10.06 利用先進的探測器,科學家至今都沒有發現到由反物質所構成的星體

很多年來,為了研究反物質的組成成分和結構,雖然科學家們一直都在從各個理論上來確定宇宙中反物質的存在,但是從開始發現反物質的存在時,也不過是最近幾十年來的事情;雖然科學家們試圖通過宇宙中所存在的那些高能粒子γ射線上,去發現一些宇宙中存在於銀河系上方的一些反物質的痕跡。

利用先進的探測器,科學家至今都沒有發現到由反物質所構成的星體

當然,在後來的科學家們通過一項實驗的研究中發現,可以批量性的製造出一些反物質的粒子;因此能批量性的製造出反物質的粒子,就足以能夠說明我們人類在研究反物質的道路上已經逐步的深入到科研深水區,並且還不斷的取得了更多的重大研究進展。

1997年,一位美國的科學家利用了一顆已經發射到太空中的γ射線探測衛星,發現了一個宇宙空間中的反物質源的區域,該反物質源的區域是位於我們銀河系的中央上方,這個中央的地帶上方則正在向著宇宙空間中源源不斷地釋放著大量的反物質;而這些被釋放到宇宙空間中的反物質則因此形成了一個類似“噴泉”的結構,從這裡噴湧出來的反物質區域高度甚至達到了2940光年的巨大規模。

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在上個世紀時期,美國的奮進號航天飛機在執行一次太空任務時,對國際空間站上安裝了一個專門用來收集宇宙中,那些空間裡的反物質粒子阿爾法磁譜儀的科學儀器;而這個磁譜儀在太空中輻射的環境裡,能夠輕易的記錄下宇宙中那些反物質的粒子對它本身的撞擊狀態,並且還能夠以此為結果來進行下一步研究和分析。

科學家們認為,如果能夠在宇宙中尋找到原子量較大的一些物質元素,如反碳的物質元素等,那麼就有可能意味著宇宙中存在著那些反物質所組成的天體甚至恆星體的星系等;物質與反物質之間是否存在著一定的對稱性,也是可以通過這一磁譜儀的探測來發現和加以證明。

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然而事實證明,科學家們通過磁譜儀來發現到宇宙中,一些較重的反物質粒子是存在的;2000年的這一年,歐洲的核子研究中心再次發佈了一則消息,聲稱他們已經在自己的實驗室裡,製造出了大約5萬個反氫原子的物質元素;這個發佈出來的研究成果一經問世,便標誌著人類已經具有了大批量製造反物質的能力。

如果我們認為宇宙中的物質和反物質的數量是相等的,那麼在宇宙空間中就應該存在著大規模的反星體的物質系統;在那些反星體的空間區域中,宇宙的射線是由那些反質子與反α粒子所組成的;然後通過來自那片宇宙空間中的射線,會直接的進入到我們的這個宇宙中正物質的星系裡。

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因此,在這個反星體的物質範圍內的宇宙空間是十分稀薄的,其中這片宇宙的空間裡很多區域都顯得非常的空曠,因而這個空間裡每立方米也可能就只有一個質子元素這麼大的密度值,所以宇宙中的那些反物質的粒子,能夠暢通無阻地在這片反星系的空間中進行長距離的旅行;如此一來,這種現象通過位於我們地球軌道上的太空探測器就能很好的捕捉到它們; 對於如何捕捉到它們,這就是我們人類之前所發射的那臺阿爾法磁譜儀,根據這麼一個科學的理念而設計建造出來的。

在科學家們實際的宇宙觀測中,我們發現不只是能夠捕捉到太空中原始的射線粒子,同時我們還能夠探測到一些宇宙中那些次級的粒子;那些所謂的次級粒子都是來源於宇宙原始的粒子通過廣袤的太空旅途中,與其他的粒子發生了碰撞後而直接產生的;當我們在宇宙中發現的那些反質子的元素時,並不一定表明在這些宇宙的深處就一定會存在反物質的區域。

