我们经常听说反物质和暗物质,这两种神秘的物质有什么区别?( 二 )


从性质上看 , 正、反粒子无论是在电荷性、自旋方向、重子数量等方面都是完全相反的 , 二者的质量相同 , 可以将反粒子作为正粒子的一种镜像进行理解 。 当相应的正、反粒子相遇时 , 会发生剧烈的湮没现象 , 所有物质瞬间烟消云散 , 但可以释放出总量为(m1+m2)*c^2的能量 , 能量的承载载体一般是由r光子或者中微子(介子)实现 。



从这个过程可以看出 , 即使质量非常微小的正、反粒子 , 它们在发生湮灭时也能够释放巨大的能量 , 这种方法产生的能量 , 将比其它任何先进的方法产生的能量要多得多 , 只不过要创造出反物质实在是难度太大 。 科学家们通过大型对撞机 , 投入几十亿的资金所创造出来的反物质 , 在与正物质湮灭时所产生的能量还不够烧开0.1升的水 。
暗物质的性质:与反物质和正物质正好相对不同 , 暗物质已经是被科学界证实广泛存在于宇宙空间中的一种物质 , 是宇宙的重要组成部分 。 通过科学家的长期观测和研究 , 认为暗物质的是一种比电子还要小得多的微观物质 , 由于它不带电荷 , 不发出电磁波 , 不会与电子发生相互作用 , 具有极高的自由度 , 可以轻松地穿过电磁场 , 正是由于这种特性 , 暗物质不会直接被观测到 。



然而 , 暗物质能够可以引发引力效应 , 在宇宙大爆炸之后 , 随着温度的逐渐降低 , 在各种物质之间的引力作用下 , 推动形成现有的宇宙天体及其分布和运行规律 , 而暗物质在此过程中起到了至关重要的作用 , 在一定程度上延缓了宇宙膨胀的速率 , 与万有引力一起 , 使各星系之间维持着一种引力的平衡状态 。 通过科学家们的长期监测分析 , 在宇宙大爆炸之后 , 温度逐渐冷却之后 , 形成的正常普通物质、暗物质以及暗能量 , 它们在宇宙总质能中所占的比例分别是4%、23%和73% 。
另外说一下 , 这里的暗能量是在宇宙大爆炸之后 , 驱动宇宙发生膨胀的主要驱动力 , 它与暗物质一样 , 不会发生被吸收、以及参与电磁场的各种运动形式 , 因而也不能够被观测到 。
总结一下
反物质和暗物质都是通过大量的实验表明了它们的存在、然后又通过长期的观测研究证实存在方式的特殊物质 , 但是二者从形成的机制、特性方面都存在着明显的不同 , 反物质是正物质的镜像 , 会与正物质发生湮灭;而暗物质不会参与电磁作用 , 只存在引力效应 , 不会与现实中的物质发生任何反应 。

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