关于反物质的疑问

一个关于反物质的问题~

所谓反物质就是与组成我们所熟悉的银河系、太阳系、地球上的普通物质的质量一样、带电相反的物质，通常指微观粒子。
反物质我们在自然界发现了一些，高能物理学家在实验室用电子对撞机也造出了一些。
例如：在自然界发现了带正电的电子，而组成地球的各种化学元素的原子的核外电子都是带负电的，所以正电子是通常电子的反物质，但是还没有发现反质子。科学家在实验里造出的反物质基本上都是介子类的粒子，介子是质量介于电子和质子之间的一类粒子，物理学家认为他们承担着基本力的传递作用，故称介子。
2.尚无定论。
3.1克反物质产生的能量，就足以为23架航天飞机提供动力。

物质与反物质的结合，会如同粒子与反粒子结合一般，导致两者湮灭并释放出高能光子或伽玛射线。
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。至于重子和反重子的数目是否严格相等，这不是由物理规律决定，而是由初条件决定的。
在理论家看来，在最初的宇宙中正反粒子应当等量才自然。但是易于看出，若这想法是对的，重子的守恒性立即会给出与事实明显不符的推论。当宇宙的膨胀使气体温度降至10 ^13 K以下，由于粒子的热动能已不够，热碰撞成对产生重子已不可能。于是湮灭过程将使正反重子的数目同时迅速下降。最终，宇宙中将既没有重子，也没有反重子。这显然不是真实宇宙的情景。事实上，今天宇宙中光子的数目最多．重子的数目是它的十万万分之一左右，反重子的数目很可能还要低许多量级。如果重子数B的守恒性是严格的物理规律，要宇宙从正反重子等量的状态演化成今天这样的状态是不可能的。然后，理论家又不能相信在原始的宇宙中重子就会多于反重子，那么问题的出路在哪儿？
重子数B的守恒性肯定是严格成立的物理规律吗？至今难以计数的粒子实验确实没有发现过一个破坏重子数守恒的事例，但是这并不说明它一定是严格的规律。回顾一下化学的发展可作借鉴。化学反应是元素的重新组合。经验表明，在重组合的前后，每一种元素的原子数是守恒的，无数的化学实践表明没有例外。想把汞变金的炼金术的失败，更从反面提供了证明。但是有了核反应的知识后人们已清楚知道，汞变成金完全可能，关键在于要有高的能量让原子核发生变化。化学反应是在粒子能量小于1eV的条件下进行的，这条件下原子核不能相互接触，核反应就不能发生。若过程中粒子的能量超过1MeV，原子核之间就能充分接近，那么原子核就能变化了，原子数的守恒性也就随之破坏了。由此看来，原子数在化学过程中的守恒不是偶然的，但是它仅是低能下的唯象规律，而不是普遍成立的自然规律。借鉴同样的道理，重子数的守恒性也可能仅是一定能量范围的唯象规律，而不是普遍成立的。当粒子的能量更高，重子数的守恒性完全可能会不成立，这正是今天的理论家看到的出路。
70年代中期起，粒子物理中由弱电统一理论的成功，掀起了研究相互作用大统一的潮流。按这样的理论，高能下发生破坏重子数守恒的过程是自然的事，粒子物理中的这一潮流与宇宙学解决正反物质不对称疑难的需要不谋而合了。于是这疑难问题作为粒子物理和宇宙学的交叉领域而得到了很多进展。人们已清楚，要从正反物质等量的早期宇宙演化出今天正物质为主的状态，除了重子数守恒须可能被破坏外，正反粒子的相互作用性质还必须有适量的差别。由于超高能下的粒子物理规律至今还没有被掌握，因此实际上自然界是否确实具备这两个要素，尚不能回答，人们正在试探和摸索之中，如果今天的宇宙中只有正物质天体是事实，问题是否能按这思路得到解决也还并不完全肯定。
总之，为彻底揭开宇宙反物质之谜，前面还有漫长路要走。人们已能预料，这问题的解决不仅对认识宇宙是重要的，它对物理学的影响也将是很深刻的。

1、反电子是基本粒子

2、存在反中微子，但因为它不带电，所以它不是和中微子电荷共轭的（电子带-1电荷，正电子带+1电荷，它们是电荷共轭的，中子不带电，但其内部的夸克和反中子里的反夸克是电荷共轭的），电荷共轭本来是反粒子的基本要求，但在中微子这里遇到困难。目前对反中微子的性质还没有完全研究清楚。

3、宇宙中所有的能量过程都遵循E＝MC＾2的公式。电子与正电子湮灭时，质量全部转化为能量，所以M可以取电子质量乘以2。但其它粒子湮灭时，不一定全部转换为能量，可能会生成另外某些粒子从而保留部分质量。

4、现在所有的反物质都是加速器里产生出来的，它们在加速器内的真空中，由电场或磁场约束，在遇到正物质之前它们可以一直存在。

5、重子数就是重子的个数，反重子的重子数为-1，这是定义的。奇异数，解释起来太长，请直接在百度百科里查：http://baike.baidu.com/view/13820.htm

6、反物质和正物质一样，参与力的作用：所有反粒子都参与万有引力作用；带电反粒子参与电磁相互作用；反强子都参与强相互作用。反粒子能参与的相互作用和它的正粒子是完全一样的。

