◎點(diǎn)破反物質(zhì)武器幻象，◎解讀狄拉克密碼，◎科學(xué)釋疑通古斯大爆炸，◎從科幻到現(xiàn)實(shí)的反物質(zhì)認(rèn)知之書(shū)。 大爆炸之初，能量在一片完美和諧之中轉(zhuǎn)化成物質(zhì)和反物質(zhì)，而正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)向我們展示了當(dāng)時(shí)宇宙狀態(tài)的一瞥。……如果反物質(zhì)能夠被制造出來(lái)并保存到需要的時(shí)候，那么它確實(shí)有潛力成為能源造福于太空工業(yè)，或者甚至作為摧毀軍隊(duì)的武器。……很多機(jī)構(gòu)正在努力研究這些可能性。本書(shū)將談及反物質(zhì)的故事，即：它是什么，它是如何被發(fā)現(xiàn)的，我們?nèi)绾沃圃焖鼤?huì)帶來(lái)哪些機(jī)遇又會(huì)引起哪些威脅。書(shū)中也會(huì)評(píng)估反物質(zhì)作為長(zhǎng)途太空旅行燃料以及武器的諸多現(xiàn)實(shí)的可能性。-CN;mso-bidi-language:AR-SA;mso-bidi-font-weight:bold'>，一位經(jīng)驗(yàn)豐富的資深媒體人，也是一位優(yōu)秀的廣播文案獲獎(jiǎng)撰稿人，還編寫(xiě)和編輯過(guò)眾多出版物。
本書(shū)簡(jiǎn)介：
黑洞、彎曲時(shí)空、奇異粒子、夸克……物理學(xué)的所有令人費(fèi)解的發(fā)現(xiàn)中，反物質(zhì)的存在無(wú)疑是最神奇的一個(gè)，也給科幻作家們提供了極佳的創(chuàng)作空間。本書(shū)就是一本關(guān)于反物質(zhì)相關(guān)知識(shí)的譯著。本書(shū)以反物質(zhì)炸彈為切入點(diǎn)，結(jié)合科學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)例及現(xiàn)象，用通俗的語(yǔ)言介紹了人類對(duì)反物質(zhì)逐步深入的研究歷程，讓讀者能清楚地了解反物質(zhì)的存在、產(chǎn)生、湮滅、存儲(chǔ)、利用及影響等科學(xué)知識(shí)，是一部系統(tǒng)而通俗的反物質(zhì)科普書(shū)。
作者簡(jiǎn)介：
作者：弗蘭克•克洛斯（FrankClose）英國(guó)人，牛津大學(xué)物理學(xué)教授，埃克塞特大學(xué)研究員，曾任盧瑟福•阿普爾頓實(shí)驗(yàn)室的理論物理學(xué)部門負(fù)責(zé)人，曾榮獲了大英帝國(guó)官佐勛章（OBE）、英國(guó)物理學(xué)會(huì)開(kāi)爾文獎(jiǎng)。他還擔(dān)任過(guò)歐洲核子研究中心公共教育和通訊部的負(fù)責(zé)人，因其在促進(jìn)物理學(xué)的公眾理解和科普寫(xiě)作方面的突出貢獻(xiàn)，他獲得了英國(guó)媒體評(píng)出的2007年最佳科普寫(xiě)作獎(jiǎng)（“SygentaPrize”）。他的其他作品有：《路西法的遺產(chǎn)》（2000）、《奧德賽粒子》（2002）、《虛空》（2007）等。譯者：羊奕偉四川人，博士，畢業(yè)于清華大學(xué)工程物理系�，F(xiàn)就職于中國(guó)工程物理研究院，研究領(lǐng)域主要為核物理及高能物理。
目錄：
1反物質(zhì)：真實(shí)或者虛幻
1.1反物質(zhì)會(huì)撞上地球嗎
1.2強(qiáng)大的反物質(zhì)
1.3反物質(zhì)的秘密
1.4天然反物質(zhì)
