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问答:如何制作反物质

了解更多物理!

最近的答案:05/30/2013
问:
究竟是如何做成的?我知道它是在加速器中制作的,但我不知道细节。
- 艾伦(15岁)
澳大利亚
A:
制作反物质的主要思想只是在碰撞中获得足够的能量以允许制造颗粒。如果您获得足够快的电子并将它们扔到一个称为目标的材料,最好是用具有大原子序数的原子制成,您将有一阵子,正极(抗电子)和光子。详细情况如下:

当它靠近核时,高能量电子将感觉到带电核的电场,并在其路径中偏转。核的电荷越大,这种偏转越多于大角度。当快速电子从直线路径转移时,它将其一些能量辐射到光子中。当它们靠近另一个核时,高能量的光子可以自发地变成电子 - 正电子对(节省电荷和“电子数”,因为正电子增加了零,因为正电子有阳性电荷并且是抗电子。。第二个核在有用于交换能量和动量,否则您不能从光子(零质量)开始,最终有两个具有质量并节省能量和动量的物体。

如果由此产生的电子和正电子有足够的能量,它们可以用更多的核,辐射光子散射,可以配对更多的电子和正弦,创造电子,正弦和光子的整个“淋浴”。然后可以用磁体分离并收集在颗粒促进剂中。

在Fermilab,我们一直在制作反罗朗。该过程类似,其中质子被高能量抛入固定目标。所做的大部分东西都是π,但是现在,你会得到一个反罗本。介导的力载体是胶合的胶合,而不是光子,而是携带强大的核力。必须交换许多胶合,因为您需要创建三个古董才能弥补Antiproton,并让他们在一个反罗本顿粘在一起。

汤姆

(发表于10/22/2007)

后续行动#1:在CERN LHC的创建反物质

问:
可以使用CERN的新大型HOTRON COLLIDER(LHC)实际上是努力启动反物质的创造吗?
- E. Paul Smith,54.75岁
休斯顿,德克萨斯州,美国
A:
答案是肯定的,但这不是新闻。通过高能宇宙射线和过去和当前加速器如Fermilab,已经在丰富的情况下创造了反物质。抗电子或正电子在1928年发布于1932年,在云室内观察到1932年。欧文·张伯特和艾米利奥·桑格雷为伯克利辐射实验室的辐射实验室的第一个人类创作赢得了诺贝尔奖1959年。
收集的反物质的实际数量非常小,但足以衡量其像质量,充电,相互作用等的性质。

leeh.

(发表于04/07/2008)

随访#2:建筑物粒子加速器

问:
您究竟需要进行粒子加速器吗?你如何构建一个?
- 尼克(23岁)
Lafette在,47904
A:
这是一个在短空间回答的棘手问题。使用多种技术有许多不同类型的粒子促进剂。每个人都值得一个很长的讨论。
要简要介绍,您需要初始颗粒来源:电子加速器的热灯丝,一瓶质子促进剂的氢气。之后,您需要电场的组合来加速粒子和磁场以引导它们。最简单的例子是阴极射线管。热灯丝提供电子和几千伏电势加速器。当电子击中磷光体涂覆的筛网时,一小点光显示出来。一个更复杂的例子是Fermilab的质子加速器。来自一瓶氢的质子首先由Cockroft-Walton发电机加速,然后使用微波腔通过线性加速器,从而进入20 GEV同步升压器,然后最终进入一公里直径的主环加速器。非常复杂。
你应该看看很好的文章。

leeh.

(于07/09/2008发布)

跟进#3:什么是fermilab?

问:
什么是fermilab?
- 乔尔(20岁)
图森,阿兹,美国
A:
Fermilab是伊利诺伊州芝加哥西部约25英里的国家研究实验室。它以1938年移民到美国的意大利物理学家Enrico Fermi的着名物理学家.Fermi开发了第一个核链式反应桩,后来是在洛杉矶阿拉莫斯制定原子弹的工具。Fermilab的主要科学目标是研究基本粒子物理学,最近,宇宙学的某些方面,如暗能。这是Tevatron的家,目前世界上最高的能源加速器。已经发现了许多基本颗粒,如顶夸克和upsilon颗粒。
您可以找到更多信息:


leeh.

(于08/30/2009发布)

后续行动#4:反物质的实际问题

问:
为什么要做很多难以制作的反物质,以及需要更多的东西?也许更大或更长的加速器?
- Quintin(24岁)
南非
A:

主要问题是只需少量的抗质子需要很多钱。您需要一个大昂贵的加速器,生产率很小。第二个问题是你只是不能把它们存放在一个普通的瓶子里,他们只是与瓶子的侧面相互作用并湮灭。您需要所谓的存储环,该存储环是内部具有真空管的磁体环。
从不少,在瑞士日内瓦的Cern Accelerator上有这样一个戒指,其中储存少量抗质子并用于各种实验。
请参阅:对于一个很好的新闻文章。
在更大的尺度上,在Fermilab抗质子不仅存储而且加速并与真正的质子碰撞,以产生奇怪和美妙的新颗粒,例如顶部夸克,并且希望是Higgs玻色子。
看:

leeh.


(于2009年29日发布)

后续行动#5:反物质爆炸

问:
如果你创建反物质,但到处都很重要,他们不会触摸并产生某种类型的爆炸,爆炸,基本上摧毁了一切吗?此外,可以从不同的来源收集反物质,而不是我们自己的人为设备?
- 艾伦(18岁)
图森,AZ
A:
当你做出反物质时,你必须放在一些能量。当反物质湮灭时,它会释放你所投入的相同能量,减去一些在阶段泄漏的能量。

与宇宙射线来说,从宇宙射线中收集反物质,因为你不知道每个粒子会出现在哪里或者当实验室中的反物质不同。

迈克W.

