發信人: Amexity@kkcity.com.tw (豆腐渣曼) 日期: 20 Jun 2000 18:41:32 GMT 標題: 【科普】反物質 一 信群: tw.bbs.sci.astronomy 看板: TWBBS/astronomy/A0SKVEMS 來源: <3b6H9i$1LR@www.kkcity.com.tw>:8980, www.kkcity.com.tw 組織: KKCITY 一、反粒子的發現 　　負電子又稱正子，是反物質這曖昧的領域中發現的第一個反粒子。 　　（註：負電子帶正電荷，是電子的反粒子。） 　　它是何時，又是為何誕生的呢﹖ 　　當初是因為狄拉克方程式中為了對稱而引入正負能量的觀念，負能量的 觀念實在令人咋舌，過去的理論毫無辦法解釋。於是狄拉克於一九三零年就 根據庖立不相容原理提出了「空穴理論」來解釋。 　　按照這個理論，所謂真空狀態並非空無一物，而是所有電子負能態都被 占據，而所有正能態上都沒有電子占據的狀態。於是，真空形成了負能態電 子的海。當這個負能態電子海中有一個電子躍遷到某個正能態時，這個電子 就表現為通常具有負電荷的電子，而在負能態電子海中留下的空位，則就表 現為具有正電荷和正能量的「正子」。 　　再進一步解釋；真空也可以理解為所有負能態都被占滿，而正能態上沒 有粒子占據的狀態。因而當一粒子由某負能態躍遷到相應的正能態時，就會 同時出現一對正（飛上去的粒子）、反（留下來的空位）粒子。他們具有相 同的能量、質量，但卻具有相反的動量、自旋，和磁距方向。對於帶電粒子 ，正反粒子的所帶電荷也相反，反粒子與對應粒子（例如：負電子與電子） 相遇時，就會發生所謂的「湮沒」而將原有的能量轉化為他種粒子。例如正 電子和電子湮沒時就會放出兩個γ光子。（這個理論還是有誤的，我等會兒 再說明。） 　　簡單而言，依照狄拉克的波動方程式，一個粒子的能量等於： 　　＋－（物體）^１／２， 　　就是一個物體的能量開根號後，有正負兩種結果。 　　去掉正負記號，正子就產生了。 　　正解是一個電子，狄拉克大膽地抗拒了將負解蔑視為代數奇想的誘惑， 而另外創造出反粒子的構想，成了反粒子在科學上的第一次出現。在一九三 一年的文章中，他寫著：「這個空穴如果存在的話，會是一種到目前為止物 理實驗尚未觀察到的新粒子。」我們將在其後知道能量海的錯誤，但卻不能 抹煞狄拉克的預測。 　　 　　第一個反粒子：正子，在幾個月後找到。加州理工學院的安德森製造了 一個雲霧室要看宇宙射線，卻看到一個反粒子的蹤跡。那個東西像個電子， 可是在磁場中電子軌跡本該向下偏折，而看到的這個粒子軌跡卻向上偏折。 安德森因此獲得了一九三六年的諾貝爾獎。 　　繼負電子發現後，一九五五年美籍義大利實驗物理學家塞格電和美國物 理學家張伯倫合作發現了反質子，再一次證實了狄拉克的理論，他們獲得了 一九五九年的諾貝爾獎。 　　此後，隨著重型加速器陸續建成，各種反粒子逐漸被發現。 -- Amexity 阿曼瑟提少尉 軍籍號碼A2103 -- ※ 發信站:海鷲俱樂部 -- ┌─────◆ＫＫＣＩＴＹ◆─────┐┐┌┐┐┌┐┌─┐┌┬┐┌┬┐┐ ┌ │ bbs.kkcity.com.tw │├┘┐├┘┐│ │ │ └┬┘ └──《From:140.119.212.123 》──┘┘ ┘┘ ┘└─┘└┴┘ ┴ ┴ .