你有沒有想過,宇宙中有一種“影子物質(zhì)”,它和我們熟悉的原子完全相反?它不是科幻電影里的設(shè)定,而是真實(shí)存在的——它叫反物質(zhì)。
問:反物質(zhì)是什么元素?
答:嚴(yán)格來說,反物質(zhì)不是一個單一的“元素”,而是一類與普通物質(zhì)性質(zhì)相反的粒子組成的物質(zhì)。比如,電子有對應(yīng)的反粒子叫正電子(帶正電),質(zhì)子也有反粒子叫反質(zhì)子(帶負(fù)電)。當(dāng)它們相遇,就會發(fā)生湮滅,釋放出巨大能量——這就像兩個世界在碰撞時爆炸了。
舉個真實(shí)案例:2011年,歐洲核子研究中心(CERN)成功制造并捕獲了反氫原子——這是由一個反質(zhì)子和一個正電子組成,相當(dāng)于氫原子的“鏡像版”??茖W(xué)家用磁場把它困在真空里,防止它碰到普通物質(zhì)“自爆”。這一成果被《自然》雜志稱為“人類首次真正‘抓住’反物質(zhì)”。
問:那反物質(zhì)是不是像氫、氧一樣,是我們能直接使用的元素?
答:不完全是。反物質(zhì)不是周期表上的常規(guī)元素,但它可以構(gòu)成類似氫、氦的結(jié)構(gòu)。比如,反氫就是氫的反物質(zhì)版本;反氦則是由兩個反質(zhì)子和兩個反中子組成。它們在理論上完全可以形成化學(xué)反應(yīng),但現(xiàn)實(shí)中幾乎無法穩(wěn)定存在——因?yàn)橹灰唤佑|普通物質(zhì),就立刻湮滅。
問:為什么科學(xué)家這么關(guān)注反物質(zhì)?
答:因?yàn)樗刂钪娴慕K極秘密!大爆炸理論告訴我們,宇宙誕生之初應(yīng)該產(chǎn)生了等量的物質(zhì)和反物質(zhì)??涩F(xiàn)在我們看到的宇宙幾乎全是普通物質(zhì)。那反物質(zhì)去哪兒了?這個問題被稱為“宇宙的不對稱之謎”。如果能解開它,可能改寫我們對宇宙起源的理解。
有趣的是,反物質(zhì)其實(shí)離我們并不遙遠(yuǎn)。比如,醫(yī)院里常用的PET掃描儀,就利用正電子(反物質(zhì))來成像——人體注射的放射性藥物會衰變成正電子,與周圍電子湮滅,產(chǎn)生伽馬射線,醫(yī)生就能“看見”器官代謝情況。你看,反物質(zhì)已經(jīng)在悄悄服務(wù)人類健康了。
所以,別再覺得反物質(zhì)只是“科幻概念”。它是真實(shí)的、神秘的,也是正在被我們一點(diǎn)點(diǎn)揭開面紗的宇宙密碼。下次刷朋友圈看到“反物質(zhì)能源”“反物質(zhì)炸彈”的標(biāo)題,記得冷靜一點(diǎn):科學(xué)還在路上,但方向已經(jīng)清晰。

