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威力爆棚的反物质炸弹

2018-12-26史峰

学与玩 2018年12期
关键词:反物质氢原子质子

史峰

人类战争发展到“热兵器时代”,“炸弹”一词便频繁地出现。人类制造的各式炸弹威力越来越大,正在研发的“反物质炸弹”威力更是超乎想象。

反物质 正常物质的反状态

科学常识告诉我们:物质由许多“微粒”构成,其中有两种微粒分别叫做电子和质子,电子带负电而质子带正电。这似乎应该是放之四海而皆准的原则,可是大千世界无奇不有,宇宙间确实存在带正电的电子和带负电的质子。科学家把这两种微粒称为反电子和反质子,统称“反粒子”,由反粒子构成的物质就称为“反物质”。它与我们平日里熟知的“正物质”长得一模一样,只是“秉性”相反,类似于“镜中之像”是“实际物体”的投影。

异性相吸中湮灭的巨大能量

同性相斥,异性相吸。反物质与正物质算是“异性”,它们相遇后会“相吸”,迅速结合,互相“湮灭”。反物质在湮灭过程中会释放巨大能量。由爱因斯坦“质量能量关系式”可知,1毫克反物质在湮灭后所释放出的能量高达18万兆焦耳,相当于43吨TNT炸药(一种烈性炸药)的爆炸能量。目前世界上威力最大的核弹是俄罗斯的“沙皇炸弹”,它的爆炸能量相当于5000万吨TNT炸药,而1.1克反物质湮灭时产生的能量就足以匹敌!正因如此巨大的能量,科学家认为可以用反物质来制造炸弹。

反物质炸弹只剩时间问题

利用反物质造炸弹,用量只需“一丁点儿”,然而现在这一丁点儿的反物质也难以获得。地球上没有天然反物质,能不能到宇宙中去寻找呢?1997年4月,美国天文学家就在太空发现了一个不断喷射反物质的反物质源,称为“反物质喷泉”,那里有大量的反物质,只是距离地球太远,无法被取来利用。不过,这至少证明了去宇宙寻觅反物质的可行性。目前多国都在进行这一项目,我国研制的阿尔法磁谱仪已被航天飞机带到了太空,专门负责在茫茫宇宙里寻找反物质信息。

既然从宇宙里取回反物质并非易事,那么能不能在实验室里制造反物质呢?不少科学家致力于此,把氢原子放进粒子加速器,让其原子核和质子高速对撞,就能撞出一个“反氢原子”。但一个反氢原子爆炸的能量太小,还做不成炸弹。不过只要不断制造,反氢原子就会越来越多,目前已经造出10万个反氢原子,总有一天能达到制造炸弹的量。

反物质炸弹的模拟人生

美国对反物质炸弹的研制特别着迷,其空军进行的名为“革命性炸药”的武器开发项目,就是专门研制反物质炸弹的。为了验证反物质炸弹的威力,美国用电脑模拟了一次代号为“反物质特攻”的爆炸:

某年,美军士兵携带一枚反物质定时炸弹潜入A国首都,在政府大楼的公共厕所内安装好后,士兵从容撤出。数天后炸弹爆炸,政府大楼和附属设施顷刻化为灰烬!接着,美国轰炸机将另一枚反物质炸弹在A国电力和通信网络上空引爆,刹那间,该国军事和社会活动彻底瘫痪。而这两枚反物质炸弹只有五千万分之一克连一粒尘埃的质量也达不到。

通过模拟爆炸,人们发现反物质炸弹威力超乎想象,只需几克反物质炸弹就可以毁灭地球,比核武器更可怕。此外,它爆炸后不会产生核辐射,是一种干净的“常规炸弹”,不受“核不扩散条约”的限制,所以人们更担心这种炸弹被用于实战,给人类带来灾难。

当然,反物质不只用于制造炸弹,还可以2机应用于和平事业。专家发现1克反物质可以为3架航天飞提供“永久”动力。用数十毫克反物质作为燃料,飞船6个星期就可以抵达火星。但愿反物质给人类带来更多和平福音,而不是战争的阴霾……

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