你知道嗎--現代科學中的100個問題

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服了。要是你有１克物質所代表的能量可以利用，你就有了一個夠你維持２４０，０００年的能源，這不管是用什麼人的標準來衡量，都是一個巨大的數目。

換一種表示方法吧！如果１克物質所代表的能量能夠完全變成電能，那麼，它可以供一盞１００瓦的電燈泡連續點燃大約２８０，０００年。

再換一種說法，那就是，１克物質所蘊含的能量相當於燃燒７千萬加侖汽油所得到的能量。

因此，既然原子彈裡有數量相當可觀的物質變成能量，那麼，原子彈爆炸時會造成那麼巨大的破壞作用，也就不足為奇了。

這種轉化可以朝兩個方向進行。如果說物質能夠轉化成能量的話，能量也可以轉化成物質。這是任何時候都可以在實驗室裡參觀的：一種能量非常高的粒子——γ射線光子——能夠不太費勁地轉化成一個電子和一個正電子。這時，物質轉化成能量的過程就顛倒過來了：現在是能量透過這種方式轉化成物質。

但是，這時形成的物質只包含兩種非常輕的粒子，它們的質量小到幾乎等於零。用這樣的原理能夠產生更多的物質——多到甚至看得見的物質嗎？

可是，這一來你可就用得上算術了：既然１克物質可以轉化成燃燒７千萬加侖汽油所產生的能量，那麼，燃燒７千萬加侖汽油所產生的全部能量，也僅僅能夠產生１克物質。

即使有人想作一次表演，不惜傾家蕩產去積集只能夠產生１克物質的全部能量（並且這能量可能要比所需要的能量多好幾倍，因為總會有一些必不可少的消耗），也還是無法做到這一點。事情很簡單：所需要的能量既不可能足夠快地全部產生出物質來，也不可能全部集中在一個一下子能產生出１克物質的充分小的體積裡。

可見，這種轉化在理論上雖然有可能實現，但在實踐中卻完全做不到。不錯，根據科學家們的推斷，宇宙中的物質過去一度是由能量形成的，但是，形成這些物質的任何一組條件肯定是我們現在在實驗室裡無法再現的。

第60節

二十世紀初，物理學家開始明白，一切物質都是由某幾種不同的粒子組成的。１９３０年，英國物理學家狄拉克在研究這些粒子的數學理論時斷言說，每一種粒子都應該會有它的對立面。

舉個例子說吧！電子具有負電荷，而質子具有大小正好相同的正電荷，但這兩種粒子並不是對立面。質子的質量顯然比電子大得多。

按照狄拉克的意見，應該存在著一種具有與電子同樣大的質量、但卻帶有一個正電荷的粒子，也應該有一種具有與質子同樣大的質量、但卻帶一個負電荷的粒子。這兩種粒子後來確實被人們探測到了，因此，我們現在知道有一種“反電子”（即“正電子”）和一種“反質子”。

中子根本不帶任何電荷，但它有一個指向某個方向的磁場。“反中子”也不帶電荷，但它的磁場所指的方向同中子的磁場相反。

似乎存在著這樣一條自然規律：一個粒子可以轉變為另一個粒子，但是，要是在起先並不存在粒子的情況下產生了一個粒子，就必定會同時產生一個反粒子。

這裡可以舉一個例子，一箇中子可以轉變成一個質子，由於這是一個粒子轉變成另一個粒子，似乎是不成問題的。不過，在這個轉化過程中還形成了一個電子。這就等於說有一個粒子變成了兩個粒子。為了抵消掉這第二個粒子，這時還形成了一個非常微小的反粒子，即所謂“反中微子”。

這時，一個粒子（即中子）變成了另一個粒子（即質子）加上一個粒子－反粒子對（即電子和反中微子）。

粒子－反粒子對既可以從能量產生出來，也可以重新全部變為能量。你無法用能量僅僅產生一個粒子，也無法僅僅產生一個反粒子，但是，你可以用能量產生一個粒子－反粒子對。

能量本身是由“光子”構成的，這就產生了一個問題：光於是個粒子呢，還是個反粒子？似乎沒有任何辦法把一個光子轉變成一個電子，所以，它不可能是粒子。但是，同樣也沒有任何辦法把它轉變成一個反電子，所以，它也不可能是反粒子。

不過，一個能量充分高的γ射線光子可以轉變成一個電子－反電子對。這麼一來，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個粒子－反粒子對。

每一個光子也都是一個反光子。換句話說，光子就是它自身的對立面。

你可以這樣來看待這個問題：假定你把一張紙從當中對摺，並把它一分為二。在其中的半