反物質(zhì)威力有多大？科學(xué)家：引發(fā)通古斯大爆炸，毀傷2000平方公里

在人類(lèi)歷史上有三個(gè)尚無(wú)法完美解釋的神秘爆炸，它們分別是發(fā)生在3600多年前的“印度死丘事件”，發(fā)生于1626年5月30日的“王恭廠大爆炸”，發(fā)生在1908年6月30的“通古斯大爆炸”。

其中尤以通古斯大爆炸最為接近，因此有關(guān)這次爆炸事件的資料也最為詳細(xì)，這場(chǎng)發(fā)生在20世紀(jì)初俄羅斯西伯利亞森林的爆炸事件，毀傷范圍達(dá)到了驚人的2000平方公里，可以說(shuō)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了當(dāng)時(shí)熱武器的毀傷效應(yīng)，因此長(zhǎng)期以來(lái)有關(guān)通古斯大爆炸的原因，科學(xué)界一直眾說(shuō)紛紜。

美國(guó)科學(xué)界在上世紀(jì)60年代認(rèn)為，通古斯大爆炸并非小行星襲擊造成的，更不可能是核武器爆炸，因?yàn)楫?dāng)時(shí)原子彈之父都還沒(méi)出生，真正造成通古斯大爆炸的其實(shí)是反物質(zhì)，即一種質(zhì)能轉(zhuǎn)化率高達(dá)百分百的超級(jí)能源，而這些反物質(zhì)就是隕石帶來(lái)的。

物理學(xué)家告訴我們，世間一切物質(zhì)歸根結(jié)底都是由原子構(gòu)成的，而原子內(nèi)部是原子核與核外電子，正常情況下核外電子都是負(fù)電，而反物質(zhì)就是一直質(zhì)量和帶電量與普通物質(zhì)完全一樣，只是電荷相反的物質(zhì)，也就是它們攜帶正電。

正電與負(fù)電的差別，導(dǎo)致了反物質(zhì)一旦和正常物質(zhì)發(fā)生接觸就會(huì)瞬間湮滅成純能量，也就是一克反物質(zhì)與正常物質(zhì)接觸后，宇宙中的就會(huì)憑空消失兩克物質(zhì)，然后釋放出磅礴的能量，這股能量有多大呢？

根據(jù)愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論中的質(zhì)能方程E=MC^2，1克“反物質(zhì)”能釋放相當(dāng)于4000多萬(wàn)噸TNT炸藥的能量，比當(dāng)年美國(guó)扔在日本廣島的原子彈的威力強(qiáng)2000倍。

這一切都是因?yàn)榉次镔|(zhì)的質(zhì)能轉(zhuǎn)化率達(dá)到了100%，而核聚變的質(zhì)能轉(zhuǎn)化率只有0.4%，核裂變只有0.135%，至于我們?nèi)粘Ｉ�活中的化學(xué)燃料，質(zhì)能轉(zhuǎn)化率差不多無(wú)線接近于0，因?yàn)榛瘜W(xué)燃料只是分子階段的能量轉(zhuǎn)移，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上核反應(yīng)，更比不上正反物質(zhì)湮滅，因此化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變也才能行得通。

然而目前除了宇宙中存在的天然反物質(zhì)外，人工合成反物質(zhì)的難度和成本都是非常高的，因?yàn)榉次镔|(zhì)只能在造價(jià)千億美元的加速器中產(chǎn)生，且每次產(chǎn)生的都是原子級(jí)別的反物質(zhì)，比如2010年11月17日，歐洲核子研究中心通過(guò)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，在制造出的數(shù)以千計(jì)的反氫原子中，成功地使其中的38個(gè)存在了大約0.17 秒。

在這種情況下，想要制備一克反物質(zhì)就需要60多萬(wàn)億美元，而且這些反物質(zhì)還不能用常規(guī)手段儲(chǔ)存，因?yàn)樗鼈円坏┡c正常物質(zhì)發(fā)生接觸就會(huì)爆炸，所以只能用電磁陷阱來(lái)使反物質(zhì)懸浮在高度真空環(huán)境中，然后再對(duì)其進(jìn)行更深入的研究。

由于反物質(zhì)湮滅后除了能量基本什么都不會(huì)留下來(lái)，所以用反物質(zhì)來(lái)解釋通古斯大爆炸還是比較合理的，但一個(gè)懸而未決的問(wèn)題是：我們的宇宙為何會(huì)有反物質(zhì)？

目前的宇宙學(xué)模型認(rèn)為，我們的宇宙起源于138.2億年前的一次大爆炸，當(dāng)時(shí)宇宙中的能量開(kāi)始大批量轉(zhuǎn)為質(zhì)量，宇宙中的正物質(zhì)剛好比反物質(zhì)多一丟丟，所以造成了宇宙層面的對(duì)稱(chēng)性破缺，進(jìn)而才有了如今的物質(zhì)宇宙，以及物質(zhì)構(gòu)成的我們。

在這種情況下，我們的宇宙存在反物質(zhì)幾乎是不可能的，但凡事皆有例外，天文學(xué)界認(rèn)為在宇宙中高度真空的“宇宙空洞”內(nèi)，很有可能存在大量反物質(zhì)，它們?cè)趲缀醪淮嬖谡�常物質(zhì)的空洞內(nèi)可以長(zhǎng)期穩(wěn)定存在，等待人類(lèi)去發(fā)現(xiàn)開(kāi)采。

反物質(zhì)的應(yīng)用前景有多大？

在物理學(xué)家眼里，質(zhì)能轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%的反物質(zhì)就是宇宙中當(dāng)之無(wú)愧的終極能源，因?yàn)樗�已�?jīng)達(dá)到了能量釋放的極限，整個(gè)過(guò)程完全沒(méi)有質(zhì)量被浪費(fèi)掉，所以一克反物質(zhì)產(chǎn)生能量就夠整個(gè)人類(lèi)文明用相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間。

如果用反物質(zhì)來(lái)給目前的飛船供能，那么前往5500萬(wàn)公里外的火星將不需要半年，而只需要1個(gè)半月，而如果將飛船的推進(jìn)裝置從工質(zhì)推進(jìn)再轉(zhuǎn)化為輻射推進(jìn)或者電脈沖的話，反物質(zhì)飛船的速度將達(dá)到準(zhǔn)相對(duì)論水平，也就是光速的五分之一甚至更快，屆時(shí)人類(lèi)文明就能真正實(shí)現(xiàn)遨游太陽(yáng)系的夢(mèng)想了。