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中国之光!100年内再次领先,反超氢-4团队之年轻为东方崛起背书

2024-08-30科学
再拔头筹!中国人曾首次观测到反物质,如今又制造最重的反物质,向科学家致敬!

之前几篇作品中,作者介绍了宇宙起源全新理论,可以不依赖高温高压条件,从0维虚空中借能量,生成一对虚粒子,在虚粒子对湮灭之前,升维而成三维宇宙。本文将介绍虚粒子实体——正反物质的前世今生,以及中国科学家在这个前沿物理学领域从未缺席,并做出重大成果,谨以此文,向默默奉献的中国科学家们致敬!

一、电子——阴极射线体

在标准模型中,电子是带负电的亚原子粒子,它绕着原子核运动,形成一朵电子云,包裹着原子核。19世纪,科学家发现阴极射线体,能够使铝箔发出荧光,命名了电子。

物理学家无法直接观测到电子,只能通过实验手段,去发现电子的蛛丝马迹,通过电场、磁场计算电子的质量和带负电荷的特性。

二、正电子——理论上的反物质

1930年时,反物质理论尚处于数学方程阶段,电子和正电子还是同一方程的2个解。科学家认为,在一个不带电的物体上拿走一个带负电的电子,必然对应着一个正电荷,在这种朴素的思想实验加持之下,人们把正电子与正电荷混为一谈!

科学家定义的正反物质,是对称性物质,即至少只有一对属性相反、其余属性完全一致的物质,正反物质相遇会湮灭而消失,释放出大量能量。而促使物理学界作出这个定义的,是一名中国人!

三、赵忠尧,发现反物质第一人

赵忠尧是发现反物质第一人,他经过上万次实验,观测硬伽马射线在重元素中的反常吸收和特殊辐射,首次发现了正电子湮没现象。正负电子对迅速湮灭,释放出光子和能量。

由于当时还有一名欧洲科学家同时独立观测到正电子现象,这个重大科研成果便没有落到赵忠尧身上,但他仍是世界公认的发现正电子这一反物质的第一人。

此处,我们有必要再介绍一下赵忠尧,中国物理学泰山北斗,世界核物理学的无冕之王。

赵忠尧,中国著名核物理学家。1902年出生于浙江诸暨。他在核物理领域成就斐然。1929年与欧洲学者同时独立观察到硬γ射线的反常吸收,1930年首先发现「特殊辐射」,这是正负电子对产生和「湮灭」过程的最早实验证据。他为中国核物理事业奠定坚实基础,培养了朱光亚、钱三强、邓稼先、周光召等4名「两弹一星功勋奖章」获得者,以及杨振宁、李政道等杰出物理学家。1998年5月28日与世长辞。

再次向中国物理学先驱赵忠尧致敬!

四、威力大,反物质强过核武器

为什么科学家要研究正反物质?原因是它们湮灭时,会产生巨大能量,威力甚至超过核武器。

举例说明:一克铀235裂变,能量转化率为万分之3,但足以达到20吨TNT炸药的威力。而氢聚变威力更大,约为核裂变的5.3倍,达到万分之7。但他们和反物质比起来,就是小巫见大巫了!因为正反物质湮灭的质能比接近100%,质量几乎全部转化为能量!

正因为反物质比核武器具有更大威力,研究发现更重的、可贮存利用的反物质,便成了生死存亡的前沿课题。

五、反超氢——中国科学家重大突破

2024年8月17日,赵忠尧的学生周光召逝世,享年95岁。作为纪念,媒体披露中国实验发现最重的反物质超核——反超氢-4。这条消息令中国物理学界大为振奋。这是中国科学院近代物理研究所首次在相对论重离子金金碰撞中观测到这种新的反物质超核,创造了最重的纪录。相关成果2024年8月21日发表在【自然】杂志上。

中国研究团队还测量了反超氢-4的寿命,并与其对应的正粒子超氢-4比较,在测量精度范围内两者寿命没有明显差异,再次验证了正反物质性质的对称性。

值得一提的是,参加本次研究的中国科学家都很年轻,仇浩团队平均年龄应该在40岁以下。中国反物质研究人才年轻化,是反物质成果本身之外,中国崛起的又一大竞争力!

文章到这里就结束了,感谢您的耐心阅读,让我们一起为中国前沿科学迅猛发展点赞加油!(文:奔向地球d赛恩思)