【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】 ———————————————— 《你知道吗?——现代科学中的100个问题》 I·阿西莫夫 著 暴永宁 陈养正 钟元昭 吴伯泽 译 碧海听潮声 扫 60 反粒子会产生反能量吗?   二十世纪初,物理学家开始明白,一切物质都是由某几 种不同的粒子组成的。1930年,英国物理学家狄拉克在 研究这些粒子的数学理论时断言说,每一种粒子都应该会有 它的对立面。   举个例子说吧!电子具有负电荷,而质子具有大小正好 相同的正电荷,但这两种粒子并不是对立面。质子的质量显 然比电子大得多。   按照狄拉克的意见,应该存在着一种具有与电子同样大 的质量、但却带有一个正电荷的粒子,也应该有一种具有与 质子同样大的质量、但却带一个负电荷的粒子。这两种粒子 后来确实被人们探测到了,因此,我们现在知道有一种“反 电子”(即“正电子”)和一种“反质子”。   中子根本不带任何电荷,但它有一个指向某个方向的磁 场。“反中子”也不带电荷,但它的磁场所指的方向同中子 的磁场相反。   似乎存在着这样一条自然规律:一个粒子可以转变为另 一个粒子,但是,要是在起先并不存在粒子的情况下产生了 一个粒子,就必定会同时产生一个反粒子。   这里可以举一个例子,一个中子可以转变成一个质子, 由于这是一个粒子转变成另一个粒子,似乎是不成问题的。 不过,在这个转化过程中还形成了一个电子。这就等于说有 一个粒子变成了两个粒子。为了抵消掉这第二个粒子,这时 还形成了一个非常微小的反粒子,即所谓“反中微子”。   这时,一个粒子(即中子)变成了另一个粒子(即质子) 加上一个粒子-反粒子对(即电子和反中微子)。   粒子-反粒子对既可以从能量产生出来,也可以重新全 部变为能量。你无法用能量仅仅产生一个粒子,也无法仅仅 产生一个反粒子,但是,你可以用能量产生一个粒子-反粒 子对。   能量本身是由“光子”构成的,这就产生了一个问题: 光于是个粒子呢,还是个反粒子?似乎没有任何办法把一个 光子转变成一个电子,所以,它不可能是粒子。但是,同样 也没有任何办法把它转变成一个反电子,所以,它也不可能 是反粒子。   不过,一个能量充分高的γ射线光子可以转变成一个电 子-反电子对。这么一来,光子本身似乎既不是粒子,也不 是反粒子,而是一下子就代表一个粒子-反粒子对。   每一个光子也都是一个反光子。换句话说,光子就是它 自身的对立面。   你可以这样来看待这个问题:假定你把一张纸从当中对 折,并把它一分为二。在其中的半张纸上写下所有粒子的名 称,而在另外半张纸上写下所有反粒子的名称。那么,你该 把光子写在什么地方呢?当然是该写在折缝里了。   正是由于这个原因,粒子世界所产生的能量是由光子组 成的,反粒子世界产生的能量也是由光子组成的,两者之间 毫无差别。能量就是能量,并不存在什么反能量之类的东西 (就我们目前所知道的而论)。 阿西莫夫《你知道吗?--现代科学中的一百个问题》 科学普及出版社 1984年 ———————————————— 【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】