什么事反物质能源
当你照镜子时，看一看在镜子中的那个你，如果那个镜子里的家伙真的存在，并出现在你的面前，会怎么样呢？ 科学家们已经考虑过这个问题，他们把镜子中的那个你叫做“反你”。他们甚至想象很远的地方有一个和我们现在的世界很象的世界，或者说是我们的世界在镜子里的像。它将是一个由反恒星、反房子、反食物等所有的反物质构成的反世界。但是反物质是什么，这一切又可能是真实的吗？ 对于“反物质是什么”这个问题，并没有恶作剧的意味。反物质正如你所想象的样子——是一般物质的对立面，而一般物质就是构成宇宙的主要部分。直到最近，宇宙中反物质的存在还被认为是理论上的。在1928年，英国物理学家Paul A.M. Dirac修改了爱因斯坦著名的质能方程（E=mc2）。Dirac说爱因斯坦在质能方程中并没有考虑“m”——质量——除了正的属性外还有负属性。Dirac的方程（E = + 或者 - mc2）允许宇宙中存在反粒子。而且科学家们也已经证明了几种反粒子的存在。这些反粒子，顾名思义，是一般物质的镜像。每种反粒子和与它相应的粒子有相同的质量，但是电荷相反。以下是20世纪发现的一些反粒子。 正电子——带有一个负电荷而不是带有一个正电荷的电子。由Carl Anderson 在1932年发现，正电子是反物质存在的第一个证据。 反核子——带有一个负电荷而不是通常带有一个正电荷的核子。由研究者们在1955年的伯克利质子加速器上产生了一个反质子。 反原子——正电子和反质子组合在一起，由CERN的科学家制造出第一个反质子（CERN是欧洲核子研究中心的简称）。共制造了九个反氢原子，每一个的生命只有40纳秒。到1998年CERN的研究者把反氢原子的产量增加到了每小时2000个。当反物质和物质相遇的时候，这些等价但是相反的粒子碰撞产生爆炸，放射出纯的射线，这些射线以光速穿过爆炸点。这些产生爆炸的粒子被完全消灭，只留下其它亚原子粒子。物质和反物质相遇所产生的爆炸把两种粒子的质量转换成能量。科学家们相信这种方法产生的能量比任何其它推进方法产生的能量强的多。 所以，为什么我们不能建一个物质——反物质反应机呢？建造反物质推进机的困难之处在于宇宙中反物质的缺乏。如果宇宙中存在相等数量的物质和反物质，我们将可能看到围绕我们的这些反应。既然我们的周围并不存在反物质，我们也不会看到物质和反物质碰撞所产生的光。 在大爆炸产生时粒子数超过反粒子数是可能的。如上所述，粒子和反粒子的碰撞把两者都破坏掉了。并且因为开始的时候有更多的粒子存在，所以现在的粒子是所有留下来的那些。今天在我们的宇宙中可能已经没有留下任何天然的反粒子。但是，在1977年科学家们发现在银河系中心附近有一个可能的反物质源。如果那个地方真的存在，也意味着存在天然的反物质，所以我们将不再需要制造反物质。 但是目前，我们将不得不创造我们自己的反物质。幸运的是，通过使用高能粒子对撞机（也叫做离子加速器）这种技术制造反物质是可行的。离子加速器，象CERN，是沿很强的环绕的超磁场排列的一些巨大的隧道，超磁场可以使原子以接近光速的速度推进。当原子通过加速器出来时，它轰击目标，创造出粒子。这些粒子中的一些就是用磁场分离的反粒子。这些高能离子加速器每年只能产生几个毫微克的反核子。一毫微克是一克的十亿分之一。所有一年之内在CERN产生的反核子只够一个100瓦的电灯泡亮3秒钟。如果要用反核子进行星际旅行将需要消耗几吨才能实现。
火箭需要携带什么物质来保证燃料反应?
