反物质是什么？
当它和现实中的物质相遇后会怎么样？
这恐怕是所有人在听到反物质后的第一个疑问了。
此刻，当李奇维提出惊世骇俗的反物质理论后，终于有人忍不住提问了。
整个会场内瞬间安静下来，所有人都在等待布鲁斯教授的解释。
不管结果怎么样，今天的演讲，必将轰动整个物理学界！
这时，李奇维开口了。
“这个问题很复杂却又很简单。”
“复杂是因为我们连反物质的性质都还不清楚，怎么研究它和正物质的关系呢。”
“简单是因为只要能找到反物质，把它和正物质放一起，做个实验就知道了。”
众人皆是一笑。
“不过，既然我从理论上预言了反物质的存在，那么也可以尝试从理论上预言它的特性。”
“为了方便，就以电子和反电子为例吧。”
“各位，请再次看这个新的波动方程。”
“目前已知，电子和反电子的质量、自旋相同，但是它们的电荷和磁矩相反。”
“我们不妨来做个思想实验。”
“假设现在有一个正电子和一个反电子，以相同速度相向运动，然后撞击在一起。”
“首先，根据电荷守恒定律，撞击后形成的系统一定是电中性的。”
“因此，正反电子不可能形成两个正电子，或者两个反电子。”
“其次，根据质量守恒定律，撞击后形成的系统一定是2倍电子质量。”
“所以，它不可能是质子、中子这样的粒子，因为它们的质量是电子的上千倍。”
“最后，碰撞还需要满足能量守恒定律。”
“这样一来，我大概可以给出几个猜想。”
“第一种，正反电子相撞后，什么也没发生，相当于弹性碰撞。”
“虽然它们各自的电荷依然存在，但组成的系统却是电中性的。”
“第二种，正反电子相撞后，形成一个2倍电子质量的新粒子，并且它还是电中性的。”
众人闻言，皆点点头。
这两个猜想还是很有道理的。
逻辑严密、合理猜测。
在众人心中，三大守恒定律的优先级肯定是高于反物质的。
这三个定律堪称是物理学基础的基础，绝对不容置疑。
不管反物质多么神秘莫测，它也要遵循守恒定律。
“反宇宙不是物理学的法外之地！”
所以，基于它们的推论，也是符合逻辑的。
然而，就在众人讨论时，李奇维忽然又说道：
“不过，我个人不是很喜欢上面两个猜想。”
“我还有另外一个看起来有点匪夷所思的猜想。”
哗！
众人皆是一惊！
能够让布鲁斯教授都觉得匪夷所思的东西，那一定惊世骇俗！
但是，除了这两种碰撞结果，还会有其它的结局吗？
普朗克、爱因斯坦、薛定谔、海森堡等人都在凝神思考。
接着，李奇维继续说道：
“第一种猜想里，正电荷和负电荷相遇，却什么都没发生，我认为有点不合常理。”
“第二种猜想里，电荷中和是我偏向的观点，但是我不喜欢再添加莫名的新粒子。”
“所以，我提出的第三种猜想，是把猜想一和猜想二结合在一起。”
“我认为，正反电子相遇后，会变成电中性的两个光子！”
轰！
全场震撼！
所有人都瞪大了双眼，觉得不可思议！
电子怎么会和光子扯到一起了？
这两种粒子的差别也太大了。
“这怎么可能呢？”
“我感觉布鲁斯教授的第三种猜想有点离谱。”
“这确实太匪夷所思了！”
“.”
