接触会产生102万电子伏特的γ射线!)
可惜的是,反物质炸弹是纯属虚构,虽然反物质是真正存在。
反物质的年产量约,10^-9~ 10^-8克(十亿分之一克~一亿分之一克。)
如果要生产一公克的反物质预计得花十万兆美元,而且工厂要连续运作一亿年!
比血汗工厂还要血汗啊!
更讽刺的是,若将世界上所有的实验室产出的反物质全部加起来,再用物质破坏,产生
的能量只够让一颗灯泡亮个几分钟。
注:
七十年前,科学家作出的铀反应堆产生的动力也是只能点亮一颗小灯泡,但在3年之后,
这玩意却让日本的长崎与广岛付出了惨重的代价
再来说到保存。
由于反物质一旦接触物质会发生爆炸,所以它是不能放在一般容器,好比,你随手拿个
马克杯说要装反物质,这无异是个自杀之举!要怎么保存呢?
方法之一就是将反物质‘离子化’,再置入磁瓶中保存!
有位科学家叫史密斯(Gerald Smith),他研发了一种叫潘宁阱(Penning Trap)的东西,
重量约100公斤,其中大部份是液态氦与液态氮(低温下,反质子的波长是内壁原子的
数倍,因此不会撞上内壁而自我毁灭),可以将一兆个反质子储存在磁场中,
但仅能存放五天。(补充一点,他是反物质引擎的提倡者之一。)
再给个简单数据,在2008年,反物质的成本目前是每公克一千八百兆台币,
约72兆份“营养午餐”,可以演出7,800,000场“梦想家”,90,000笔在多隆大人口中
有记录的国民党党产。
最后,若以反物质作为燃料去推动太阳帆,离地球最近的半人马座α星(4光年)大概
要17克!
既然实验室不好做,那么我们是否可以去宇宙中找反物质呢?
对于这个问题,如果科学家们去台湾的街上随便捉个年轻人问,他会得到这个答案:
“是有多难找?我敢说那绝对比解决22K问题还简单!”
以上。
参考书籍:
1.电影中的不可能物理学
2.wikipedia
作者: uniliono (轰炸机陈镛基坠机啦)   2015-07-25 16:40:00
作者: r30385 (天空蓝)   2015-07-25 16:40:00
怎没人推?
作者: laserguy (谁说谁是谁)   2015-07-25 16:41:00
水精灵 未看先推
作者: eric97979 (EricC)   2015-07-25 16:41:00
作者: reaturn (廿年后回头看台湾)   2015-07-25 16:42:00
反物质不是放在人身上,然后那个人会变触手怪?
作者: m2488663 (碧潭西岸辺露伴)   2015-07-25 16:42:00
有印象看过这篇 推
作者: sillyname (sillyname)   2015-07-25 16:47:00
作者: why2kill (WhyDidn'tTheyAskEvans)   2015-07-25 16:47:00
不明觉厉 推推
作者: frogha1 (Dangelo)   2015-07-25 16:50:00
反物质推一个
作者: wupirn08 (腐烂神)   2015-07-25 16:51:00
推啊!!!
作者: x0x (叉圈擦)   2015-07-25 16:52:00
作者: pro73 (青蛙王)   2015-07-25 16:52:00
推推
作者: L0v35 (是零不是歐)   2015-07-25 16:52:00
作者: cysh0621 (古美门平伟)   2015-07-25 16:55:00
U质好文
作者: aaaaluenaaa (Aluen)   2015-07-25 17:01:00
推了!
作者: EinArthur (雷姆好可爱喔雷姆)   2015-07-25 17:03:00
旧文看过了 还是值得给推
作者: freefrog (自由蛙)   2015-07-25 17:14:00
水精灵今日二连发
作者: pths40 (浪费时间)   2015-07-25 17:15:00
good job!
作者: bwpi   2015-07-25 17:22:00
作者: Treant (红影)   2015-07-25 17:24:00
有换算营养午餐和梦想家给推

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