反物質
(反物質
英語
:
antimatter
)은
反粒子
의 槪念을
物質
로 擴大시킨 것이다. 物質이 粒子로 이루어져 있듯이 反物質은 反粒子로 構成되어 있다.
特殊 相對性 理論과 量子 力學을 椄木시킨
폴 디랙
의 理論에 따르면, 宇宙를 이루고 있는 基本 物質인 陽性子, 電子와 같은 素粒子들은 質量 等 物理的 性質은 同一하지만 自身과는 反對의 電荷를 갖는 半(反)粒子를 갖는다. 卽 陽性子의 電荷가 量(＋)인 反面 反粒子인 反陽性子의 電荷는 音(－)이고, 電子의 電荷가 음(－)인 反面에 그에 該當하는 反粒子인 陽電子의 傳하는 양(＋)이다. 萬若 粒子와 反粒子 또는 物質과 反物質이 만나게 되면 빛의 形態로 많은 에너지를 내며 둘 다 消滅한다. 逆으로 高에너지 粒子들이 反應하면서 粒子-反粒子 雙이 生成되기도 한다.
[1]
普通의 物質을 構成하는 素粒子(
陽性子
,
中性子
,
電子
等)의 反粒子(
反陽性子
,
反中性子
,
陽電子
等)로 構成되는 物質을 말한다. 粒子와 反粒子가 만나면 相互作用하여
감마선
이나
中性微子
로 變하기 때문에 存在를 確認하기 어렵다. 實際로 確認한 反物質은 反中性子, 反陽性子, 反重陽性子 等이 있다. 또한 反物質과 物質이 서로 接觸하면
雙消滅
이 일어나고 莫大한 量의 에너지가 發生한다.(1kg당=TNT 43Mt)
또, 水素 原子의 反物質은 反水素 原子이다. 實際로
CERN
에서 5萬 個 以上의 反水素 原子(陽電子 1個, 反陽性子 1個)의 合成에 成功했다. 反水素 原子는 電荷量을 가지지 않는 電氣的 中性狀態이기 때문에 消滅되는 것을 늦추기 위해 液體 헬륨을 利用하여 內部의 溫度를 0.5K으로 만들어 粒子의 消滅을 늦추었다. 反水素 原子는 16分間 持續된후 사라졌다. 世上에서 가장 貴한 物質도 反物質이다.
雙消滅
이 일어날때의 莫大한 量의 에너지를 利用하여 爆彈 或은 代替에너지等으로 利用할 수도 있다. 例로 反物質을 利用해 爆彈 製造가 可能하다면
水素爆彈
보다 威力이 1000倍는 强力할 것으로 豫想된다. 그러나 製造 過程이 非效率的이기 때문에 實際로 製造가 不可能할 것이라는 意見도 提示된다.
[2]
또한 反物質과 物質이 만날때 生成되는 雙消滅의 에너지는 엄청나기 때문에 여러 分野에서 厖大한 에너지源이 될 수 있다.
反物質 1g의 製造 費用은 7景 1875兆 5000億 원이다. 이는 反物質 1g을 製造하기 위해 必要한 모든 諸般施設에 對한 建設費用, 人力費 等을 包含한 額數이고,
오가네손
에 이어 世上에서 두 番째로 비싼 價格이다.
餘談
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初期에는 反物質이 마이너스 質量인지에 關心이 있었는데 電子의 反物質人 陽電子의 反重力 現象이 觀測되지 않고 電子와 같이 重力에 對해 人力이 作用하는 것으로 觀測되므로 反物質이 初期에 생각한 反物質은 아니다. 重力場에선 物質과 反物質은 同等하다.
같이 보기
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各州
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外部 링크
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