对很多人来说,反物质听起来可能比它的实际情况要奇怪得多。从最基本的意义上说,反物质就是电荷相反的物质。然而,一旦相遇,物质和反物质就会在能量的瞬间相互湮灭。

那么反物质炸弹呢?

这看起来很简单,真的。将反物质引入物质,然后等待“BOOM”(当然,用手捂住耳朵,把护目镜牢牢地固定在脸上……)安全第一!)但是,制造反物质炸弹实际上可行吗?

简短的回答是?不。不管怎样,还没有。欧洲核子研究中心的物理学家Rolf Landua解释道:

在《星际迷航》(Star Trek)剧集《痴迷》(Obsession)中,一盎司的反物质与物质发生反应,足以炸毁半个地球大小的行星的大气层。因此,正如兰多瓦的评论所说明的,不出所料,反物质炸弹并不像科幻小说所描绘的那样壮观。相比之下,一磅反物质相当于大约19兆吨TNT。所以,没错,反物质比其他爆炸物更强,但不像一些消息来源所说的那样具有灾难性。

即使有可能以更快的速度生产反物质,成本也将是巨大的。根据Landua的说法,一克反物质的成本大约是“万亿美元”。

但是让我们想象一种情况,反物质是自由和丰富的。你会遇到的下一个问题是遏制。如果它以错误的方式移动,如果它没有被磁铁包围并保持稳定,反物质就会与容器的侧面接触并湮灭……嗯,无论当时谁碰巧带着它。

好吗?即使只是一个小炸弹?

好吧,好吧。我们有可能制造一个反物质炸弹。它不会由纯粹的反物质爆炸提供燃料。

有一种东西叫做反物质催化核脉冲推进。这基本上是使用小规模的反物质爆炸来触发“微小”的核爆炸。理想情况下,像美国国家航空航天局和美国空军这样的组织希望使用这些方法为航天器提供燃料。

理论上,这项技术也可以用于制造小型无裂变(非常低的核沉降物)武器。这将比常规核武器造成更少的长期污染,同时具有同样的战略冲击力。

但这些武器仍将耗资数十亿美元,除非我们能找到一种更自然的反物质来源。也就是说,这种装置所需的数量(10 - 13克反物质,或1011个反氢原子)肯定比纯反物质武器所需的数量更可行。然而,如何储存这么多反物质的问题仍然存在。我们只是没有技术来确保它的安全,即使我们能设法获得它。

据这位引用兰德公司发表的研究报告的消息来源推测,至少从1983年开始,美国空军就一直在资助反物质武器的研究。他们研究的四个主要应用类别包括推进、发电机、定向能武器和“分类附加特殊武器角色”。反物质引爆炸弹。

其他(看似破坏性的)用途

密歇根大学的科学家们制造了一种反物质“枪”,它可以放在你的桌子上(讨厌的同事们要小心这款枪上市的那一天)。

然而,尽管它被称为“枪”,但这个词在引号里是有原因的。实际上,这个设备是一个迷你的正电子创造者。与使用欧洲核子研究中心巨大的粒子加速器制造正电子不同,这个装置可以制造并“喷射出短时间的正电子爆发”。

在德克萨斯大学研究人员工作的基础上,UM的研究小组建造了一个不到一米长的设备,可以产生电子和正电子的短爆发。虽然发射只持续30飞秒,但它们会产生千万亿正电子。这与欧洲核子研究中心的粒子加速器产生的数据相当。

所以,如果我们不能用它来射击我们的同桌(我在看着你,戴夫),它有什么用?嗯,这些排放物与黑洞和脉冲星的喷射流非常相似。通过研究该装置的工作原理,可以回答有关能量组成以及流中的粒子如何与外界环境相互作用的问题。

反物质最可行的用途:燃料

似乎反物质最可行的用途是燃料(和平用途,我相信任何邪恶的科学家都会感到沮丧)。NASA的兴趣源于反物质可能成为终极火箭燃料这一事实。根据宾夕法尼亚州立大学设计团队的预测,目前估计反物质可以在6周内将我们送到火星。

用少量的反物质来引发核反应,也就是。反物质引发微聚变(AIM)——可以是炸弹的伟大催化剂,但理论上它也可以用来为航天器提供燃料。物质-反物质湮灭是物理学中所有已知反应中每单位质量释放能量最多的。用这种方法驱动的航天器只需要一微克的反物质,这取决于任务的长短。

AIM也非常高效。物质和反物质碰撞时释放的能量大约是传统氢和氧燃烧释放的能量的100亿倍。然而,存储仍然是所有这些伟大计划的障碍。

宾夕法尼亚州立大学的科学家们提出了一种用于航天器的反物质储存环的初步设计。整个反物质发动机本身将由几个部件组成,包括磁性存储环、供给系统和磁性火箭喷嘴推进器。

随着研究的进展,看看科学是和平地获胜,还是这一切都在我们面前爆发,这将是一件有趣的事情。

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