火箭在准备飞天前，除了携带燃料外，还需要携带氧化剂。只有氧化剂和燃料按一定比例混合后，才能燃烧并产生巨大的能量。燃料和氧化剂等物质的组合在航天领域还有一个专业的名字，叫做推进剂。根据其形态划分，可分为固体推进剂和液体推进剂。固体推进剂除含有上述两种物质外，成分中还有添加剂等其他物质。其中，燃料和氧化剂是基本成分，而添加剂是为了提高燃烧性能加入的少量的其他成分。氧化剂的存储火箭推进剂一般以某种形式大量存储在推进剂容器里，以流体喷射物的形式大量从火箭发动机喷射出，产生推力作推进。燃料推进剂往往与氧化剂推进剂燃烧产生大量非常热的气体，这些气体膨胀并从喷嘴喷出，不断加速，从火箭底部冲出产生推力直到火箭达到极高的速度。有时推进剂不会燃烧，但可以从外部加热都达到更好的效果。对于较小的实验推进器，使用压缩气体通过推进喷嘴喷出以推动飞船。
反物质火箭的反物质飞船面临技术挑战
先进理念研究所正对此展开初步研究，不过目前还面临一个技术挑战，那就是生产正电子价格过于昂贵。在太空中，宇宙射线中高速粒子可以通过相互碰撞产生反物质。而在地球上，我们却需要通过粒子加速器来生产反物质，NIAC首席研究员史密斯说，“据粗略估计，以现在的技术来为人类火星之旅生产正电子，每生产10毫克正电子将耗资约2.5亿美元”。 另一个挑战就是如何在小型空间内储存足够的正电子。因为它们会吞食正常物质，所以无法把它们装入瓶子，只能存放在电磁场内。科学家们正致力于研究开发克服这些挑战的方法，假如他们的努力实现，也许未来人类真的可以借助科幻小说里描述的能源遨游太空。
反物质飞船的三大优势
正电子动力太空船与现在美国的火星登陆计划相比将有几个方面的优势。 什么是反物质？反质子、反中子和反电子如果像质子、中子、电子那样结合起来就形成了反原子。由反原子构成的物质就是反物质当你照镜子时，镜中的那个你如果真的存在，并出现在你面前，会怎么样呢？科学家们已经考虑过这个问题，他们把镜中那个你叫做“反你”。科学家想象很远的地方有个和我们的世界很像的世界，它将是一个由反恒星、反房子、反食物等所有的反物质构成的反世界。反物质正是一般物质的对立面，而一般物质就是构成宇宙的主要部分。 正电子，反质子，反中子什么是正电子，反质子，反中子？正电子是反物质存在的第一个证据，电流中的电子和类似粒子都带有负电荷，而反电子则带有正电荷，因此科学家称它们为“正电子”。1932年，美国科学家安德森发现了一种特殊的粒子。与之前发现的电子相比，其质量和带电量完全相同，但它带的是正电，而电子带的是负电。因此，这被称为正电子。正电子也就是电子的反粒子。正电子的发现，毫无疑问的引发了科学家们新的探索之旅，而就此，一个反物质的世界如同沉睡千年的地下宫殿逐渐呈现在人们眼前：1955年，反质子在美国的一家实验室中被发现，其后人们又发现了反中子。到上个世纪60年代，基本粒子中的反粒子差不多全被人们找到了。 1928年著名物理学家狄拉克（Paul Dirac）提出了反物质理论，反物质和物质在构成上类似，但是基本粒子带电正好相反。如果反物质和物质相遇，则立刻发生湮灭，转变为能量。这种能量变化遵循爱因斯坦著名的公式E=mc^2。这使反物质成为最为高效的能源，仅仅少量的反物质就足以推动飞船跨越若干光年（light year，距离单位，光一年所能完成的路程）。目前我们的主要问题是还不能预见喷射反物质的火箭的出现。NASA的科学家希望在未来30-40年该技术能够出现。另外，反物质在医学扫描领域也有很大的潜力。 当反物质遇到物质的时候，这些等价但是相反的粒子碰撞产生爆炸，两者将在瞬间湮灭并产生巨大的能量。正是这种能量的完全转化使反物质变得如此强大。就算是原子弹爆炸时瞬间产生的核反应，也仅仅只有约3%的物质转化成能量。
反物质火箭的反物质太空船三大优势