(发表于10/01/2009)

后续#6:反物质能量

问:
制作1克反物质需要多少能量?
- 所罗门Jappa It技术(30岁)
Leesburg,VA,美国
A:
你必须用它来制作1克,所以2GM * c2将是18 * 1020.ergs,或1.8 * 1014.焦耳。在实践中,该过程不会非常有效,因此需要更多的能量。

迈克W.

(发表于12/04/2009)

后续#7:反物质的命运

问:
嗨,我肯定没有科学家,而只是一个始终对这个主题感兴趣的人,并发现它是争论的。我的问题是:当然我们知道大爆炸后的理论,确切的物质,反物质被释放。这些碰撞并互相毁灭,这显然暗示了“发生在所有Anit-inte的事情发生的问题”,因为我们周围有很明显的事情?“{这不是我的问题只是为了清晰}。我的问题是:我们知道,当物质和反物质碰撞时,伽玛辐射形式有大量的能量。瞬间思想的连接是太阳,它的省略量很大,也有...............在两者之间有一个连接?剩余的反物数量是否储存在整个宇宙(包括我们自己的太阳)内的每一个和每个太阳内?太阳的力量不仅来自氢气,还是主要来自内部存储的反物质,这与同样储存的物质巧妙碰撞?我有兴趣获得专家意见。如前所述,我肯定没有科学家,所以请善良,如果问题被视为荒谬或愚蠢。 Thanks. Wayne
- Wayne Fielder(29岁)
联合金顿
A:
韦恩 - 认真,这是一个很好的问题。

当物质和反物质“湮灭”时,他们真的不会留下任何特定的痕迹以前,除了能量,势头和角动量的总量。后两倍量平均为零。所以所有的反物质都留下了什么,只是每单位物质的能量量大于如果反物质从未在那里的那样是一定的。

核聚变在太阳中释放的能量来自可以在地球上复制的反应。这些不需要反物质成分。确实,伽马射线可以来自核反应以及湮灭事件,但这只是意味着它们是具有右尺度的过程的通用产品。

迈克W.

(发表于06/03/03/2010)

后续#8:抗电子湮没率(正面)

问:
我读到了抗电子的发现是当Carl Anderson在云室中研究宇宙颗粒并观察到左侧弯曲的粒子。为什么抗电子没有湮灭?
- 牙买加(21岁)
菲律宾
A:
正数不立即歼灭,需要一些时间。对于休息时的正电子,当它发现电子伴侣时,他们将平均跳舞125微克秒,然后腐烂成两个或三个伽马射线。该速率可以使用标准量子电动力学方法计算。
当正电子通过云室通过时,它在任何特定的电子中根本没有足够的时间。然而,它确实这样做是电离一些原子,又允许超饱和的水蒸气沿着路径冷凝。

leeh.

(发表于08/31/2012)

后续#9:反物质和黑洞之间的任何关系?

问:
在反物质的创作/碰撞与黑洞的创作之间是否存在关系?
- Jabeil(16岁)
特雷西,加利福尼亚州
A:
并非真的,除了他们是目前接受物理法律的表现。抗议物由量子场理论描述。通过重力以一般相对性描述黑洞。这两种描述是不同的。也许在未来会有人能够联系它们,但目前只需要接受它们。

leeh.

(于2013年31月31日发布)

随访#10:反物质湮灭

问:
所以我对反物质有人感兴趣,并进行了快速的谷歌搜索并找到了这个。在阅读问题和答案之后,将我的兴趣放在新的身高之后。也许这是一个愚蠢的问题,但我以为不可能创造或摧毁,但我在这里看到的是它可以是“湮灭”,这实际上是一样的。其次,当正常物质接触反物质时,会发生什么?是否有大规模的爆炸或随中是科幻世界喜欢相信的?我希望我的问题有关主题。
- 彼得(15岁)
柯林斯堡,科罗拉多,美国
A:

当颗粒与其抗披肩碰撞时,它们的静止质量被歼灭并转换成其他形式的能量。这确实遵守物理法,因为,在封闭的系统中,必须节省能量和势头,以及其他数量,如电子费用。在这种情况下,两种颗粒中静止质量的形式的能量以其动力学的能量转化为以静止质量和其他亚粒子颗粒的形式或(纯粹的动能)的静息和动力学电能的能量(光)。这只是两种粒子之间发生的事情。

如果你有一个“块”的物质和反物质并将它们一起扔在一起,那么很难说出会发生什么,但它肯定是极度充满活力和暴力,因此很难测试 - 即使我们已经有大量大量难以创造的反物质。此外,随着不同事项的两个“块”被推动,由反应引起的力会导致巨大的向外加速,这将进一步复杂化。虽然可能有一些专家知道,但我们很难说出会定量发生的事情。如果您对反物质感兴趣,您应该查看我们对该主题的一些其他问题。

Samson(MW的MODS)


(于01/28/2013发布)

后续行动#11:反物质是否对人类和环境有任何好处?

问:
反物质有没有福利对人类和环境?
- 匿名(20岁)
匿名的
A:

亲爱的匿名,

突然突出的第一件事是宠物,正电子发射断层扫描。看 。正质量是普通电子的抗粒子。此程序允许医生组成身体的三维图像以进行医疗诊断目的。我知道它被用来了,我自己有一个。此外,瑞士的Cern实验室的医生正在调查在癌症治疗中使用抗质子。您可以谷歌“Antiproton疗法”了解更多信息。

反物质本身并不持续很长时间所以没有长期的环境危害。它尽快危机,并在遇到合适的普通物质粒子时。最后,我应该说,反物质粒子的研究使我们能够更好地了解宇宙由宇宙的基础知识以及它的工作原理。

leeh.


(于05/30/2013发布)

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