打開(kāi)反物質(zhì)世界的大門(mén)

有兩枚入墻半截的釘子，當(dāng)你用榔頭猛敲其中一枚，試圖把它全部釘人墻中時(shí)，它卻從墻中反彈而出；當(dāng)你用鉗子用力去拔另一枚時(shí)，它反而鉆人墻中。

奇怪嗎？可你如果進(jìn)入了神秘的反物質(zhì)世界，這種現(xiàn)象就不足為怪了。

反物質(zhì)源于著名科學(xué)家愛(ài)因斯坦提出的物質(zhì)的總能量公式，即物質(zhì)的總能量有正、負(fù)兩種值?？茖W(xué)界認(rèn)為，也許我們認(rèn)識(shí)的僅僅是宇宙的一半——正物質(zhì)世界；而公式中的負(fù)值適合于宇宙的另一半，則是反物質(zhì)世界。這種反物質(zhì)是由電荷性質(zhì)和自旋取向相反的各種粒子所組成的，你推它向東它卻往西，一切都與我們熟悉的物質(zhì)世界背道而馳。

人們對(duì)神秘的反物質(zhì)世界的向往首先在科幻作品中體現(xiàn)了出來(lái)?？催^(guò)電視《星艦迷航記》的人們一定還記得，那艘“企業(yè)”號(hào)太空船，就是利用反物質(zhì)反應(yīng)器作為推進(jìn)動(dòng)力的。但在現(xiàn)實(shí)的科學(xué)研究中，要了解反物質(zhì)世界，倒是頗費(fèi)腦筋的。要從抽象的反物質(zhì)概念中獲得客觀的印象，可用鏡子做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。你在紙上寫(xiě)一個(gè)“人”字，在鏡中就成了“人”字。因此，科學(xué)界解釋：反物質(zhì)是正物質(zhì)的鏡像。

在自然界中，雖然沒(méi)有找到反物質(zhì)實(shí)體，但科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)電荷性質(zhì)和自旋取向相反的各種粒子。那么，假如有一天我們可以通向反物質(zhì)世界，正、反物質(zhì)相遇時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么景象呢？

當(dāng)兩數(shù)絕對(duì)值相同符號(hào)相反時(shí)，它們的和為零，叫正負(fù)抵消?？茖W(xué)家認(rèn)為，當(dāng)正物質(zhì)一旦與它的對(duì)映體反物質(zhì)相遇時(shí)，兩物就會(huì)同時(shí)消失。但物質(zhì)與數(shù)不同，物質(zhì)具有能量，因而正、反物質(zhì)是以釋放能量的方式消失的，科學(xué)界稱這種玉石俱焚的現(xiàn)象為“湮滅”。

為了打開(kāi)反物質(zhì)世界的大門(mén)，科學(xué)界于1957年動(dòng)員了千軍萬(wàn)馬，耗費(fèi)巨資建立了大型加速器，成功地捕獲了反質(zhì)子和反中子。1995年9月，科學(xué)家又成功地研制出反質(zhì)子的原子——反氫原子，從而使人們看到了利用反物質(zhì)的曙光。

最近，一份反物質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告指出：當(dāng)1克反物質(zhì)與1克正物質(zhì)相互碰撞而發(fā)生湮滅時(shí)，能釋放出巨大能量。據(jù)計(jì)算，一粒鹽粒大小的10毫克反質(zhì)子便可產(chǎn)生相當(dāng)于200噸化學(xué)燃料的推進(jìn)能量。由此看來(lái)，反物質(zhì)是最理想的宇宙飛船能源。自20世紀(jì)60年代人類進(jìn)入太空后，征服太陽(yáng)系和進(jìn)軍銀河系便成為人類一個(gè)壯麗的目標(biāo)。但是，宇宙飛船要在茫茫太空中成年累月地翱翔。燃料是個(gè)大問(wèn)題。要在飛船有限的空間內(nèi)裝載維持長(zhǎng)時(shí)間飛行的燃料，只有反物質(zhì)才能解決問(wèn)題。

反物質(zhì)在醫(yī)學(xué)上也能一顯身手。由于反質(zhì)子能量釋放的速度和從體內(nèi)逸出_的速度可以人為控制，且對(duì)人體無(wú)害，因此，用反質(zhì)子產(chǎn)生的光束代替X射線治療癌癥，能精確擊中腫瘤，大大減輕對(duì)周?chē)＝M織的損害程度。

但是，除了實(shí)驗(yàn)室里的反粒子，人類還從未見(jiàn)到反物質(zhì)實(shí)體。盡管有許多大膽美好的設(shè)想，可由于正、反物質(zhì)水火不容，目前想得到1克反物質(zhì)用以研究確實(shí)不是件容易的事。

此外，即使人類制造出反物質(zhì)，如何貯存和運(yùn)輸也是一大疑難。對(duì)此科學(xué)家已提出兩種方法，一是超導(dǎo)貯存，即利用超導(dǎo)磁懸浮原理，使反物質(zhì)不與正物質(zhì)接觸；二是捕捉等離子體的“真空瓶”，即讓反粒子以光的速度在瓶子內(nèi)自旋，并有—個(gè)防止反粒子碰撞瓶壁的強(qiáng)大磁場(chǎng)緊緊箍住這些反粒子。這些設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)，也許需要新一代科學(xué)家去努力。