众人议论纷纷。
而普朗克等大佬们却眉头紧皱，在思考其中的可行性。
很快，就有人忍不住问道：
“布鲁斯教授，如果正反电子相遇变成两个光子，那岂不是违反了质量守恒定律？”
“电子是有质量的，而光子的质量为零。”
哗！
众人纷纷点头赞同。
李奇维微微一笑，说道：
“不！第三种猜想并不违反质量守恒定律。”
“根据狭义相对论中的质能方程可知，正反电子相遇后，它们可以把自身的质量全部转换成能量。”
“而这些能量就以光子的形式释放出去。”
“如此一来，就符合质量守恒定律了。”
“这个过程看起来就好像正反电子相遇后，化作一团光，然后电子消失在空间之中，什么也没留下。”
“所以，我把这个过程称为【湮灭】。”
嘶！
静！
死一般的寂静！
所有人听完湮灭概念后震撼不已！
这太可怕了！
也太匪夷所思了！
正反两个电子相遇，竟然会变成光？
其实，物质变成光并不特殊。
根据质能方程，质量和能量本来就是一体两面。
消失的质量会变成能量，而这些能量通常情况下都以光子的形式存在。
比如恒星内部的核聚变过程就是如此。
但是湮灭过程显然更加震撼人心。
李承道再次被二弟的预言所震惊。
他竟然和父亲的想法是一样的！
“太不可思议了！”
李承德微微一笑，深藏功与名。
这时，李奇维又补充道：
“我认为湮灭的发生甚至不需要条件。”
“只要正反电子相遇，就会立刻湮灭，产生光子。”
“这与核聚变中的质能转换条件有显著的区别。”
很多营销号会夸大其词：
“震惊！反物质湮灭比原子弹氢弹威力更大！”
“1克反物质就能摧毁世界！”
这些说法都是错误的！
不管是反物质湮灭，还是核聚变和核裂变，它们释放能量的原理都是质能方程。
前者比后者优势的地方在于：质能转换效率不一样！
反物质湮灭的效率可以达到100%。
也就是说，不管有多少反物质，都能够完全转换成能量。
但核裂变的原子弹不同。
因为临界质量的存在，如果想要1g的物质发生核裂变，可能需要2000g的物质为基础。
剩下的1999g物质全部都浪费了。
而核聚变是目前人类掌握的最高效率的质能转换方式，其质能转换比约为0.7%。
即每1kg的物质发生聚变，最多只能释放出7g的能量。
虽然效率低，但可以依靠大力出奇迹。
你有1g的反物质炸弹，我就用几千克的物质造原子弹，最终释放的能量都是一样的。
因此，1g反物质摧毁世界也是无稽之谈。
1g反物质发生湮灭，还需要另外1g的正物质，所以一共有2g物质转换成能量。
根据质能方程计算，这些能量大致相当于4.3万吨TNT。
美国投下的小男孩的当量是2万吨TNT。
所以，1g反物质湮灭，产生的能量是2个小男孩多一点。
离摧毁世界差了十万八千里。
不过，反物质湮灭的优势，确实是显而易见的。
你左手拿着一块阿司匹林药片大小的正物质，右手拿着同样大小的一块反物质。
然后随手一抛。
轰！
轻易毁灭一座城市。
这就是反物质之威！
不需要什么导线，什么计算临界质量，什么提纯元素。
仅仅是相遇，便可湮灭，爆发出毁天灭地的能量。
但问题也随之而来。
反物质太不稳定了。
它在碰到正物质的瞬间就爆炸，你还怎么用手拿呢？
在后世，制造和保存反物质都是非常艰难的事情。
首先是制造方面。
根据测算，如果使用欧洲最大型的粒子对撞机，持续不断运行一百年，大概可以造出0.1μg（千万分之一克）的反物质。
这点反物质湮灭所释放出的能量，大概就和一发炮弹差不多。
但是制造它的成本，哪怕只按照对撞机用的电费计算，也需要超过1万亿美元！
这是何等可怕而高昂的代价！
就算把整个地球卖给外星人，都凑不齐制造10g反物质的钱。
而且，就算造出来，保存也是个大麻烦。
目前科学家每年大概可以制造出零点几纳克的反物质。
这些反物质被约束在磁场形成的磁力陷阱中，不能接触任何物质。
这简直比人工可控核聚变的条件还要苛刻无数倍。
后者或许哪一天材料学突破了，能造出耐超高温的材料，就能制造存放等离子体的容器。
但反物质，只要是正物质原子组成的容器，全都不能用。
所以，所谓的反物质飞船引擎，仅仅只是一种畅想，它不可能被组装在我们正世界的飞船里。
不仅如此，保存反物质的温度几乎接近绝对零度，就是为了让反粒子的动能小一点，维持它存在的时间。
