(微頭條)反質子怎樣產生?為什麼研究反質子?

什麼是反物質？在二十世紀二十年代的晚期，鮑爾·狄拉克首先預言了一種「鏡像」粒子的存在，它們是物理學家已知電子和質子的反粒子，反粒子就像「鏡子」中的粒子，它們有相反的電荷，電子的反粒子是帶有正電荷的電子，質子的反粒子是帶有負電荷的質子，兩種反粒子被簡稱為正電子和反質子，在狄拉克提出預言後的1932年，科學家很快發現了正電子，直到1955年，科學家才發現了反質子。發現反物質粒子頗費周折，這是因為反粒子在宇宙中並不常見，事實上，反質子的發現與愛因斯坦著名的質能方程式有關，當粒子和反粒子相遇，它們會產生相互的湮滅作用，正反粒子在碰撞之後消失了，以「光暴」的形式釋放能量，相反的過程同樣成立，物質轉換能量和能量轉換物質符合物理學的對稱原理，物理學家由此相信物質粒子和反物質粒子將以同樣的數量創造出來。第一個反質子是通過加速器產生的，這種方法一直沿用至今，然而，反質子的「產出率」極為低下，大量質子和一個金屬靶材相撞才產生一個反質子。一種粒子加速器專門為產生反質子而建造，按照質能方程式的含義，質量和能量可以互相轉換，科學家為此設計了一款加速器，向加速器注入的能量被轉換為物質，轉換為他們期望得到的反質子。從二十世紀三十年代開始，物理學家相信宇宙是由同樣數量的物質和反物質組成的，然而，我們很容易注意到物質的世界，根本看不到反物質的存在。反物質就像一種「幽靈物質」，揭示它的屬性和它的消失之謎成為物理學家「重中之重」的研究課題。