62.5萬億美元一克!昂貴的反物質,為什麼被譽為終極能源?

2020-11-23 騰訊網

在目睹了人類第一顆原子彈爆炸後，美國原子彈之父奧本.海默想起了印度史詩《薄迦梵歌》中的一句話：滿天奇光異彩，猶如聖靈逞威，只有一千個太陽，才能與其爭輝！

雖然直到半個多世紀後的今天，核武器仍是人類熟練掌握的最強能量釋放形式，但科學家很清楚，宇宙中還有更可怕的力量，比如黑洞，比如反物質，與那些力量相比，強如前蘇聯的沙皇氫彈，也不過是一隻溫柔的蠟燭。

質量和能量

在物理學中「守恆」是非常重要的，因此在愛因斯坦完成狹義相對論後，如何按照E=MC ，把儘可能多的質量「引出來」變成能量釋放出去，就成了物理學研究的一個熱門。

若干年後，在放射性原理和質能方程的指導下，人類製造出了原子彈和氫彈，前者屬於核裂變能量釋放，能把0.135%的質量轉化成能量，後者屬於核聚變能量釋放，能把0.7%的質量轉化成能量，可以看出不論是核裂變還是核聚變，它們的質能轉化率都不高。

質能轉化的天花板

在造價千億的粒子對撞機裡，物理學家們經常能撞出一些反物質，但由於它們的數量極其稀少且極易湮滅，所以目前製備一克反氫原子的成本高達62.5萬億美元。

根據質能方程E=MC ，如果一克反物質脫離磁束縛而與正常物質發生接觸，那麼這克反物質就會和正常世界中的一克物質發生湮滅，一共兩克物質將化作純能量釋放出去，威力則相當於4.3萬噸TNT爆炸，簡而言之，一克反物質的威力相當於兩顆廣島原子彈。

反物質的應用和前景

一切以「能量釋放」為目標的研究，最終都會優先服務於軍事，原子彈和氫彈便是最典型的例子，反物質自然也不例外。

雖然現在人類還沒辦法大規模製備反物質，將其做成「反物質炸彈」用於軍事目的，但電影《天使與魔鬼》中由微量反物質組成的「大規模殺傷性武器」還是有可能在不遠的將來出現的，《三體》中維德用來威脅包圍星環城艦隊的「反物質步槍子彈」，同樣也屬於微量反物質武器，只是威力媲美核彈而已。

但從適用性角度來看，人類之間的戰爭其實是用不上反物質的，因為它威力太大了。把反物質當做武器好比在巷戰中使用原子彈，稍微出現一點偏差就有可能造成「傷敵1000，自損999」的賠本局面。

反物質能和平利用嗎？

在「距離可控核聚變永遠只剩50年」的情況下，人類距離能源危機並不遠，但由於目前製造反物質所消耗的能量比產出反物質可釋放的能量更大，所以把反物質當做能量來源，暫時還不具備經濟上的可行性。

但NASA對反物質還是很有興趣，因為他們對科學家計算結果顯示，只要有17克反物質和正常物質發生湮滅釋放能量，那麼飛船就能用這些能量到達距離太陽系最近的恆星，4.22光年外的半人馬座比鄰星。

在人類宇航技術還局限在化學動力+引力彈弓的今天，反物質所帶來的「宇航新時代」誘惑是非常大的，它完全能把人類宇宙「巡航」速度從現有的光速萬分之一（30km/s），提升到光速的百分之一（3000km/s）甚至是十分之一（30000km/s）

每秒3萬公裡，意味著兩秒內就能繞地球一圈（赤道周長4萬公裡），11秒內就能到達月球（地月距離38萬公裡），拋開後勤保障不談，這個速度基本上能自由馳騁太陽系，且時間上也容易被人類接受。

《三體》中的三體第一艦隊用的就是反物質加速，但它們並不是製備反物質，而是用磁場收集太空中的反物質粒子，每隔相當長一段時間才行加速一次，其餘都只能以光速的百分之一前進，所以書中的三體人需要400年才能到達地球，可謂漫漫遠徵。

反物質在宇宙中扮演什麼角色？

目前的宇宙學研究表明，在宇宙大爆炸之初，反物質要比普通物質少一點點，這個現象在物理學中被稱為「對稱性破缺」，是個比較特殊的情況，因為對稱性基本上可以說是宇宙的本質之一，但反物質為什麼比普通物質少一點，現在還是個值得研究的問題。

不過也多虧了這個「不對稱」，宇宙才得以出現物質和我們人類，而不是在大爆炸瞬間湮滅得乾乾淨淨，但如果多元宇宙真的存在，那麼就有可能存在一個由反物質構成的宇宙，對那個宇宙的智慧生命來說，我們宇宙的物質就是反物質......

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    」，由於反物質造價昂貴、創造過程複雜且難以保存（短暫存在，碰到物質就湮滅，需要人為幹預才能保存），所以「反物質」成了世界上最為昂貴，同時也是目前人類認知範圍毀滅力最強的能源有科學家給出數據，一克反物質的威力約等於兩顆廣島原子彈。試想如果有大量的反物質同時轉化為能量釋放，那麼這個威力足以毀滅世界！
  • 100萬億美元一克的「終極能源」?造價昂貴的反物質,究竟有多可怕?
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  • 一克62.5萬億美元,威力碾壓原子彈,反物質為何如此神奇?
    反物質是世界上最貴的東西，一克反氫原子的成本，高達62.5萬億美元，而這種只能在粒子加速器中，被微量製備的物質，也是全宇宙爆炸威力最大，能量釋放最徹底的物質，沒有之一。根據質能方程，能量等於質量，乘以光速的平方。
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    反物質是世界上最昂貴的物品，每克價格是62.5萬億美元（1克反氫原子的成本）！而2018年中國的GDP總量只有13.2萬億美元左右！反物質是什麼?很多人應該都好奇這麼貴的東西到底是什麼！隨著宇宙的冷卻和膨脹，物質和反物質的粒子產生的數量相等。至於為什麼現在物質佔主導地位仍是個未解之謎。有一種理論認為，在宇宙誕生之初，產生的正常物質要多於反物質，因此即使在相互湮滅之後，仍有足夠的正常物質留下來形成恆星、星系和我們人類。
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  • 反物質的科學:1克價值420萬億元的物質
    本文來自：百度知道日報就生產成本而言，世界上最昂貴的物質無疑是反物質。據美國宇航局（NASA）估計，製造一克的反氫原子所需成本高達62.5萬億美元（約合人民幣420萬億元），但一些科學家認為成本最終可能會降到每克50億美元（約合人民幣340億美元）。
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    1克，依庫麗單抗也是世界上最貴的合法藥物，為什麼會這麼貴？1克，也是自然元素當中，原子序數最大的，鈽金屬具有超強的放射性，主要用於生產核武器和能源，因此它對於人們是非常重要的，鈽元素屬於稀土元素，只存在於鈾礦藏周圍。
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    今天我們要說的就是地球上的一些價格超貴的物品了，和它們相比，金銀珠寶根本就不值錢，而且它們其中的一些還有著超級重要的價值，當然，和高昂的價值同時具有的就是極大的危險性了，處理不當甚至可以毀滅這個地球，細數地球上存在的昂貴物品，1克反物質的價格是6.25萬億美元，真正的天價。
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