反物质是正常物质的反状态。当正反物质相遇时,双方就会相互湮灭抵消,发生爆炸并产生巨大能量。
正电子、负质子都是反粒子,它们跟通常所说的电子、质子相比较,电量相等但电性相反。科学家设想在宇宙中可能存在完全由反粒子构成的物质,也就是反物质。电子和反电子的质量相同,但有相反的电荷。质子与反质子也是这样。粒子与反粒子不仅电荷相反,其他一切可以相反的性质也都相反。
拓展资料:
1、质子与中子被统称为核子。人们从核现象的研究发现,质子能转化为中子,中子也能转化为质子,但在转化前后,系统的总核子数是不变的。例如:在发生β衰变时,放出正电子的称为“正β衰变”,放出电子的称为“负β衰变”。在正β衰变中,核内的一个质子转变成中子,同时释放一个正电子和一个中微子;在负β衰变中,核内的一个中子转变为质子,同时释放一个电子和一个反中微子。此外电子俘获也是β衰变的一种,称为电子俘获β衰变。
2、反物质就是正常物质的镜像,正常原子由带正电荷的原子核构成,核外则是带负电荷的电子。但是,反物质的构成却完全相反,它们拥有带正电荷的电子和带负电荷的原子核。从根本上说,反物质就是物质的一种倒转的表现形式。爱因斯坦曾经根据相对论预言过反物质的存在:“对于一个质量为m,所带电荷为e的物质,一定存在一个质量为m,所带电荷为-e的物质(即反物质)”。按照物理学家假想,宇宙诞生之初曾经产生等量的物质与反物质,而两者一旦接触便会相互湮灭抵消,发生爆炸并产生巨大能量。然而,出于某种原因,当今世界主要由物质构成,反物质似乎压根不存在于自然界。正反物质的不对称疑难,是物理学界所面临的一大挑战。
3、欧洲航天局的伽马射线天文观测台,证实了宇宙间反物质的存在。他们对宇宙中央的一个区域进行了认真的观测分析。发现这个区域聚集着大量的反物质。此外,伽马射线天文观测台还证明,这些反物质来源很多,它不是聚集在某个确定的点周围,而是广布于宇宙空间。
一、依据正反物质湮灭现象,可得此结论:
1、除光子外的任何正反物质,均不如光子稳定,故有向光子转化的趋势。
2、电中性,是物质最稳定的状态。物质越偏离电中性,越不稳定;越接近电中性,越稳定。
3、可发生湮灭的正反物质,彼此的电荷量相同(或非常接近),而电性相反;湮灭的产物,必呈电中性。
4、可发生湮灭的正反物质,彼此的构成,非常接近。
二、由一对正负电子湮灭,通常转化为2个光子,可得此结论:
1、最基础的反物质,应当是正电子。
2、在封闭的系统中,一对正负电子湮灭,必转化为2个光子;在非封闭的系统中,由于与周围环境存在能量的交换,故所得的光子数,可不为2。
三、设特定正电荷A的电荷量,与10个特定负电荷B相等(A与B均不具备体积,但A所蕴含的能量,显著大于B)。那么,由1个A和10个B构成的物质P,为电中性(各个B分布在以A为球心的同一球面上)。
正电子M,相当于9个B,聚集在一个A周围(其最终还是为正电荷);电子N,相当于11个B,聚集在一个A周围(其最终还是为负电荷)。湮灭的过程,即M与N相遇,而两者发生重组,转化为2个电中性的P(相当于光子)。
四、若将正反物质中心的正电荷称为中心阳能,将聚集在同一正电荷周围的负电荷称为外周阴能——那么,可得出如下结论。
1、可发生湮灭的基础的正反物质(复杂的正反物质,可拆分为若干基础的正反物质),彼此的中心阳能完全相同(或差异极小),且其所蕴含的能量,远大于外周阴能(故在我们看来,正反物质,具有相同的质量和寿命)。
2、可发生湮灭的基础的正反物质,彼此电性必相反,电荷量必相同(或差异极小);且在封闭系统内,两者所蕴含的能量之和,必略大于湮灭所产生的全部光子所蕴含的能量。
五、依据正反物质的电性可正可负,不难得知:
1、正反物质,并不固定,两者可互相转化——在可见宇宙中,电子远多于正电子;故后者很少见,而将其称为反物质。
2、若在可见宇宙外的某处,正电子远多于电子,则电子将很少见,则其为反物质。