反引力物质的正经科学 _反粒子

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牛顿的万有引力定律说，两个质量之间的引力是质量的乘积，除以它们之间距离的平方，之后还要乘上一个引力常数。对于两个电荷之间的静电力，我们有库仑定律：它是电荷之间的成绩除以距离的平方，然后还要乘上一个库仑常数。这两个定律看起来几乎相同，但是静电力既可以吸引也可以排斥，这取决于它们是异性电荷还是同性电荷。然而，引力总是只有吸引，因为我们没有见过负质量。

如果有任何反引力物质，它就会立刻被我们星球排斥，所以也许在我们这里看不到任何反引力物质并不奇怪。但它可能出现在宇宙的某个地方，为什么物理学家不寻找它呢？你可能听过物理学家提出过一个论点：负质量是不可能存在的，因为这会使真空衰变。如果存在负质量，那么负能量也会存在。如果我们有负能量，那么就可以从虚无中创造出具有负能量和正能量的粒子对，粒子对会自发地出现在我们周围。这与我们对宇宙的观测证据相冲突，因此具有负质量的理论会预测宇宙不存在。
不幸的是，这个论点不起作用，因为它混淆了不同类型的质量。爱因斯坦的广义相对论是基于等效原理，即引力质量等于惯性质量。引力质量是出现在万有引力当中的质量，而惯性质量是抵抗加速度的质量。如果我们有反引力物质，可能只有它的引力质量是负的，它的惯性质量始终是正的。而且，由于惯性质量的能量当量通常是守恒的，所以不能凭空制造引力和反引力的粒子。

一些物理学家可能会争辩说，不能使反引力与广义相对论兼容，因为爱因斯坦理论中的粒子将始终遵循等效原理。当然，我们不能照原样在广义相对论中做到这一点。但有物理学家写了一篇论文，将广义相对论扩展到反引力物质，给等价原理的引力质量多加了一个绝对值。所以，这在理论上是可能的，真正的问题是，我们看不到任何反引力物质。
反物质＝反引力物质？许多人想知道，反物质是不是反引力物质？反物质是由反粒子构成的，反粒子是具有与正常物质惯性质量相同但电荷相反的粒子。例如，电子的反粒子是正电子。一般情况下，我们是看不到反粒子的，因为当它们与正常物质接触时会湮灭。而且，在由正常物质构成的世界中，反物质很难避免与正常物质接触。科学家只是在宇宙射线或粒子对撞机中才能观察到反物质粒子的短暂存在。
我们周围的反物质如此之少，而且它存在的时间这么短，我们怎么知道它不是反引力物质呢？中子和质子是由三个夸克所组成，其中还有一种粒子汤将夸克结合在一起。汤中的一些粒子是反粒子，它们无时无刻都在被创造和湮灭。因此，我们称它们为虚拟粒子，但它们仍然对中子和质子的引力质量做出了巨大贡献。这意味着，反物质的引力质量不能为负。

欧洲核子研究中心的三个实验正在测量反物质的引力行为。目前， ALPHA实验已经排除了反粒子具有负引力质量，但前提是质量的绝对值远大于相应的正常粒子的质量。我不认为这个实验能给我们带来意料之外的惊喜，因为反物质不能反引力的理论论据是可靠的。

暗物质=反引力物质？有些人认为，反引力物质与目前尚未清楚的暗物质、暗能量有些相似。反引力物质可以围绕正常星系运转并产生斥力挤压它们，这会产生一种看起来很像暗物质的额外力。通常，我们观察到的这些额外力被认为是由星系内部和周围更多的正质量引起的。内部更多正质量的吸引，还是外部负质量的推入，都可以产生相同的暗物质效果。

但是，这种想法是行不通的。星系并不会被反引力物质所包围，因为这样的星系是不稳定的。请记住，反引力物质会像正常物质一样聚集在一起，它们不会包围正常物质的星系，相反它们会形成自己的星系。因此，对于星系来说，用反引力来解释暗物质也行不通。

反引力物质的正经科学

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