蒲公英的約定數

物質與它的反物質接觸時，會發生完全的物質與能量的轉換，產生如光子以及伽馬射線等能量形式，這個過程稱之為湮滅。湮滅質能轉換效率理論上可以達到百分之百，對比一下人類目前掌握的一些質能轉換技巧，例如核電站的核裂變產生的能量，其質能轉化率約為0.13%，別小看和不足百分之一的轉換率，其產生的核電或者核武器的威力已經十分驚人了。人類目前還在研究的核聚變其質能轉換率可以達到0.7%，這已經是核聚變的5倍多了，一旦掌握可控核聚變，人類的能源問題就解決了。

但那些科學家的理想是可以造出足夠的反物質，以正反物質湮滅的方式來獲取能源，這算是利用能源的最高境界了，根據質能轉換公式E=mc^2，1克質量的物質如果全部轉化為能量，放出的能量相當於2500萬度的電能。

如此高效的能源卻面臨兩大難題，一個是製造，另一個就是如何存儲製造出來的反物質。目前物理學家主要是用大型粒子加速器來製造反物質，特別是位於歐洲的大型強子對撞機LHC（Large Hadron Collider），其中重達5600噸的LHC底夸克探測器（LHCb）更是主要用於研反物質研究。

但用這樣的方法制造反物質的話，特點就是——量少價高，到目前為止，人類手中的反物質量都不夠讓你衝開一袋康師傅香辣牛肉麵，但以現在的技術，製造一克反氫原子的成本高達62.5萬億美元（約合人民幣420萬億元），隨著技術的改進，未來這個成本可能會降到50億美元（約合人民幣340億元）每克。這也沒辦法，造反物質難，留反物質更難。

既然反物質不能喝物質接觸，人們自然首先想到了用磁場去約束，那些科學家也是這麼做的，只要是帶電的反物質粒子，像正電子或者反質子，它們都可以通過一種叫做“彭寧陷阱（penning trap）”的裝置存儲起來。

彭寧陷阱就是一個小型的粒子加速器，用一個強大均勻軸向磁場來限制粒子的徑向運動，而四極電場則限制粒子的軸向運動，這樣，反物質粒子就會沿著這個環形管道不停地做旋轉運動，當然，這套裝置內部是高度真空，以避免反物質粒子碰到裝置的內壁而發生湮滅。 　　

但是，彭寧也有一個缺陷，就是無法限制中性的反物質粒子，因為中性粒子沒有電荷，無法用磁場去限制。所以那些愛搞事情的科學家又造出了另外一種陷阱——“約費陷阱”，在其內部可以創造一種沿任意方向磁場都會增大的空間，這樣，中性粒子會被困在約費陷阱中磁場最弱的那一點，這就好像把玻璃球放到碗裡，只能在碗的底部滾來滾去一樣。

通過這些物理學家的努力，已經成功的把反氫原子的限制性存儲時間從零點幾秒延長到1000秒，比一節NBA比賽的時間都要長，這無疑對更深入的研究反物質粒子提供了更好的條件。

雖然目前的技術還無法造出大量的反物質並使之發揮作用，然而，一些科學家已經開始進行反物質發動機的仿真研究了。這在之前只能存在於科幻小說或科幻電影中的景象似乎不再是海市蜃樓了，在科幻電影《阿凡達》中，人類為了能夠實現恆星際旅行，建造了一艘長近約1.6千米的太空飛船，這艘飛船使用的就是反物質聚合發動機，這使得飛船的最高航行速度達到了光速的十分之七，約每小時11億公里。也許，在可以預見的未來，這種景象真的可能實現。

清明的星空

反物質不能存放在由普通物質製成的容器中，因為反物質會與其接觸的任何物質發生湮滅，摧毀自身和等量的容器物質（釋放出純能量）。

用磁場保存

帶電粒子形式的反物質可以通過電場和磁場的組合被約束在稱為潘寧阱的裝置中，這種捕集器可以利用捕獲的粒子的偶極矩（電或磁）來約束它們。然而，該裝置不能捕獲和約束由不帶電粒子組成的反物質。

