反物质开发
美宇航局(NASA)先进概念研究所(NIAC)正在资助一个研究小组从事将反物质作为未来飞船燃料的开发工作,这种飞船会生成低能伽马射线,从而避免了射线产生的副作用。
反物质有时也被称为常规物质的镜像,因为虽然它们看上去与普通物质没什么区别,但反物质的一些特性是颠倒的。例如,正常电子(携带有从手机到
等离子电视等所有物体上电流的常见粒子)有负电荷。正电子(Anti-electron)则具有正电荷,所以,科学家称其为“正电子”。当反物质同物质相遇时,二者会以瞬间能量湮灭。这种能量转化过程也正是反物质如此强大的奥秘所在。即便是为原子弹提供动力的核反应也比这种能量转化慢,且只有其质量的3%转化成能量。
此前的反物质动力飞船设计所采用的是反质子,反质子在湮灭时能产生高能伽马射线。新设计将采用正电子,这将使伽马射线的能量是原来的四百分之一。先进概念研究所目前展开的工作只是初步研究,旨在证实上述方案是否具有可行性。倘若前景广阔,先进概念研究所就可以吸收足够资金成功开发该技术,正电子动力飞船将比现有载人火星探索计划(称为“火星意义任务”)具有更多优势。
1928年著名物理学家狄拉克(Paul Dirac)提出了反物质理论,反物质和物质在构成上类似,但是基本粒子带电正好相反。如果反物质和物质相遇,则立刻发生湮灭,转变为能量。这种能量变化遵循爱因斯坦著名的公式E=mc^2。这使反物质成为最为高效的能源,仅仅少量的反物质就足以推动飞船跨越若干光年(light year,距离单位,光一年所能完成的路程)。另外,反物质在医学扫描领域也有很大的潜力。
当反物质遇到物质的时候,这些等价但是相反的粒子碰撞产生爆炸,两者将在瞬间湮灭并产生巨大的能量。正是这种能量的完全转化使反物质变得如此强大。就算是原子弹爆炸时瞬间产生的核反应,也仅仅只有约3%的物质转化成能量。