2物質(zhì)的世界
2.1物質(zhì)和反物質(zhì)
2.2光譜和量子電子
2.3自旋的電子
2.4E代表愛(ài)因斯坦，并且E=mc2
�。呈�
3.1保羅·狄拉克
3.2合二為一
3.3無(wú)限海洋
3.4什么是正的電子1反物質(zhì)：真實(shí)或者虛幻1.1反物質(zhì)會(huì)撞上地球嗎1.2強(qiáng)大的反物質(zhì)1.3反物質(zhì)的秘密1.4天然反物質(zhì)2物質(zhì)的世界2.1物質(zhì)和反物質(zhì)2.2光譜和量子電子2.3自旋的電子2.4E代表愛(ài)因斯坦，并且E=mc2３石碑3.1保羅·狄拉克3.2合二為一3.3無(wú)限海洋3.4什么是正的電子4宇宙新發(fā)現(xiàn)4.1發(fā)現(xiàn)正電子4.2布萊克特的創(chuàng)造4.3地球上的正電子5湮滅5.1既非物質(zhì)亦非反物質(zhì)5.2更多反粒子5.3夸克和反夸克5.4夸克遇上反夸克6儲(chǔ)存反物質(zhì)6.1無(wú)堅(jiān)不摧6.2儲(chǔ)存反質(zhì)子6.3潘寧陷阱6.4陷阱中的反質(zhì)子6.5反氫和反物質(zhì)工廠6.6正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)7鏡像宇宙7.1時(shí)光倒流？7.2奇異粒子的奇異行為7.3不要和反外星人握手8萬(wàn)事萬(wàn)物如何存在8.1反物質(zhì)消失之謎8.2重演大爆炸8.3中微子8.4并不完美的啟示錄9揭秘9.1反物質(zhì)迷信9.2反物質(zhì)的威力9.3大塊反物質(zhì)9.4炫酷的反物質(zhì)炸彈9.5反物質(zhì)：勇往直前9.6反物質(zhì)：從科幻到現(xiàn)實(shí)9.7反物質(zhì)工廠附錄附錄1反物質(zhì)的代價(jià)附錄2狄拉克密碼尾注書(shū)目這是一本科學(xué)愛(ài)好者和科幻小說(shuō)迷們不可不看的作品。 ——約翰·格里賓 BBC《焦點(diǎn)》雜志 對(duì)于那些希望了解有形世界的另一面的人來(lái)說(shuō)，這本書(shū)清晰地描繪出了那一方奇異的境界。 ——《月球與行星信息公告》 萬(wàn)世之初，空無(wú)一物，“虛空的表面只有黑暗”。突然間發(fā)生了能量爆炸：“讓這里有光，于是就有了光”，雖然我不知道能量從何而來(lái)。 我只知道接下來(lái)發(fā)生的事情：能量凝聚成物質(zhì)以及它的神秘反面——反物質(zhì)，達(dá)到一種完美的均衡。我們見(jiàn)慣了普通的物質(zhì)，它們構(gòu)成空氣、巖石以及各種生物。但我們卻不那么了解物質(zhì)的忠實(shí)反面，它同物質(zhì)在所有方面都完全一致，只是其中原子內(nèi)部深處的一切都是相反的。這就是反物質(zhì)——物質(zhì)的對(duì)立面�，F(xiàn)在，反物質(zhì)并不是普遍存在的——至少在地球上是這樣——它在宇宙中莫名其妙地消失了。但是它的存在是毋庸置疑的，因?yàn)楝F(xiàn)代科學(xué)家已經(jīng)成功地制造出了少量的反物質(zhì)。一旦反物質(zhì)與物質(zhì)相接觸，在電光火石之間就會(huì)相互湮滅，并且釋放出禁錮了數(shù)億年的所有能量。因此，反物質(zhì)被認(rèn)為是新世紀(jì)的一項(xiàng)前沿技術(shù)，可以作為一種完美的能源。當(dāng)然，它這種可以消滅物質(zhì)于無(wú)形的潛力，更使得它可以作為一種具有巨大殺傷力的終極武器。至少這種武器論在文學(xué)界和網(wǎng)絡(luò)上甚囂塵上，甚至美國(guó)空軍也持相似觀點(diǎn)。