我们经常听说反物质和暗物质。这两种神秘物质有什么区别？
当我们阅读科学文献或看科幻电影时，我们经常会看到反物质和暗物质这两个词。它们被命名为“反”和“暗”的原因肯定不同于构成我们现实的物质，它们必然具有各种特殊的特征，因此它们很难在现实世界中被发现和捕捉。那么，反物质和暗物质有什么区别呢？反物质的发现过程:20世纪20年代，当著名物理学家狄拉克研究氢原子的能级分布时，他用大秦诛神司最新章节它来描述微观量子场中的薛定谔方程。通过应用洛仑兹变换，它与能够描述宇宙时间变化的相对论空，完美地结合在一起，形成了能够描述氢原子自旋1/2粒子的波函数方程，使得微观粒子的运动也符合量子力学。然而，在这个公式被推导出来之后，人们发现了一个奇怪的问题:在这个公式中出现了电子的负能级的表达式，这在以前的物理学中是闻所未闻的。因为从原子核外的运动来看，它将在基态下稳定地围绕原子核运动，而不需要施加外部能量，并且在施加一定量的能量之后，电子的能级将会跳跃并移动到具有更高能级的轨道上。如果基态电子被认为是能量的零级，它将在跃迁后上升到一级和二级。狄拉克方程中的负能级电子既不处于基态，也不在正能级的跃迁轨道中，而是隐藏在负能级的轨道中。在此基础上，狄拉克预言了反电子的存在，即一种带正电荷的特殊粒子形状，其质量和电量与电子相同。后来，许多科学家在实验过程中发现了反质子、反中子、反氘和反氢原子等微观粒子。据此，科学家认为，在这些反粒子的组合下，它可能会组合成反物质，而这种物质的性质与现实世界中由相应的微观粒子组成的性质完全相反。暗物质的发现过程:20世纪30年代，瑞士天文学家兹维奇在研究拉古纳的星系团时发现了一个奇怪的现象。这个星团中天体的速度比重力数据理论计算的要快得多。在天文学研究中，科学家通常通过观察星系的运动速度来计算恒星的总质量。如果移动速度更快，代表恒星的引力场会更大，这表明星系团的总质量会更大。根据观察到的速度，zwicky推断出星团的总质量，并发现它比实际观察到的数据高了数百倍。如果没有别的东西增加星系团的总质量，天体将移动得如此之快，以至于整个星系将完全崩溃。基于这一观察，兹维奇将星系团中的这个隐藏物体命名为暗物质。由于当时观测和研究水平的限制，科学界在接下来的几十年里没有太多的关注。直到20世纪60年代，当美国卡内基研究所研究宇宙附近螺旋星系的旋转曲线时，人们发现所有可以观察到的螺旋星系的外围恒星都旋转得太快，而星系中心的重力无法支持这个速度。至少应该提供至少是星系团6倍质量的其他物质，以提供额外的引力约束，否则外围恒星将在异常快速的旋转下被抛出星系。后来，当科学家们研究其他星系的旋转曲线时，他们也发现了同样的结果，所以科学家们正式将提供额外重力的“看不见的手”命名为暗物质。
反物质的本质:从字面上看，正和负是一组相互对立的概念。俗话说，凡事必反，凡事都有好处。正粒子和反粒子、正物质和反物质都属于这种对立的范畴。到目前为止，科学家已经为现实世界中的每个基本粒子找到了相应的反粒子。
从自然界的观点来看，正粒子和反粒子在电荷、自旋方向、重子数等方面是完全相反的，它们具有相同的质量，所以反粒子可以理解为正粒子的镜像。当相应的正电子和反粒子相遇时，会有严重的湮灭望江现象，所有的物质会瞬间消失，但总能量(m1+m2) * c 2可以释放。能量载体通常由γ光子或中微子(介子)实现。
从这个过程可以看出，即使是质量很小的正粒子和反粒子，在被湮灭时也能释放出巨大的能量。这种方法产生的能量将远远超过任何其他先进方法产生的能量，但是创造反物质太难了。科学家通过投入数十亿美元的大型对撞机创造的反物质，在被正物质湮灭时，并没有产生足够的能量来煮沸0.1升水。暗物质的本质:与反物质和正物质截然不同，暗物质已经被科学界证明在宇宙中广泛存在空，而且它是宇宙的重要组成部分。通过科学家的长期观察和研究，人们认为暗物质是一种比电子小得多的微观物质。因为它没有电荷，不发射电磁波，不与电子相互作用，有很高的自由度，可以很容易地通过电磁场。正是由于这一特性，暗物质不能被直接观察到。
然而，暗物质可以引发重力效应。大爆炸后，随着温度的逐渐降低，现存的宇宙物体及其分布和运行规律在各种物质之间的重力作用下得到提升。暗物质在这一过程中起着至关重要的作用，在一定程度上延缓了宇宙的膨胀速度，并与重力一起保持着星系间的重力平衡。通过科学家的长期监测和分析，正常的普通物质、暗物质和大爆炸后形成的暗能量以及温度的逐渐冷却分别占宇宙总质量能量的4%、23%和73%。此外，这里的暗能量是大爆炸后宇宙膨胀的主要驱动力。像暗物质一样，它不会被吸收，也不会参与电磁场的各种运动形式，因此无法被观测到。
反物质和暗物质是特殊的物质，它们通过大量的实验表明它们的存在，然后通过长期的观察和研究来证实它们的存在，但是它们的形成机制和特征却有着明显的差异。反物质是正物质的镜像，将与正物质一起湮灭；然而，暗物质不参与电磁作用，只具有引力效应，不会与真实物质发生反应。
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