宇宙反物質(zhì)宇宙是否在天體中存在?
反物質(zhì):一個(gè)奇異的話題,東南大學(xué)與諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者、著名科學(xué)家丁肇中簽署合作協(xié)議,參與AMS型探測(cè)器的研究,成為目前我國(guó)唯一加入這一世界最前沿科研項(xiàng)目的高校。據(jù)研究發(fā)現(xiàn),反物質(zhì)宇宙可能是黑洞在作祟?
從哲學(xué)角度來講,這個(gè)問題很容易回答。我國(guó)古代的太極圖似乎也暗示了它的存在,部分天文學(xué)家也認(rèn)為有存在的可能,但現(xiàn)代天文學(xué)還拿不出令人信服的證據(jù)。
否定反物質(zhì)的人很多,美國(guó)宇宙學(xué)家施拉姆(Schramm)說:“大多數(shù)理論家的直覺,不存在反物質(zhì)。這意味著如果你找到它,那是一個(gè)偉大的發(fā)現(xiàn),證明這些理論家都是錯(cuò)誤的。但是最大的可能是,這意味著你找不到它?!?/p>
目前,由丁肇中主持的這項(xiàng)研究已有16個(gè)國(guó)家的科學(xué)家參與其中,投入的資金更是高達(dá)1000多億美元。許多科學(xué)家表示:只要能發(fā)現(xiàn)宇宙反物質(zhì)的存在,那么這將是當(dāng)之無愧的諾貝爾獎(jiǎng)。
該探測(cè)器將于2005年發(fā)射升空并永久停留在太空,東南大學(xué)還將建立一個(gè)數(shù)據(jù)接收分析中心和培訓(xùn)中心作為配套項(xiàng)目。丁肇中認(rèn)為,如果反物質(zhì)確實(shí)存在,當(dāng)正物質(zhì)與反物質(zhì)碰撞時(shí)可以產(chǎn)生巨大的能量。
他現(xiàn)在所主持的“尋找宇宙中的暗物質(zhì)和反物質(zhì)”的研究已進(jìn)行多年,目前已取得一些重要成果。“但是,從這一領(lǐng)域發(fā)展的歷史來看,人們要有思想準(zhǔn)備,也許我們會(huì)發(fā)現(xiàn)意想不到的東西,與原先想研究的東西毫無關(guān)系。”丁肇中很慎重地表示。
天體有巨大的引力,在巨大的引力作用下,會(huì)發(fā)生各類反應(yīng),并發(fā)光發(fā)熱。物極必反,拉普拉斯(P?S?Laplace)曾經(jīng)大膽預(yù)言:宇宙中最大的天體有可能是看不見的。
當(dāng)引力隨質(zhì)量增大時(shí),天體會(huì)變成一個(gè)一無所有的區(qū)域,既不發(fā)熱,也不發(fā)光,現(xiàn)在我們稱之為“黑洞”(BlackHole)。因此宇宙更多的是由不可見的暗物質(zhì)或反物質(zhì)組成。
我們?nèi)庋酆吞煳膬x器所能“看”到的只是以恒星或以星系形式存在的宇宙結(jié)構(gòu),這些物質(zhì)只占宇宙總體的10%,90%的物質(zhì)是以暗物質(zhì)或其他結(jié)構(gòu)形式存在。
顯而易見,對(duì)可見物質(zhì)的巨大引力的存在表明了暗物質(zhì)或反物質(zhì)的存在。可是我們用光無法探測(cè)到,用紅外線、紫外線和X光都無法探覓到它們的足跡。
同樣的,對(duì)應(yīng)著現(xiàn)存的星系結(jié)構(gòu)體系,有由相反的反宇宙結(jié)構(gòu)體系存在嗎?其實(shí)早在1898年,一位英國(guó)物理學(xué)家就提出:與物質(zhì)存在一樣,有一個(gè)鏡像對(duì)應(yīng)的反物質(zhì)存在。
受當(dāng)時(shí)科學(xué)水平和試驗(yàn)條件的限制,這個(gè)反物質(zhì)概念沒有一點(diǎn)事實(shí)依據(jù),因此在宇宙深處存在由反物質(zhì)組成的宇宙恒星云只能屬于純粹意義上的假說。
科學(xué)家宣布發(fā)現(xiàn)了“銀心反物質(zhì)噴泉”極大地震撼了整個(gè)物理學(xué)界,使科學(xué)家們尋找反物質(zhì)的熱情一下子高漲起來。
一九九八年6月3日,由丁肇中教授發(fā)起的帶有全球意義的尋找宇宙反物質(zhì)事件,使得這一領(lǐng)域一度成為全球科學(xué)家最為關(guān)注的焦點(diǎn)。