那么，反物質(zhì)真的是這樣嗎？ 反物質(zhì)：真實(shí)或者虛幻……無(wú)堅(jiān)不摧的力遇到堅(jiān)不可摧的體——這是一種無(wú)限的概念：當(dāng)兩個(gè)無(wú)限相比較時(shí)，哲學(xué)家們對(duì)這種悖論也十分惱火，只能說(shuō)：“我的無(wú)限比你的無(wú)限更大”。然而，這里用來(lái)比較的東西是其他的物質(zhì)，準(zhǔn)確地說(shuō)是所謂的反物質(zhì)�？苹眯≌f(shuō)作家對(duì)反物質(zhì)可謂青睞有加，認(rèn)為它是一種真實(shí)存在，而其中的內(nèi)涵妙不可言。反物質(zhì)是物質(zhì)的一種奇怪的顛倒影像，就像我們所說(shuō)的半斤八兩，只是其中的左變成了右，而正變成了負(fù)。就像鑄件取出之后模具依然存在，反物質(zhì)和物質(zhì)就是實(shí)體的陰陽(yáng)兩面。當(dāng)海邊的孩童在堅(jiān)固的沙灘上挖洞取沙，堆砌成美麗的沙堡，這個(gè)沙堡就象征著物質(zhì)，而沙灘上留下的沙洞象征著反物質(zhì)。假設(shè)，一個(gè)物質(zhì)存在突然遇到了反物質(zhì)的自己，它們的參數(shù)是完全互補(bǔ)的，最終會(huì)相互協(xié)調(diào)然后消亡。反物質(zhì)的魅力就在于，它會(huì)在一瞬間摧毀物質(zhì)。反物質(zhì)顧名思義，真的可以“反”物質(zhì)。在80年前，反物質(zhì)理論被第一次提出。而在75年前，第一個(gè)反物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)了，那就是“正電子”。值得慶幸的是，反物質(zhì)極其罕見(jiàn)，在現(xiàn)實(shí)中幾乎不存在，而微量的反物質(zhì)摧毀物質(zhì)時(shí)，反物質(zhì)本身也被摧毀了。所以我們今天還快樂(lè)地生活在這地球上。人們發(fā)現(xiàn)的首個(gè)反物質(zhì)，只是摧毀了一個(gè)原子里的某個(gè)電子而已。我們所見(jiàn)的整個(gè)宇宙之中，通常存在的都是物質(zhì)而非反物質(zhì)�？雌饋�(lái)，反物質(zhì)似乎在大爆炸初期就被消滅掉了。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的物質(zhì)與反物質(zhì)的湮滅之后，剩下的殘余部分才形成了今天的物質(zhì)宇宙。而湮滅的結(jié)果就是之后140億年中遍布宇宙的電磁輻射和“微波本底輻射”。壞女巫死了，物質(zhì)獲勝了；在物質(zhì)和反物質(zhì)這兩種勢(shì)均力敵的無(wú)限之中，物質(zhì)的無(wú)限更大。但要是有些反物質(zhì)逃過(guò)一劫，在宇宙的某個(gè)角落里潛伏著，又恰恰被在宇宙中漫游的我們遇到了；抑或是宇宙射線鬼使神差地又形成了一些反物質(zhì)：會(huì)發(fā)生什么事情呢？一輛卡車大小的反物質(zhì)，其爆炸威力足以使整個(gè)世界動(dòng)搖。如果真的發(fā)生了，反物質(zhì)就成了我父親那個(gè)問(wèn)題的真實(shí)例子，但是還好它不會(huì)擴(kuò)散，雖然我曾經(jīng)一度非常擔(dān)心它有這種能力。反物質(zhì)確實(shí)會(huì)摧毀物質(zhì)，但代價(jià)是同時(shí)摧毀自己；就像癌細(xì)胞，殺死了宿主之后自己也會(huì)死亡。我們世界中任何物質(zhì)的湮滅，都會(huì)對(duì)應(yīng)著相同量反物質(zhì)的消失。湮滅的結(jié)果可能是一束射線，也許是伽馬射線，從湮滅處以光速向外發(fā)射，而反物質(zhì)的威脅就此解除了。