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如果除了地球,所有东西都是反物质,那会怎样?

2016-09-06

飞碟探索 2016年8期
关键词:反物质伽马射线陨石

问题:如果除了地球,所有东西都是反物质,那会怎样?

发生这种事对我们而言,结局并不好。但是,不同于大部分涉及“反物质”这个词的场景,这次的事件会发生得非常缓慢。

据我们目前所知,整个宇宙都是由物质组成的。没人能够说清楚为什么物质会多于反物质,因为物理法则是高度对称的,没有理由期望一种物质会比另一种多。(不过,既然事实就是如此,也没有理由期望什么别的了。)

有可能存在由反物质构成的星系,只是我们还没有注意到它们,因为我们还没有试着去接触它们。这个想法很酷,但是如果一个区域完全由物质构成而另一个区域完全由反物质构成,那么在区域的边界处,我们应该可以看到伽马射线绚丽夺目的踪迹。但目前为止,我们并没有看到这个。不过,再发射一台空间望远镜可能会对此有所帮助。

如果除了地球,宇宙中的所有物质都被替换成了反物质,我们就有麻烦了。外太空并不是真的“空”(据我所知,它确实是“外面”,这才是“外太空”的真正重点),它充斥着稀薄的气体(严格地说,叫作等离子体)。更确切地说,那里还有相当数量的固体颗粒尘埃。不过,那是一堆很小的“碎片”,很难看到。(好吧,其实也并不总是很难看到。)

地球的磁场保护我们免受太阳风的伤害,也使我们免受反物质太阳风的伤害。只有极少数来自太阳的颗粒会到达地球,这些颗粒穿过地球的磁场,形成极光。而如果宇宙中的物质都变成了反物质的话,极光会变得很亮,但大部分情况下,这种亮度也不会造成什么实际的麻烦。

流星才是真正的麻烦所在。

地球在自己的轨道上运行时,会顺便将轨道上的星际尘埃清除掉。(不幸的是, 反物质很可能受到物质引力的作用。) 每天都有大约100吨细小尘埃进入地球大气,这些尘埃的质量绝大多数都在10-5克左右。此外,每天都有平均质量与此相近的大块头进入地球大气。

涌入的反物质尘埃会与大气层的顶部相互碰撞,进而湮灭。物质原子核与反物质原子核、物质质子与反物质质子之间的反应是非常复杂的,但最终结果是产生了大量伽马射线,这些伽马射线变成大量热量。这股持续的反物质流在黎明时分造成的后果是最严重的,尤其是当你的房子正好朝向地球运动的方向时。

反物质带来的热量和辐射很可能强到使地球陷入一种“失控温室”的情境,从而将地球变得与金星类似。

但最有可能毁了我们的还是小行星。即使是像车里雅宾斯克陨石那样大小的较小的小行星,带来的能量也会和当年灭绝恐龙的那颗陨石所带的能量不相上下。(车里雅宾斯克陨石带来的能量作用局限在大气层顶部,所以情况并不是太糟。)每隔几个月都会有相对较大的小行星闯入地球大气,只不过大多数情况下我们都没有注意到它们。假如它们都是由反物质构成的,那么每一颗这样的小行星都将在天空中引发巨大的能量冲击波,同时燃起大火。(如果反物质陨石足够大,那么撞上一朵云会将它毫发无损地反弹回它来的地方。然而,很难想象一颗流星会在地球大气中展示出这种效果,除非它大得差不多可以摧毁地球。)

现在,宇宙中是否存在相当比例的由反物质构成的物体,依旧是个没有定论的问题。或许答案是否定的,但只有再修建一个空间伽马射线望远镜才能给出确切的答案。

不过,用一台望远镜就能轻松排除一种可能性,那就是宇宙中所有的东西都是反物质。

如果你拥有一台望远镜,或许你可以把这一结果发表出来。

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