常樸子：物質湮滅原理（一）

2020-10-03 涇渭渡翁

物質湮滅原理

題記：物質和反物質碰撞之所以會湮滅，是因為物質的膨脹空間量小於反物質的引力收縮能，因而使粒子瞬間坍縮成一個奇點，在宇宙真空能量的振動下爆炸，化做一抹宇宙原初S塵埃。

今天這個故事可能要講的長一些，故事內容有些多，但主題只有一個，那就是「宇宙用自己的方法阻止無能。」。別被這個題目唬住了，其實我要講的只不過是一出物質相互毀滅的故事，故事大約以七個單節組成，它們是：回顧反物質，複述差異相對論單子論和場粒子，物質的剩餘價值形式，粒子中的有無關係和時間性，真空能量振動，宇宙用自己的方法阻止無能發生。

一、回顧反物質

反物質是一種假想的物質形式。在粒子物理學裡，反物質是反粒子概念的延伸，反物質是由反粒子構成的。物質與反物質結合，會如同粒子與反粒子結合一樣，導致兩者的湮滅，並釋放出高能光子和伽馬射線。1932年由美國物理學家卡爾·安德森在實驗中證實了正電子的存在。隨後，又發現了負質子和自旋相反的反中子。2010年11月17日，歐洲研究人員在科學史上首次抓住了微量反物質。

自然界分呈多樣的宏觀物體還原到微觀本源，它們都是由質子、中子和電子組成。這些粒子因而被稱作為基本粒子，意指它們是構造萬物大廈的基本的磚塊，事實上基本粒子並非這麼簡單。在30年代初，就有人發現了帶正電的電子，這是人們認識反物質的第一步。到了50年代，隨著反質子和反中子的發現，人們開始明確的意識到，任何基本粒子在自然界中都有相應的反粒子存在。

反物質是正常物質的反狀態。當正反物質相遇時，雙方就會相互湮滅抵消，發生爆炸並產生巨大的能量。能量釋放頻率要遠高於氫彈爆炸。在丹布朗的小說《天使與魔鬼》裡，恐怖分子企圖從歐洲核子中心盜取反物質，進而炸毀整個梵蒂岡城，與此類似的是，YQZ的小說《末日大逃亡之地球毀滅》中，男女主人公在費米國家實驗室科學家的幫助下，成功地用運載35克反物質的洲際飛彈炸毀了撞向南極洲飛船基地的中子星，而它曾經受數千枚核彈狂轟濫炸都毫髮無傷。

反物質概念是英國物理學家保羅狄拉克最早提出的。他在20世紀30年代預言，每一種粒子都應該有一個與之相反的粒子，例如反電子，其質量與電子完全相同，而攜帶的電荷正好相反，且電子的自旋量數是-1/2而不是1/2。

歐洲航天局的伽馬射線天文觀測臺，證實了宇宙間反物質的存在。他們對宇宙中央的一個區域進行了認真的觀測分析，發現了這個區域存在著大量的反物質。此外，伽馬射線天文臺還證明這些反物質來源很多，它不是聚集於某個固定點周圍，而是廣布於宇宙空間。

正電子、負質子都是反粒子，他們跟通常所說的電子、質子比較，電量相等但電性荷相反。科學家設想在宇宙中可能存在完全由反粒子構成的物質，也就是反物質。

電子和反電子的質量相同，但有相反的電荷。質子和反質子也是這樣。那麼中子於反中子的性質有什麼差別？其實粒子實驗已證實，粒子與反粒子不僅電荷相反。這裡我們討論一下重子的概念。

質子於中子被稱作核子。人們從核現象的研究發現，質子能轉化為中子，中子也能轉化為質子，但在轉化前後，系統裡的總核子數是不變的。也就是說，質子在轉變為中子的同時，質子也在轉化為中子。

50年代起的粒子實驗表明，還有很多種比核子重的粒子，它們與核子也同屬一類，這類粒子是被稱為重子，粒子僅是最輕的代表，一般的規律是：當粒子通過相互作用而發生轉化，系統中的重子數是不變的。

（這裡我要談一下我的看法。重子有兩類，一類是建立在中性基礎上的重子，一種是建立在單性基礎上的重子，前者具有穩定性，因而凝縮成物質，後者無穩定性，所以在自然界中很難看到這種粒子。或者說這種粒子是科學家創造出來的。所謂的中性，是由兩個陰陽單子結合下的具有二象性的場粒子。原子核裡的質子和中子，都是在這一場粒子的基礎上建立起來。所謂的單性，即自然界中的陰性單子或陽性單子作為基礎建立起來的粒子。這種粒子雖然質量大，但都不穩定，難以形成一個穩定的物質系統，所以，我們在自然界中很難發現這種粒子。中性的色相是綠色的。單性的色相非藍即紅。常樸子）

由於重子數的守恆性，兩個質子相碰是不會產生一個包含三個重子的系統的，那麼反核子應當怎麼產生？實驗表明，反核子總是在碰撞中與核子成對地產生的。例如p+p→N+N+N+N'+若干π介子，其中N代表質子或中子，N'代表反質子或反中子。反核子一旦產生，它常很快與周圍的某個核子再相碰而成對地湮滅。例如

N+N'→若干π介子。

按照這種說法推論，在宇宙的某個地方，一定存在著反物質世界。如果反物質世界真的存在的話，那麼，它只有不與物質會合才能存在。可物質與反物質怎樣才能不會合？反物質在宇宙何方？這還是待解之迷。

（常樸子：反物質很像生命中的癌細胞。宇宙用物質摧毀反物質，與其同歸於盡。）​​​

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