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    粒子對撞機與太空搜捕

    2017/6/20 14:34:22

    在我們可以觀測到(dao)的宇宙范圍內,至今還沒有發現(xian)反(fan)(fan)物(wu)質(zhi)存在,也就是(shi)(shi)說,反(fan)(fan)物(wu)質(zhi)在自然(ran)界是(shi)(shi)無法找到(dao)的。那么,想(xiang)要獲取反(fan)(fan)物(wu)質(zhi)就只(zhi)有在實驗室里人工制造,或者是(shi)(shi)到(dao)宇宙空間中去尋找。

    可以(yi)肯(ken)定的(de)(de)是,以(yi)人類現(xian)在(zai)的(de)(de)科技就(jiu)已(yi)經可以(yi)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)出瞬間(jian)存在(zai)的(de)(de)反(fan)(fan)物(wu)質了。1996年1月,歐洲科學(xue)家利用粒子(zi)(zi)對撞機獲得(de)了9個反(fan)(fan)氫原子(zi)(zi),但在(zai)億(yi)分(fen)之(zhi)三秒之(zhi)后就(jiu)分(fen)散(san)成(cheng)為反(fan)(fan)質子(zi)(zi)和(he)反(fan)(fan)電子(zi)(zi),但這仍標志(zhi)著(zhu)人類已(yi)經能夠制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)出反(fan)(fan)物(wu)質了。人工制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)的(de)(de)反(fan)(fan)粒子(zi)(zi)往往很不(bu)(bu)穩(wen)定,而且研(yan)制(zhi)(zhi)(zhi)成(cheng)本(ben)高得(de)嚇人,據測算提取(qu)每一(yi)千億(yi)分(fen)之(zhi)一(yi)克需要(yao)花(hua)費掉60億(yi)美元。由(you)于(yu)技術難度太大,歐美各大武器公司尋求聯手(shou)合作研(yan)制(zhi)(zhi)(zhi)反(fan)(fan)物(wu)質武器。即使(shi)這樣,因資金(jin)耗費巨大且收(shou)效甚微,反(fan)(fan)對聲浪一(yi)直不(bu)(bu)絕,相關試驗不(bu)(bu)時(shi)傳出暫(zan)停(ting)的(de)(de)傳聞(wen)。當然,事實上美國從(cong)來就(jiu)沒(mei)有真正停(ting)止(zhi)過(guo)反(fan)(fan)物(wu)質武器的(de)(de)開發。

    那(nei)么(me)外層空(kong)(kong)間(jian)有現實的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)物質(zhi)可供人(ren)類利用(yong)么(me)?1979年(nian),美國(guo)科(ke)學家把一個(ge)60層樓高的(de)(de)(de)(de)巨(ju)大(da)(da)氣(qi)球放到離地(di)面35公里的(de)(de)(de)(de)高空(kong)(kong),氣(qi)球上(shang)載有一批(pi)十(shi)分靈(ling)敏(min)的(de)(de)(de)(de)探測儀(yi)(yi)器。結果,它(ta)在(zai)高空(kong)(kong)獵取了28個(ge)反(fan)(fan)質(zhi)子。這是(shi)在(zai)地(di)球以外第一次發現反(fan)(fan)物質(zhi)。理論上(shang),茫(mang)茫(mang)宇(yu)宙中(zhong)有無數的(de)(de)(de)(de)高速粒(li)(li)子,好比是(shi)一臺天然加速器,可以在(zai)地(di)球軌(gui)道或月球上(shang)建造大(da)(da)面積(ji)的(de)(de)(de)(de)收(shou)集裝(zhuang)置接受空(kong)(kong)間(jian)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)物質(zhi),大(da)(da)幅提高產量(liang)。不過到宇(yu)宙中(zhong)去尋找反(fan)(fan)物質(zhi)也(ye)并非易事,首(shou)先不知道哪里有,其次必須使用(yong)先進的(de)(de)(de)(de)粒(li)(li)子物理傳感儀(yi)(yi),而(er)這類儀(yi)(yi)器大(da)(da)都(dou)過于(yu)笨重龐大(da)(da),將其安裝(zhuang)在(zai)天基平臺上(shang)又會提出(chu)巨(ju)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)技術挑戰和花費天文(wen)數字(zi)般(ban)的(de)(de)(de)(de)資金。

    盡(jin)管(guan)難度很大,但神秘(mi)的(de)太空的(de)確能給(gei)人類(lei)無(wu)限(xian)的(de)希望。如1997年(nian)(nian)4月(yue),美(mei)國天文學家宣(xuan)布他們利(li)用伽馬射線探測(ce)衛(wei)星(xing)發現,在銀(yin)河系上方約3500光(guang)年(nian)(nian)處有一個(ge)不(bu)斷噴射反物質(zhi)的(de)反物質(zhi)源,它噴射出的(de)反物質(zhi)形(xing)成了一個(ge)高(gao)達2940光(guang)年(nian)(nian)的(de)“反物質(zhi)噴泉(quan)”。

    諾貝爾(er)(er)獎(jiang)獲得者、美(mei)籍華人科學家丁(ding)肇中教授就(jiu)是(shi)反(fan)物質研究方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)專家,他領導(dao)了(le)國際太空(kong)反(fan)物質探索(suo)計劃,共有(you)美(mei)國、中國、俄(e)羅斯等10多個(ge)國家(地(di)區)亟37個(ge)科研機構(gou)參(can)與其中。1998年6月2日(ri),美(mei)國“發現”號航天飛(fei)機攜(xie)帶“阿(a)爾(er)(er)法”磁(ci)譜儀(yi)發射升空(kong),這(zhe)(zhe)次(ci)飛(fei)行(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)就(jiu)是(shi)到宇宙(zhou)(zhou)中去尋找(zhao)、捕捉反(fan)物質。“阿(a)爾(er)(er)法”磁(ci)譜儀(yi)是(shi)專門設計用(yong)來尋找(zhao)宇宙(zhou)(zhou)中反(fan)物質的(de)(de)(de)儀(yi)器(qi),依靠一(yi)個(ge)巨大(da)的(de)(de)(de)超導(dao)磁(ci)鐵及六個(ge)超高(gao)精度的(de)(de)(de)探測(ce)器(qi)來執(zhi)行(xing)(xing)(xing)任務。雖然(ran)這(zhe)(zhe)次(ci)飛(fei)行(xing)(xing)(xing)沒有(you)什么收獲,但采(cai)集(ji)到了(le)大(da)量富有(you)價值的(de)(de)(de)數據(ju)。而一(yi)臺新的(de)(de)(de)“阿(a)爾(er)(er)法”磁(ci)譜儀(yi)也在2008年組(zu)裝完畢(bi),等待著搭(da)載飛(fei)船(chuan)升空(kong),繼續尋找(zhao)反(fan)物質。

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