7、这个问题已经在问题2里回答。有反中子。

补充回答：

1、反电子是中微子，不统计进去是因为统计的时候只算正粒子，反正所有正粒子都有其反粒子，所以没必要特地去统计反粒子，正粒子种类乘2即可。

2、“但其内部的夸克是电荷共轭的”是说的反中子，不是说反中微子。反中微子的性质目前还没完全研究清楚，不过中微子是基本粒子。

4、在宇宙中探测反粒子当然有意义，探测宇宙反粒子主要目的不是研究反粒子自身性质，而是要研究宇宙性质，其反粒子产生机制，更重要的一个目的，目前物理学还无法解释为什么宇宙中这么多正物质而几乎没什么反物质。既然正反物质本身性质是对称的，为什么自然却选择偏向了一边。

5、-3的苹果数，不必理解为-3个苹果，可以理解为3个负苹果。

6、电磁力的方向由电荷决定，正电子和电子是吸引，正电子和质子则是排斥。引力没有正反之分，无论正物质还是反物质，都是互相吸引。

单地说，反粒子就是粒子所含电荷符号相反。
比如一个反原子，它的电子带正电，它的质子带负电
如果单说一个中子是不含有电荷的，所以无反中子
基本粒子是相对而言的，在发现电子的那个时候，对于组成电子的更基本的粒子还欠缺发现或者是研究，所以，那个时候的基本粒子里，电子占据了一席之地；而当发现正电子的时候，人们的研究走向更微观，所以反电子（正电子）就不被认为是基本粒子了……随着科学的发展，人们研究的东西越来越接近本质，基本粒子这个说法也就是一种沿用说法了（或许不久之后，现在发现的最小的组成物质的粒子—“夸克”也将成为不是“基本粒子”的粒子）。

⒉反中微子的自旋与中微子不一样。中微子是左旋粒子（自旋方向与行进方向相反），是β+衰变与轨道电子俘获的弱相互作用产物。反中微子是β-衰变的产物，右旋粒子。因为反物质在我们这个空间不可能静止存在〖否则会与它相对的正物质湮灭（反粒子不是自身的那种粒子）〗，怎么说呢？凭这个就说“反物质要少于正物质”有些勉强，虽然这是我们这个宇宙空间的事实。

⒊是的，E=△M(c^2)中△M就是指亏损质量，湮灭的时候质量全部亏损，所以△M=M正物质+M反物质。

⒋在我们这个宇宙空间中，反物质有它自己的寿命！它有速度，动能减小了它与正物质湮灭的几率。当它动能为0时，湮灭，放出E==△M(c^2)的湮灭能量。动能不为0时，有可能湮灭，湮灭放出能量E==△M(c^2)+Ek。

⒌这个，重子数和重子的数目有些不一样，夸克的重子数是1/3，反夸克的重子数则是-1/3，所以重子数相反的意思，实际上就是说组成重子的夸克互为反夸克对应。奇异数是针对像夸克那个层次的基本粒子说的，它是一个量子数（一种自由度）。

⒍有作用力，万有引力有，但是对于微观粒子而言，万有引力作用太小，通常被电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用这样的大力所掩盖。正物质和反物质间如果带电的话存在电磁相互作用，正粒子与反粒子进入到核力作用的力程范围之内时还有强相互作用。

⒈基本粒子是相对而言的，在发现电子的那个时候，对于组成电子的更基本的粒子还欠缺发现或者是研究，所以，那个时候的基本粒子里，电子占据了一席之地；而当发现正电子的时候，人们的研究走向更微观，所以反电子（正电子）就不被认为是基本粒子了……随着科学的发展，人们研究的东西越来越接近本质，基本粒子这个说法也就是一种沿用说法了（或许不久之后，现在发现的最小的组成物质的粒子—“夸克”也将成为不是“基本粒子”的粒子）。

⒉反中微子的自旋与中微子不一样。中微子是左旋粒子（自旋方向与行进方向相反），是β+衰变与轨道电子俘获的弱相互作用产物。反中微子是β-衰变的产物，右旋粒子。因为反物质在我们这个空间不可能静止存在〖否则会与它相对的正物质湮灭（反粒子不是自身的那种粒子）〗，怎么说呢？凭这个就说“反物质要少于正物质”有些勉强，虽然这是我们这个宇宙空间的事实。

⒊是的，E=△M(c^2)中△M就是指亏损质量，湮灭的时候质量全部亏损，所以△M=M正物质+M反物质。

⒋在我们这个宇宙空间中，反物质有它自己的寿命！它有速度，动能减小了它与正物质湮灭的几率。当它动能为0时，湮灭，放出E==△M(c^2)的湮灭能量。动能不为0时，有可能湮灭，湮灭放出能量E==△M(c^2)+Ek。

⒌这个，重子数和重子的数目有些不一样，夸克的重子数是1/3，反夸克的重子数则是-1/3，所以重子数相反的意思，实际上就是说组成重子的夸克互为反夸克对应。奇异数是针对像夸克那个层次的基本粒子说的，它是一个量子数（一种自由度）。

⒍有作用力，万有引力有，但是对于微观粒子而言，万有引力作用太小，通常被电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用这样的大力所掩盖。正物质和反物质间如果带电的话存在电磁相互作用，正粒子与反粒子进入到核力作用的力程范围之内时还有强相互作用。

⒎显然是错的，反中子可以像你那么定义。

根据爱因斯坦相对论，物质就是能量，能量也是物质。物质和反物质相遇就变成能量。任何物质都有反物质。

折肱散人 ：你的回答某些地方不正确

3、△M=M正物质+M反物质：不正确，某些湮灭过程会有质量遗留，产生某些粒子。

5、重子数实质上就是重子的个数，夸克不是重子，但是它是1/3个重子，所以重子数为1/3。

简单地说，反粒子就是粒子所含电荷符号相反。
比如一个反原子，它的电子带正电，它的质子带负电
如果单说一个中子是不含有电荷的，所以无反中子

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