反引力真的存在嗎?人類或在新突破的邊緣

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【大紀元2018年11月06日訊】(大紀元記者张妮編譯報導)如果反物質存在,是一種有著與地球上任何物質都會「掉下來」的特性相反的——會「往上掉」的物質話,那這個世界將變得多麼奇妙?

美國天文物理學家西格爾(Ethan Siegel)最近在《福布斯》雜誌Starts With A Bang專欄上發表的一篇文章綜述了人類在研究反物質路上最近的一項令人激動的重大進展——人類不僅能創造反物質粒子,而且在實驗創造出中性的、能在穩定的環境中保持一段時間的反物質粒子,以觀察其表現。

目前歐洲核研究組織(CERN)在進行的阿爾法(ALPHA)實驗已經能夠成功每次讓這些粒子穩定約20分鐘的時間,遠超過了不穩定基礎粒子能「存活」的微秒時間級。他們光子衝擊這些粒子,發現它們有著與原子一樣的放射和吸收光譜。從物質的每個角度來看,這些反物質的特性都和物理定律預測的一模一樣。

當然除了一個方面:重力加速度。這個在加拿大國家粒子與核物理實驗室(TRIUMF)新造的、今年初運到歐洲核研究組織的ALPHA-g探測器,有望觀測到反物質的加速情況。

眾所周知,地球上普通物質都遵循9.8 m/s²的重力加速度往下掉,那麼反物質在地球表面,會是向下9.8 m/s²?向上9.8 m/s²?或是0 m/s²(意味著既不往下掉,也不往上掉,而是懸浮在空中),甚至其它種我們還沒能估計到的情況?

從目前的物理學認知,除了第一種情況,這個實驗如果能看到其它任何一種情況,都將是革命性的發現。

科學家們認為,任何一種物質的反物質都應該和普通物質有著:

● 相同的質量;
● 在重力場中相同的加速度;
● 相反的電荷;
● 相反的旋轉;
● 相同的磁性;
● 與原子、分子和更大粒子結合的方式相同;
● 在不同的情況下都有著相同的電子躍遷譜。

這些特性中的很多項很久以前都已經觀測到了,如反物質的慣性質量、電荷、旋轉方向和磁性。反物質與其它粒子結合的方式,以及躍遷特性在阿爾法實驗中的其它探測器中也已測量過。

現在最令人期待的就是反物質的引力加速度。如果測出是反向的,那整個世界都要被顛倒過來了,那意味著砸到牛頓頭上的蘋果會飛到天上去了!

目前沒有一種叫做「引力導體」的東西。在電導體上,電荷可以自由移動;如果電荷在導體外部,內部可以免受電荷的干擾。

然而對於重力場的研究做不到這點。因為不像電場,由正負電荷組成,重力一直都只有一種。如果人類能找到一種「負重力」物質,那情況就完全變了。那人類就可以也造一個「引力導體」,創造一個屏蔽引力的環境。

繼而人類可以在太空中造一個「引力電容」,創造統一的人工引力場。於是科幻小說中的超光速曲速引擎也可以實現了……所有這一切,都取決於人類是否能觀測到反物質的引力加速度特性。

在未來幾年里,阿爾法實驗測出的結果將如此令人期待!◇

責任編輯:朱涵儒

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