正电子动力太空船与现在美国的火星登陆计划相比将有几个方面的优势。 优势1：旅途更安全 美国火星登陆计划正提议使用核反应堆为火星太空船提供动力。但是核反应堆相当复杂，在火星之旅中很多潜在的问题可能会导致核反应堆发生故障。而正电子反应堆能像核反应堆一样为太空船提供充足动力，并且其结构相当简单。 优势2：不会产生残留物 采用核燃料作为动力的太空船在其核燃料用完之后所产生的核废料仍具有放射性。如果使用正电子反应堆，在其燃料耗尽之后则不会产生残留物，因此即使残留正电子反应堆偶然进入地球大气层也不会引发安全方面的担忧。 优势3：45天内可达火星 正电子反应堆另一个重要优势就是速度。按照火星登陆计划，太空船和宇航员将在大约180天后飞抵火星。正电子动力太空船可能只需要90天左右就可抵达火星，甚至有可能在45天内完成。
反物质飞船的技术挑战
先进理念研究所正对此展开初步研究，不过目前还面临一个技术挑战，那就是生产正电子价格过于昂贵。在太空中，宇宙射线中高速粒子可以通过相互碰撞产生反物质。而在地球上，我们却需要通过粒子加速器来生产反物质，NIAC首席研究员史密斯说，“据粗略估计以现在的技术来为人类火星之旅生产正电子，每生产10毫克正电子将耗资约25亿美元”。另一个挑战就是如何在小型空间内储存足够的正电子。因为它们会吞食正常物质，而现在人类还没有生产出由反物质制成的容器，所以只能将其存放在电场，磁场，电磁场内。科学家们正致力于研究开发克服这些挑战的方法，假如他们的努力实现，也许未来人类真的可以借助科幻小说里描述的能源遨游太空。
反物质是什么东西？
反物质就是由反粒子组成的物质。所有的粒子都有反粒子，这些反粒子的特点是其质量、寿命、自旋、同位旋与相应的粒子相同，但电荷、重子数、轻子数、奇异数等量子数与之相反。例如，氢原子由一个带负电的电子和一个带正电的质子构成，反氢原子则与它正好相反，由一个带正电的正电子和一个带负电的反质子构成，物质和反物质相遇后会湮灭，释放出大量能量。制造出大量反氢原子，有助于验证CPT守恒假设的正确性和宇宙标准模型的普适性。如果发现反氢原子与氢原子在物理规律上并不完全对等，将给物理学和宇宙学的一些基础问题带来非常重要的新启发。例如宇宙大爆炸理论认为，宇宙诞生时，从虚无中产生了相等数量的物质和反物质。
一克反物质的威力有多大？
1g反物质完全湮灭约相当于是4万3千吨TNT炸药。1KgTNT炸药爆炸所释放的能量约为420万焦耳，即4200KJ。也就是说1g反物质的威力相当于是180000000000KJ÷4200KJ/Kg≈42857.143t，即1g反物质的威力相当于是4万3千吨TNT炸药。反物质是正常物质的反状态。当正反物质相遇时，双方就会相互湮灭抵消，发生爆炸并产生巨大能量。扩展资料主要特点在多数理论家看来，宇宙中正反物质的大尺度分离是不可能发生的。因此，三千万光年的范围内没有反物质天体，已说明宇宙中大块的反物质是不存在的。但是理论家也相信，极早期宇宙中正反物质应当等量。这样，需要做的事是寻找物理机理，来说明宇宙如何才能从正反物质等量的状态过渡到正物质为主的状态。这里，理论家也遇到了非常尖锐的困难。按照大爆炸理论，甚早期宇宙介质的温度非常高。粒子间的热碰撞会成对地产生任何基本粒子。当粒子的成对湮灭与成对产生达到统计平衡，宇宙介质就是一切基本粒子构成的混合气体，且任一种稳定或不稳定的粒子都有接近相等的数密度。参考资料：百度百科-反物质
一克反物质的威力究竟有多大？反物质的威力为什么这么大呢？
一克反物质的当量约：4万吨TNT。 差不多就是2颗广岛原子弹的威力 。1928年物理学家狄拉克，第一个预言了反物质的存在，用物理学家的话来说，反物质是由与普通物质相同但带相反电荷的粒子组成的。 质能转化率越高，能量释放就越彻底，相应的威力也越大，在反物质的质能转化率，达到100%的情况下，它自然而然就拥有了，一克相当于两颗原子弹的威力。
反物质具有哪些军事用途？