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因為,這些反質子的物質很有可能就是原始的粒子之間,相互碰撞而造成產生的次級粒子的物質;但是在物理學中反原子核就不是這樣的了,因為它是一種由一系列反核子物質所組成的複雜結構,這個反原子核之間無法通過碰撞來產生次級粒子的物質。如果我們能夠在宇宙中發現反α粒子的話,哪怕在整個宇宙中只有這麼一個反α粒子的物質,那也是能夠充分的證明宇宙中遙遠的星際空間裡,是一定存在一些反物質的天體系統的。

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阿爾法磁譜儀是一個十分敏感且精密的儀器,如果反α粒子進入到這臺磁譜儀中,那麼這個反α粒子的物質就會輕易的被磁譜儀所分辨出來,並且還能夠進行測定出它的自身質量與所攜帶物質的電荷;在2011年時期,科學家們製造出來的更加先進的新型阿爾法磁譜儀順利的進入到太空中,在我們地球的近地軌道上,源源不斷地把它所探測出來的反物質結果傳回到地面,科學家們因此通過它所探測出來的結果,長久的進行著各種考察測試關注與持續的科學研究。

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阿爾法磁譜儀

如果我們能夠通過阿爾法磁譜儀所傳來的觀測結果,來證明宇宙中真的存在一些大型的反物質的天體,那麼阿爾法磁譜儀中的這些所有的觀測結果必定會被載入到人類科學研究的偉大史冊中;因為磁譜儀的存在不僅能夠證實了反物質的存在,而且還將對我們現代已知的物理科學的理論上發起了一個新的挑戰。

在我們宇宙誕生的初期,那些存在於宇宙中的正反粒子,在一定的程度上是彼此混合在一起的;所以在今天我們所掌握的物理學的理論中,還不一定會存在這麼一種作用力來將宇宙中的兩種粒子徹底的分開;如果我們能夠證明宇宙中那些被粒子分離出來的大型反物質的天體,那麼我們的現代物理學的理論將會發生新的突破。

利用先進的探測器,科學家至今都沒有發現到由反物質所構成的星體

在科學家們通過長期的大量的宇宙觀測的事實上,我們能夠確定人類目前所處的宇宙空間是一個物質組成的基本空間,而並非一個反物質的基本空間;同樣的,在我們人類已經探索到的那些宇宙空間裡的射線物質,從科學理論上來講也是一種客觀的物質存在。

當然,這也可以通過一系列的科學證據來佐證:人類目前為止發射的所有航天器,到現在都沒有發生過湮滅的現象,除了自身的原因外;從上個世紀的阿波羅登月的計劃中,那些宇航員們登上了月球后再次平安的返回到地面;以及那些在飛行在太空中已經到達了我們太陽系最遠的邊緣地帶上的探測器等;到目前為止,科學家們通過這些事件上,對整個太陽系中探索的反物質結構,仍然還是沒有發現到一絲由任何反物質所構成的宇宙天體系統。

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當科學家們後來把探索反物質的範圍擴大到整個銀河系時,其整個銀河系自身的根本屬性上也仍然是一個正物質的組成結構成分。

因此,在幾百萬光年以外的河外星系中,如果那裡存在著由反物質所夠成的星系或天體的系統,那麼我們從地球上也是應該能夠觀察到這些物質與反物質之間,相互作用時而產生釋放出來的γ射線源的物質;

利用先進的探測器,科學家至今都沒有發現到由反物質所構成的星體

但是,僅從這一點上來我們便可以推斷出,如果宇宙中仍然還有大量的反物質存在的話,那麼它們和我們宇宙中普通的物質之間所產生的湮滅現象,是應該能夠達到相當巨大的傳播規模的,而這種物質間湮滅的現象也會在同一時間裡,造成宇宙中那些普遍存在的普通物質中產生一定的大量消亡的現象。


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