這就是為什么沒(méi)有反物質(zhì)存留——至少我們周圍沒(méi)有——的原因：所有的反物質(zhì)都被摧毀了，獲勝的是物質(zhì)一方。所以反物質(zhì)并不是一個(gè)恐怖版本的“九號(hào)冰（ice-nine）”，這種冰來(lái)自庫(kù)特·馮尼古特（Kurt Vonnegut）的小說(shuō)《貓的搖籃》（Cat’sCradle），是一種水的形態(tài)，它會(huì)將遇到的所有液體變成凝凍的固態(tài)。小說(shuō)中它能夠首先作用于一個(gè)小水坑，接著是小溪、河流，最后將整個(gè)世界的海洋都凝凍成“一個(gè)巨大的果凍”。而反物質(zhì)的作用范圍是有限的。雖然如此，它會(huì)摧毀所接觸的任何物質(zhì)，爆炸釋放出的能量遠(yuǎn)超出我們現(xiàn)有的任何東西。反物質(zhì)會(huì)撞上地球嗎如果在宇宙的某個(gè)角落存在著反物質(zhì)，那么你可能會(huì)想，某天它會(huì)不會(huì)撞上地球。如果在地球的40億年歷史中，曾經(jīng)有反物質(zhì)撞上過(guò)，那么所有的跡象都應(yīng)該已經(jīng)消失了。隕石落下會(huì)有隕石坑，其中還能找到一些外星物質(zhì)；但是反物質(zhì)不行，它會(huì)在一瞬間消失掉。反物質(zhì)來(lái)襲的唯一證據(jù)只能是其發(fā)生的巨大爆炸，但最近的幾百萬(wàn)年以來(lái)似乎沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這種證據(jù)。然而，僅僅在一百多年前的1908年6月，發(fā)生了一件人類至今無(wú)法完全解釋的事情，其被反物質(zhì)愛(ài)好者們稱為是外星反物質(zhì)碰撞地球的最近的例子。在莫斯科以東約1000英里處，北至北冰洋，南至蒙古，從烏拉爾到滿洲里，是一片廣袤的荒野之地，面積比整個(gè)西歐還大。這片遙遠(yuǎn)大陸的心臟地帶是一條隱蔽的河谷——通古斯河，由通古斯人命名。通古斯人是一個(gè)小族群，主要靠狩獵熊和鹿以及夏季放牧馴鹿為生。1908年6月30日，天空晴好，萬(wàn)里無(wú)云。早上8時(shí)，農(nóng)民色梅洛夫正坐在他家的走廊上，突然天空中發(fā)生了一場(chǎng)巨大的爆炸。后來(lái)他告訴科學(xué)家，爆炸形成的火球光亮甚至蓋過(guò)了太陽(yáng)，而且又是如此炙熱以至于他的衣服“幾乎要貼著皮膚燃燒起來(lái)”，還將他鄰居家的銀器熔化了。更異常的是，經(jīng)過(guò)科學(xué)家之后的調(diào)查，這次爆炸發(fā)生在距色梅洛夫約60公里之外。另一個(gè)農(nóng)民利奇說(shuō)，有一個(gè)巨大的火球“摧毀了森林、馴鹿和所有其他動(dòng)物”。當(dāng)他和鄰居們跑去勘查時(shí)，發(fā)現(xiàn)馴鹿的一些肢體燒焦了，而其他部分居然完全不見(jiàn)了。這個(gè)炫目的火球在幾秒鐘之間從東南部移動(dòng)到了西北部。世界各處都探測(cè)到了其引發(fā)的震波，空氣中的壓力波傳遍了整個(gè)俄羅斯和歐洲。在700公里以外都能看到這次爆炸，其引起的煙塵彌漫在空中，甚至導(dǎo)致太陽(yáng)光散射到地球的另一面。在約1/4個(gè)地球周長(zhǎng)之外的倫敦，半夜的天空變得像傍晚一樣明亮，而白天則提前來(lái)臨了。如果這次爆炸發(fā)生在美國(guó)的芝加哥上空，其光亮可以傳播到田納西、賓夕法尼亞以及多倫多，而發(fā)出的聲音可以傳到東海岸，而向南可以傳到亞特蘭大，向西可以傳到落基山脈。