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你相信吗?这个世界上存在一种东西,它只要和普通物质碰一下,就会瞬间消失,同时释放出相当于核弹爆炸级别的能量。更诡异的是,这种东西并不是科幻电影里的虚构产物,它真实存在,而且就在我们身边——只不过,我们几乎见不到它。因为一旦它出现,就会被周围的物质“吃掉”,连渣都不剩。
这就是反物质。一个听起来像魔幻小说里的概念,却是物理学最前沿、最烧脑、也最迷人的研究领域。今天,咱们就来聊聊这个“物质的镜像双胞胎”,以及科学家们为了抓到它,付出了怎样的代价。
先给你讲个故事。1928年,英国物理学家保罗·狄拉克,一个平时沉默寡言、连说话都懒得说的天才,正在办公室里捣鼓一个方程。他想把量子力学和狭义相对论统一起来,写出了一个后来被称为“狄拉克方程”的东西。这个方程完美地描述了电子的行为,但问题来了——方程解出来,居然有两个答案。一个对应电子,另一个对应一个……质量相同、电荷却相反的粒子。狄拉克自己也懵了。他当时心想:这不可能是真的吧?自然界怎么会存在这种“虚数”一样的粒子?他甚至开玩笑说,那个解可能是“质子”。但很快,其他物理学家就指出,质子的质量是电子的1836倍,根本对不上。
狄拉克后来在19......