“如此一来,就符合质量守恒定律了。”
“这个过程看起来就好像正反电子相遇后,化作一团光,然后电子消失在空间之中,什么也没留下。”
“所以,我把这个过程称为【湮灭】。”
嘶!
静!
死一般的寂静!
所有人听完湮灭概念后震撼不已!
这太可怕了!
也太匪夷所思了!
正反两个电子相遇,竟然会变成光?
其实,物质变成光并不特殊。
根据质能方程,质量和能量本来就是一体两面。
消失的质量会变成能量,而这些能量通常情况下都以光子的形式存在。
比如恒星内部的核聚变过程就是如此。
但是湮灭过程显然更加震撼人心。
李承道再次被二弟的预言所震惊。
他竟然和父亲的想法是一样的!
“太不可思议了!”
李承德微微一笑,深藏功与名。
这时,李奇维又补充道:
“我认为湮灭的发生甚至不需要条件。”
“只要正反电子相遇,就会立刻湮灭,产生光子。”
“这与核聚变中的质能转换条件有显著的区别。”
很多营销号会夸大其词:
“震惊!反物质湮灭比原子弹氢弹威力更大!”
“1克反物质就能摧毁世界!”
这些说法都是错误的!
不管是反物质湮灭,还是核聚变和核裂变,它们释放能量的原理都是质能方程。
前者比后者优势的地方在于:质能转换效率不一样!
反物质湮灭的效率可以达到100%。
也就是说,不管有多少反物质,都能够完全转换成能量。
但核裂变的原子弹不同。
因为临界质量的存在,如果想要1g的物质发生核裂变,可能需要2000g的物质为基础。
剩下的1999g物质全部都浪费了。
而核聚变是目前人类掌握的最高效率的质能转换方式,其质能转换比约为0.7%。
即每1kg的物质发生聚变,最多只能释放出7g的能量。
虽然效率低,但可以依靠大力出奇迹。
你有1g的反物质炸弹,我就用几千克的物质造原子弹,最终释放的能量都是一样的。
因此,1g反物质摧毁世界也是无稽之谈。
1g反物质发生湮灭,还需要另外1g的正物质,所以一共有2g物质转换成能量。
根据质能方程计算,这些能量大致相当于4.3万吨TNT。
美国投下的小男孩的当量是2万吨TNT。
所以,1g反物质湮灭,产生的能量是2个小男孩多一点。
离摧毁世界差了十万八千里。
不过,反物质湮灭的优势,确实是显而易见的。
你左手拿着一块阿司匹林药片大小的正物质,右手拿着同样大小的一块反物质。
然后随手一抛。
轰!
轻易毁灭一座城市。
这就是反物质之威!
不需要什么导线,什么计算临界质量,什么提纯元素。
仅仅是相遇,便可湮灭,爆发出毁天灭地的能量。
但问题也随之而来。
反物质太不稳定了。
它在碰到正物质的瞬间就爆炸,你还怎么用手拿呢?
在后世,制造和保存反物质都是非常艰难的事情。
首先是制造方面。
根据测算,如果使用欧洲最大型的粒子对撞机,持续不断运行一百年,大概可以造出0.1μg(千万分之一克)的反物质。
这点反物质湮灭所释放出的能量,大概就和一发炮弹差不多。
但是制造它的成本,哪怕只按照对撞机用的电费计算,也需要超过1万亿美元!
这是何等可怕而高昂的代价!
就算把整个地球卖给外星人,都凑不齐制造10g反物质的钱。
而且,就算造出来,保存也是个大麻烦。
目前科学家每年大概可以制造出零点几纳克的反物质。
这些反物质被约束在磁场形成的磁力陷阱中,不能接触任何物质。
这简直比人工可控核聚变的条件还要苛刻无数倍。
后者或许哪一天材料学突破了,能造出耐超高温的材料,就能制造存放等离子体的容器。
但反物质,只要是正物质原子组成的容器,全都不能用。
所以,所谓的反物质飞船引擎,仅仅只是一种畅想,它不可能被组装在我们正世界的飞船里。
不仅如此,保存反物质的温度几乎接近绝对零度,就是为了让反粒子的动能小一点,维持它存在的时间。
一般情况下,科学家制造的反物质,都是亚原子级或者几个反原子。
它们的保存时间大概在毫秒级。
目前保存约束时间最长的反氢原子,存在了大约20秒。
如果人类哪天在宇宙中真的遇到一颗反物质星球,想带走都是个问题。
所以,根据以上的情况,制造反物质炸弹暂时就不要想了。
那是不可能的!
后世有部电影,讲述了恐怖份子从研究所偷盗了0.1g反物质,想要制成炸弹炸毁某个城市。
这剧情就有点扯了。
且不谈制造出0.1g反物质需要多少钱,如何保存炸弹。
就算制成炸弹,威力也只有小男孩的五分之一。
毁灭城市恐怕还差了点。
此刻,在场的诸多物理大佬们显然对制造反物质炸弹一点不感兴趣。
他们只想研究这其中的机理。
这时,又有人问道:
“布鲁斯教授,正反电子湮灭,为什么一定要生成2个光子呢?”
“不能只生成1个光子吗?”
众人“咦”了一声。
这倒是个好问题。
李奇维闻言,思考了一会儿,说道:
“根据动量守恒定律,如果只生成一个光子,那么这个光子的动量将为零。”
“这显然不符合动量守恒定律。”
“所以,必须是生成两个光子来平衡动量。”
说着,李奇维用公式开始演算。
结合新的波动方程,质能方程,以及力学,就能算成碰撞前后的系统状态。
公式结果证明,生成2个光子的可能性是最大的。
李奇维又补充道:
“当然,这一切还需要实验的验证!”
这时,爱因斯坦笑着问道:
“布鲁斯,你认为我们的宇宙中真的存在反物质吗?”
“如果有,为什么我们从来没有发现过它的踪迹呢?”
众人闻言眼神放光。
这个问题恐怕是所有人都最关心的问题了。
李奇维打趣道:
“爱因斯坦教授这是故意为难我啊。”
“我要是能现在找到反物质,我的理论就可以写进教科书了。”
众人会心一笑。
“也罢,我就放飞思想,说说我的看法。”
“我认为,这个问题需要拆开成两个问题。”