21 世纪能源展望“反物质”能源

1908 年 6 月 30 日清晨，俄罗斯西伯利亚通古斯地区发生了一场前所未

有的大爆炸，它的威力相当于 2000 颗巨型原子弹同时爆炸，一时间爆炸的巨

响震着万里长空，声音传到 1000 千米之外，炽热的火球在空中翻滚，熊熊烈

焰把 2000 平方千米范围内的树木全部烧毁，巨大的气浪冲击着四面八方，100平方千米以内的房屋屋顶全都被掀掉。这场威力无比的大爆炸是怎样发生的？几十年来一直是个难解的谜。

1965 年，美国科学家李比博士发表文章，认为通古斯大爆炸的起因是“反物质”引起的。反物质经茫茫的宇宙，进入由正物质组成的世界，在正物质的引力作用下，落到西伯利亚的上空，跟正物质相撞，一瞬间，正反物质全部转化为巨大的能量，周围大气的温度急剧上升，产生剧烈膨胀而发生大爆炸。正反物质的这种反应叫做“湮没”反应，在反应过程中全部物质都转化为能量。湮没反应产生的能量非常巨大，至少比核反应产生的能量大 100 倍，而且不产生放射性。

什么是反物质？它为什么会有这么巨大的威力？这就得从科学家爱因斯坦的一个著名的公式说起。爱因斯坦认为运动的物体都有能量，当它的总和是一个正值时，这种物质就是我们在生活中看到的各种物质。但是，当运动的物体所具的能量的总和是一个负值时，情况就完全两样了，物质的性质跟我们日常见的正好截然相反，那种物质就称为反物质。

反物质的内部组成跟正物质正好相反。正物质的原子是由带正电荷的质子和带负电荷的电子组成的，而反物质的原子却是由带负电荷的质子和带正电荷的电子组成的。所以，反物质受力后，它的运动方向跟正物质的运动方向完全相反。当你向前推它，它却往后靠；当你往南推它，它却向北移动。正反物质在短距离内是“水火不相容”的，它们很难同时存在，一旦相

遇，就相互吸引，通过碰撞而同归于尽，同时放出大量的能量。在我们所处的半个宇宙中，只有正物质存在，而离我们非常遥远的另半个宇宙中，却是反物质的世界。

这是神话故事，还是科学？这是科学！因为经过科学家几十年的努力，现在已经找到各种反粒子和反物质。1932 年，科学家在宇宙射线实验中，发现了正电子。正电子是电子的反粒子。1955 年，科学家获得了反质子和反中子。反质子是质子的反粒子；反中子是中子的反粒子。1965 年，科学家得到了世界上第一个反物质，由反质子和反中子组成的“反氘”，后来，又得到了反物质“反氢”。

既然反物质确实存在，那么，利用反物质的特性，利用物质和反物质在湮没过程中释放的巨大能量，把反物质作为未来能源，前景是太美妙了。把反物质跟化学燃料相比较，需要使用的量相差得实在太大了。比如，把航天飞机、巨型火箭送上太空，使用液体化学燃料大概是 200 吨，如果换用反物

质，只需 10 毫克（相当于小小的一粒盐）就足够了。

但是，现在要充分利用反物质还有许多困难。要得到反物质，除了研制技术上的难度非常大外，生产费用也大得惊人。初步估计，生产 1 克反物质，

至少要花费 10 亿美元。

另外，反物质的贮存、运输也是一大难题，它只要一接触普通的物质，就会立即爆炸。

目前，研究反物质还只是在探索阶段，要把反物质作为未来的能源，只能说是一个美好的理想。

在 21 世纪，经过科学家的不懈努力，反物质之谜将会被彻底揭开，它为人类服务的时代也将会来到。