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万物皆可“反”,反电子、反物质、反宇宙、甚至反你,它们在哪?

2019-03-18 00:18暂无阅读:1868评论:0

一分为二、对立统一

万物皆可“反”,反电子、反物质、反宇宙、甚至反你,它们在哪?

你已经知道方程式E=mc²代表什么意思:质量可以转化成能量,同样,能量也能转化成质量。这是一个相当高的交流率。能量可以从真空里,从场里借出一小会儿,建立出粒子。

想象一个缩微版的你,在被掏空的宇宙中,被真空包抄——切实地说,是被电磁场的真空包抄。

就在你的面前,一个电子凭空显现。

为什么它会显现?因为它能够。所以你看到一个电子显现了。噗!就如许。

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瞬息之前,除了真空,什么都没有。如今,有了一个电子,而电子带有质量。它凭空显现这一事实就意味着一些沉睡着的能量被转化成质量。谁人E=mc²的公式内行动。就是如许。

但电子还带着电荷。这就带来一个问题:谁人电荷是从哪儿来的?

质量来自能量,质量与能量是等同的,是以从借来的能量中发生质量是一个均衡的过程,只是将一种形式的能量变换成另一种形式罢了。

但电荷完全就是另一码事了。电子显现后,也随之显现了一个负电荷。而在这之前,没有电荷;在这之后,有了一个电荷,这,显然,无论若何都是无法接管的。

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永远记住那句俗话“世界没有免费的午餐”,你不克无中生有地缔造出某样器材而不支付价值。这从来不会在实际生活中发生——我能听见你的太息——至少此次,你或许会因为听到在量子世界里也同样如斯而感应愉快。

那么,我们怎么处理这个电荷?我们只能对此置若罔闻吗?

我们不克那么做,因为这太主要了。宇宙中的每一个电子都带着一个电荷,其他很多根基粒子也都如斯。

那么这个电荷从哪里来?

最简洁的谜底往往就是准确谜底,这就是:一个电子从来不会被零丁缔造。它必需与另一个与它除了电荷之外一模一般的粒子一同被发生。谁人粒子所带电荷是正的,它被称为“反电子”。

万物皆可“反”,反电子、反物质、反宇宙、甚至反你,它们在哪?

我们是为了让所有被“无中生有”的电子-反电子对的电荷总和为零才设想出这个反电子概念。在这里我们不需要E=mc²或其他任何公式帮助。这种现象并没有违反任何划定:在电子与反电子被缔造出来以前,总电荷是零,之后依然是零。

电子与反电子对被“无中生有”的过程被称为粒子-反粒子偶的发生。

反偏向的过程同样存在:当一个电子与反电子相遇时,它们发生湮灭,消散了,噗!不见了,它们的质量变回能量,在一瞬间,酿成光。

电子们与它们的相反本身发生于电磁场,当它们相遇湮灭后又变回到电磁场。

既然电子自身存在着,又因为它们是从电磁场中经由电子-反电子偶生成的,那么推论就是反电子们也应该自身存在。事实上它们切实存在,但不是在任何处所都能找到它们。

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组成我们的物质,组成我们行星、恒星以及星系自己的物质,只是所有物质的一半。所有物质中的一半是反物质。但若是只有反电子的话,那就不是所有物质的一半了。那么有没有反夸克、反光子和反胶子?

对于电子适用的,对于其他粒子也适用。

它们都有相反的本身。

反夸克切实存在,反中微子和反光子也一般。但有些粒子,不带电荷的那些能够同时属于两个阵营,成为它本身的不和。光子就是一个好例子:因为光子与反光子都不带电荷,所以它们一模一般。

那么为什么不管在哪里,我们都看不到所有其他反粒子显现在我们身边?

谜底是它们就在这里,就在你身边,但很少量,因为每次一个反粒子显现,都只能存在非常非常短的时间。记住,任何反粒子与它对应的正常粒子碰到时就会马上湮灭,遵照E=mc²酿成一缕能量与光消散。

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然而,在宇宙中的某个处所,是否存在一整个由反物质组成的世界,一个反世界,若是你想这么称谓它的话。没有谁知道是否有如许的世界存在,但若是它们切实存在,并且若是你真的有一天恰巧在外太空见到一个来自它们世界的你,不要握手。你和你的“反你”将酿成炸弹马上爆炸。非常猛烈的爆炸。

就是如许,我们四周依然有一些反物质存在。甚至就在你体内,就如今。

每次放射性衰变发生时,就会发生一些反物质,但会敏捷和与之对应的正常物质湮灭,发生非常高能的光线,平日它会直接射过你的身体,你和其他人都不会注重到它。