一般情况下，科学家制造的反物质，都是亚原子级或者几个反原子。
它们的保存时间大概在毫秒级。
目前保存约束时间最长的反氢原子，存在了大约20秒。
如果人类哪天在宇宙中真的遇到一颗反物质星球，想带走都是个问题。
所以，根据以上的情况，制造反物质炸弹暂时就不要想了。
那是不可能的！
后世有部电影，讲述了恐怖份子从研究所偷盗了0.1g反物质，想要制成炸弹炸毁某个城市。
这剧情就有点扯了。
且不谈制造出0.1g反物质需要多少钱，如何保存炸弹。
就算制成炸弹，威力也只有小男孩的五分之一。
毁灭城市恐怕还差了点。
此刻，在场的诸多物理大佬们显然对制造反物质炸弹一点不感兴趣。
他们只想研究这其中的机理。
这时，又有人问道：
“布鲁斯教授，正反电子湮灭，为什么一定要生成2个光子呢？”
“不能只生成1个光子吗？”
众人“咦”了一声。
这倒是个好问题。
李奇维闻言，思考了一会儿，说道：
“根据动量守恒定律，如果只生成一个光子，那么这个光子的动量将为零。”
“这显然不符合动量守恒定律。”
“所以，必须是生成两个光子来平衡动量。”
说着，李奇维用公式开始演算。
结合新的波动方程，质能方程，以及力学，就能算成碰撞前后的系统状态。
公式结果证明，生成2个光子的可能性是最大的。
李奇维又补充道：
“当然，这一切还需要实验的验证！”
这时，爱因斯坦笑着问道：
“布鲁斯，你认为我们的宇宙中真的存在反物质吗？”
“如果有，为什么我们从来没有发现过它的踪迹呢？”
众人闻言眼神放光。
这个问题恐怕是所有人都最关心的问题了。
李奇维打趣道：
“爱因斯坦教授这是故意为难我啊。”
“我要是能现在找到反物质，我的理论就可以写进教科书了。”
众人会心一笑。
“也罢，我就放飞思想，说说我的看法。”
“我认为，这个问题需要拆开成两个问题。”
“第一个是，宇宙中存不存在反电子、反质子这样的【微观反粒子】。”
“第二个是，宇宙中存不存在反星球甚至反星系这样的【宏观反物质】。”
“对于这两种反物质存在，我的看法是不同的。”
“首先，我认为宇宙中不一定存在宏观反物质。”
“根据质能方程和湮灭理论，正反物质只要相遇就会爆发，产生巨大的能量。”
“如果有一颗房屋大小的反物质陨石落入地球，那么它所产生的能量，将足以摧毁地球上的任何东西。”
“甚至直接把地球炸成碎片。”
“但是目前为止，我们能好好坐在这里讨论反物质问题，就证明并没有反物质陨石。”
“此外，月球暴露在宇宙真空中，每天都会遭受无数尘埃碎片的攻击。”
“如果真的有宏观反物质，那么我们应该经常能看到月球上发生大爆炸。”
“很显然，天文学家们并没有发现和报道过这种现象。”
“这说明，至少在太阳系内，应该不存在宏观反物质。”
“当然，有人会质疑：也许只是太阳系或者银河系内没有，宇宙深处会有反物质星球。”
“这就没法讨论了。”
哗！
众人闻言，热烈地讨论起来。
大家认为布鲁斯教授的分析非常合理。
宏观的正反物质湮灭，产生的能量实在太庞大了。
哪怕在月球上爆炸，地球上的人也能看到耀眼的光芒。
而且这种爆炸什么高温高压条件也不需要，比恒星的核聚变简单亿万倍。
如果真的有很多反物质，爆炸应该随处可见。
所以，按照正常的平均原则，没道理别的地方有反物质，就太阳系没有。
咋滴，就你们地球人特殊啊。
在后世，天文学家们使用最先进的望远镜，也没有发现过宏观反物质踪迹。
至少一千光年之内，科学家可以确定，不存在宏观反物质。
当然，目前这些都不是定论。
也许在可观测宇宙之外，就有另外一个反物质宇宙。
不过，那对于人类来说已经没有意义了。
这时，李奇维继续说道：
“而微观反粒子的存在可能性就太高了。”
“一方面，单个粒子就算湮灭了，产生的能量也可以忽略不计。”
“以正反电子为例，它们湮灭后产生的能量大约为8×10^-14J。”
“这点能量对宏观世界不产生任何影响，所以我们平时感受不到反粒子的存在。”
“此外，既然正反粒子湮灭能产生光子，那么反过来，两个光子在某种情况下，会不会变成正反电子对呢？”
“我认为，完全有这个可能！”
“我们日常生活中，能见到各种光子，所以光子变成正反电子对，肯定需要苛刻的条件。”
“而广阔的宇宙中，任何极端的环境都有。”