科学家们认为，反物质不仅能够解决能源问题和实现能源革命，而且在军事上具有重大的应用前景。目前，反物质被各国军事专家认为具有以下4项军事用途：一是用作超高速火箭的推进燃料，如光速火箭的燃料；二是用作空间轨道上军用站以及其他领域的超小型、超轻型能量发生器；三是用作启动聚变弹的“核扳机”；四是用作集能束武器，如可任意调节的反物质炸弹。可以说，以美国为首的西方核大国对以反物质作为弹药的反物质武器倍感兴趣。早在1983年，美国兰德公司就耗资200万美元为美国空军进行了一项生产和使用10万亿个反质子/秒的可行性研究和使用该技术制造“质子炸弹”的可行性研究。在2000年，美国空军更是成立了由号称“美国反物质武器之父”的爱德华兹为负责人的“革命性弹药”研发小组，开始专事反物质武器研究。从西方的核武器划分标准来说，反物质武器属于第四代核武器，被视作“常规武器”的核武器，可以在常规战争或局部战争中使用。反物质武器的最大特点就是能量密度极大且易于点燃，不像原子弹裂变反应那样要求临界质量而无法减小其体积，也不像氢弹聚变反应那样要求极高的点火温度而必须由原子弹引爆。与核弹不同，反物质炸弹拥有氢弹爆炸的威力，但是爆炸时只产生电磁波，并不会产生核辐射，不会对生物和植物造成巨大辐射伤害，引起人道主义灾难，是一种“干净的氢弹”。据科学家们估算，每百万分之一克的反质子与质子发生湮灭（爆炸）后释放的能量相当于37.8公斤的TNT炸药。一克的反物质就相当于22000吨的核炸弹当量，相当于当年投在广岛的那颗原子弹的能量。几微克的反物质放出的能量，就可作为热核反应的扳机，或者可以激励出很强的X射线暴或Y射线激光。如果一个反质子和一个质子相互进行湮没反应，其释放出的能量约为一个铀原子核裂变时释放出能量的10倍；如果考虑湮没反应在物质中引发的次级效应，那么这种反应就将释放出更多的能量。据悉，美国五角大楼于2008年9月举行了一次代号为“反物质特攻－2008”的电脑模拟演习，演习实况如下：201X年，一名美军士兵携一枚反物质定时炸弹潜入C国首都，在市中心临近C国总参谋部大楼的公共厕所内安装好后从容撤出。军事行动开始后，反物质定时炸弹爆炸，C国总参谋部大楼和附属设施化为灰烬，而这名士兵所携的反物质炸弹只有五千万分之一克！随后，一枚反物质脉冲炸弹在C国电力和通信网络上空引爆，刹那间，该国的军事和社会活动彻底瘫痪……演习结束后，五角大楼的将军们惊叹：“几克重的反物质炸弹就能毁灭地球了！”然而，普林斯顿大学高级研究所的历史学家、科学家乔治·戴森指出，“干净”的反物质武器远比“肮脏”的核武器更可怕，因为它更有可能投入实战。如果美国研制出反物质武器，那么，美军在战场上将更加无所顾忌，由于它没有核残留，美军可能会将其归类为常规武器。”
反物质武器的用途有什么？
反物质的研究始于20世纪40年代后期，但进展缓慢。1986年，在磁陷阶中首次捕获到反质子，从此对反物质有了进一步的认识。研究表明，极少量的物质与它的反物质相互作用（称为“湮没”反应），可迅速释放出巨大的能量，足以压缩钚或铀丸产生链式反应。只要几微克的反物质，就可用作热核爆炸的扳机，或者激励出极强的X射线或γ射线激光。反物质在军事上有多种用途，它是目前研究的第四代核武器中最重要的一种，在美国费米国立加速器研究所、法国和瑞士合建的欧洲核研究中心以及俄罗斯的高能物质研究所，都在进行反物质的生产和研究。
我以后想研究新型火箭发动机（反物质、核聚变。。。）应该报什么专业？
可以报能源与动力工程，但是新型火箭发动机还是核动力的，你得兼修核动力工程专业，哈尔滨工程大学有这个专业，不过主要是研究海军舰艇用的核反应堆的。核动力火箭发动机的研究现阶段基本无法开展，因为尚无人找到一种较简单的将核能大量提取使用的方法，现有的反应堆要么太复杂要么体积过大。所以，要研究核动力火箭，需要预先研究小型高功率反应堆。建议你选择核物理理论专业，兼修核工程和火箭发动机专业（需要学习数个本科专业的知识）