直到兩個(gè)月后，一切才基本恢復(fù)正常。外太空的某種東西撞上了大氣層。之前也發(fā)生過(guò)類似的事情，亞利桑那州的隕石坑可以證明這一點(diǎn)，它源自一塊巖石——準(zhǔn)確的說(shuō)是一顆小行星撞上了地球。然而，著名的通古斯事件卻不同，這種不同在其后數(shù)年被發(fā)掘出來(lái)。1927年，捷克斯洛伐克科學(xué)家?guī)炖锟藥ьI(lǐng)首個(gè)探險(xiǎn)隊(duì)進(jìn)入了這片區(qū)域。如果這是一個(gè)太陽(yáng)系的隕石碰撞事件，那么地面上應(yīng)該有一些隕石掉下的痕跡。但是，現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何隕石坑。他們發(fā)現(xiàn)，爆炸點(diǎn)的下方是一片巨大的沼澤平原，就像是有1000臺(tái)推土機(jī)瞬間清理了上面的森林，形成了如同倫敦大小的一片平整的地基，而地基的周圍是一個(gè)環(huán)形的炭化的樹(shù)木群。在炭化群之外，樹(shù)木像火柴棍一樣地散開(kāi)倒下，應(yīng)該是被劇烈的颶風(fēng)似的沖擊波刮倒了。該地的生命體完全被摧毀，之后約1/4個(gè)世紀(jì)一直沒(méi)能恢復(fù)。在此之后，人們?cè)鴮?dāng)?shù)氐耐寥劳诰蛄顺^(guò)30米深，但是沒(méi)有找到任何隕石，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何隕石落下來(lái)的證據(jù)。那些當(dāng)天撞上地球的東西，都在這薄薄的空氣層中消失了。1965年，由一位物理學(xué)家、一位化學(xué)家、一位地質(zhì)學(xué)家組成的三人小組檢查了所有的證據(jù)，試圖一勞永逸地判定當(dāng)時(shí)到底發(fā)生了什么。他們找到了幸存的一些樹(shù)木，其姿勢(shì)很好地顯示了當(dāng)時(shí)沖擊波襲來(lái)的軌跡。他們通過(guò)這些推算出了風(fēng)的強(qiáng)度；同時(shí)核證，使得能讓這些樹(shù)木燃燒所需要的能量也被計(jì)算出來(lái)。根據(jù)記錄，他們還發(fā)現(xiàn)地磁場(chǎng)被干擾了，而地震儀也記錄下了其引發(fā)的地震強(qiáng)度。他們拿到了爆炸當(dāng)時(shí)的閃光強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間的報(bào)告，并將其引入計(jì)算模型之中。通過(guò)推算，這次爆炸在數(shù)秒之內(nèi)釋放了約1000萬(wàn)億焦耳的能量，和整個(gè)英國(guó)一小時(shí)消耗的能源量相當(dāng)，幾乎等同于一次核爆炸。當(dāng)然，有人懷疑這次事件本身就是一次人為的核爆炸實(shí)驗(yàn)，但在1908年時(shí)，很多眾所周知的核科學(xué)家還沒(méi)有出生呢。如果真的是物質(zhì)的內(nèi)核發(fā)生了爆炸，那么必須有一些自然的誘因才行。通過(guò)分析爆炸得到的初步證據(jù)以及爆炸區(qū)域物質(zhì)的神奇消失現(xiàn)象，和一種假設(shè)非常一致：罪魁禍?zhǔn)资且粋�(gè)反物質(zhì)，其形態(tài)大約是1米見(jiàn)方的一塊反巖石，它摧毀了包括原子核在內(nèi)的一些東西。之后的內(nèi)容中，在我們知道了反物質(zhì)的一些性質(zhì)后，我會(huì)再次重新審視這些證據(jù)。 ……
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