“所以，我认为宇宙中存在微观反粒子有极高的概率。”
“或许哪一天技术发达了，我们人类自己就能造出反粒子！”
哗！
众人震撼！
布鲁斯教授的蛊惑和煽动能力实在太强了。
经过他的分析，在场所有人都觉得宇宙中绝对存在反粒子。
既然正反电子能变成光子，没道理光子就变不成正反电子啊。
“宇宙太大了！”
“它就像一个超级实验室，能提供任何环境和条件。”
“反物质再神奇，它也没有宇宙本身神奇。”
“所以，宇宙中肯定存在反物质！”
这一刻，在场的诸多物理学家们充满了信心！
就连爱因斯坦等人也被布鲁斯教授的自信打动。
看着众人兴奋的表情，李奇维继续说道：
“我知道，目前物理学界有不少人在研究宇宙射线。”
“比如卢瑟福教授小组、密立根教授小组等。”
“我相信，未来某一天，或许有人就能从宇宙射线中发现反粒子的存在！”
李奇维心中感叹，提到反物质，就要提到华夏的物理学家赵忠尧。
真实历史上，狄拉克在1928年提出反电子的概念后，举世震动。
但是，当时所有人都不知道正反电子会湮灭，并产生光子。
1929年，赵忠尧在密立根课题组读博士，他的研究课题是硬γ射线的散射。
所谓的硬γ射线，是指射线的能量非常高，所以表现出很强的粒子性，看起来很“硬”。
有一次，他做实验时发现，硬γ射线在通过金属铅时，会产生一种特殊的辐射。
当时赵忠尧并不知道这个奇怪的辐射是什么，但是他依然严谨地把数据和现象以论文形式发表。
此时，密立根手下还有另外一个博士，安德森。
他对赵忠尧的研究内容很感兴趣，不过他也不知道特殊辐射的机理是什么。
安德森自己的课题是研究宇宙射线。
他把射线引导入强磁场的云室中，然后分析射线中有哪些粒子。
1932年，安德森发现威尔逊云室中出现了一条和电子轨迹一样的路径，但是方向却是截然相反的。
这说明这种粒子的质量和电子相等，但是电荷却相反。
安德森一开始还纳闷，后来，他猛然惊醒。
“这不就是反电子吗？”
于是，作为第一个被发现的反物质，反电子正式面世！
其造成的轰动可想而知。
一时间，安德森名声大噪！
彼时，理论物理学界已经证明，正反电子相遇应该会发生湮灭现象，并生成光子。
安德森突然想起来当年同组的赵忠尧所做的实验。
他对那个神秘的辐射有了大胆的猜想。
仅仅第二年，他就重复出赵忠尧的实验结果，证明了那个辐射其实就是正反电子对湮灭所产生的光。
原来硬γ射线轰击铅元素后，会产生一对正反电子，而这对正反电子又立刻湮灭，变成两个新的光子。
所谓的辐射，就是湮灭后的光子。
物理学界彻底轰动了！
这说明赵忠尧发现反电子的时间，比安德森还要早！
但是这一切荣誉，没有人联想到那个华夏年轻人。
当时的华夏科学孱弱，在世界物理学界根本没有任何话语权。
所以，安德森因为发现反电子，仅仅四年后，就获得了物理诺奖。
而赵忠尧则是默默无名。
但是卢瑟福却一直坚持赵忠尧在发现反电子上的成就。
他甚至公开在赵忠尧写的那篇论文上加上一句评语：
“这一结果提供了正反电子对产生的又一证据。”
诺奖得主李政道曾说：
“赵老师本来应该是第一个获得物理诺奖的华夏人。”
此刻，李奇维目光幽远，看向东方。
“忠尧，你放心，这一次有校长在，谁都不能埋没你的成果。”
华夏，国立东南大学。
今年刚毕业的赵忠尧，因为成绩优秀，成为了国立东南大学的物理系助教。
忽然，他猛地打了一个喷嚏。
旁边有同事问道：“赵老师，你怎么了，生病了吗？”
赵忠尧连忙摆手：“没事，没事。”
不过，他的心里很纳闷。
他非但没有生病，反而刚刚好像有一股莫名的能量注入身体，他感觉自己充满了干劲！
“第二届物理奥赛的海森堡、泡利、狄拉克、费米等人，现在都已经名震物理学界了。”
“我赵某人未必就弱了他们！”
赵忠尧从小道消息得知，明年李教授可能就回来了。
他正在积极准备，想去婆罗洲申请成为李教授的博士。
“那里才是我的战场！”
“我一定要努力！”
仿佛心有灵犀一般，李奇维微微一笑。
众人震惊之后，这时，爱因斯坦忽然又问了一个问题。
“布鲁斯，宇宙中为什么没有宏观反物质呢？”
哗！
众人皆是一惊！
这是什么问题？
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