上圖：具有均勻軸向磁場和偏置圓柱形電極的圓柱形潘寧阱剖視圖

原子阱

原子阱又叫磁阱，是一種利用磁場梯度來捕獲具有磁矩的中性粒子的裝置。 雖然這種陷阱已被用於物理學研究中的許多目的，但它們最為人所知的是冷卻原子以實現玻色-愛因斯坦凝聚的最後階段。如果反物質能夠組成反物質原子，也可以採用這種方式來捕獲、約束和保存。

上圖：磁阱實物（看起來好像高壓鍋）O(∩_∩)O哈哈~

激光捕獲保存

在高真空下，可以使用磁光阱或磁阱以略微非共振的激光輻射來捕獲和冷卻反物質粒子。使用高度聚焦的激光束也可以用光學鑷子懸掛小顆粒。

上圖：懸浮在激光中的納米粒子

反物質保存的的記錄和未來研究方向

2011年，CERN科學家能夠保存反氫約17分鐘。

2018年，科學家提出了一項方案，即開發一種先進的密封技術，在便攜式設備中容納十億個反質子，然後轉運到另一個實驗室進行進一步的實驗。

小宇堂

既然正反物質放到一起會湮滅，放出能量，那麼在咱們這個正物質的世界如何保存反物質？

對於反物質來說，我們這個世界所有的一切都是惡意的，因為無論在哪個條件下，總是會出現能和它湮滅的物質粒子，儘管製造它也沒有想象中那麼困難（當然也不是想當然的簡單），但儲存它卻成了一個大難題，因為它無法於物質世界接觸！

第一個被發現的反物質是正電子，發現者是我們中國人-趙忠堯！各位就很奇怪了，不是說反物質麼，怎麼說起正物質來了？沒錯，電子的反物質就是正電子，帶正電的電子，因為在我們物質世界，電子都是帶負電荷的，但正電子攜帶的是正電荷，與電子相遇將會立即湮滅！這是趙忠堯在研究硬γ射線在重元素中的反常吸收時候發現的一種從未見過的特殊輻射現象中發現的，但很可惜的是趙忠堯在探測方式上存在一些瑕疵，被隔壁實驗室的加州理工學院的同學菲利浦·安德森用雲室捕捉到了正電子的軌跡，安德森因此而獲得了1936年諾貝爾物理獎！這不得不說是一個諷刺！

扯的有些遠了，我們回到主題，再來簡單介紹下如何約束這些反物質，畢竟來之不易，如果不加以保存的話，瞬間就湮滅了，那麼製造多少都沒有任何意義！因此科學家考慮了多種方法來保存反物質！

上圖是彭寧離子阱的結構原理，它是一個可以儲存帶電粒子的裝置，原理是均勻軸向磁場和不均勻的四極電場約束帶電粒子！彭寧離子阱已經被各大實驗室廣泛應用。比如在歐洲核子研究中心（CERN）的反質子儲存方式用的就是這種方法。

但彭寧離子阱有一個問題只能限制帶電的反物質，中性反物質粒子就沒戲了，科學家又為中性反物質例子挖了一個坑-“約費陷阱”，用磁場製造出了一個凹陷，任意方向的磁場增強，就像掉進鍋裡的老鼠，除了在鍋底折騰之外是出不來了！

聊完了如何囚禁反物質，我們再來說說反物質的威力！其實反物質炸彈並沒有想象中的那個威力，畢竟它也只是遵循E=MC^2，因此一克反物質毀滅世界這種不過是個笑話而已！比如廣島原子彈真正參與核裂變的U235只有1KG，而質量虧損只有1g，它的威力是2萬噸TNT，那麼1g反物質所產生的威力就是4萬噸（請注意1g反物質和1g物質湮滅的總質量是2g），當然足夠毀滅一個小型城市，但絕不會毀滅世界！而且製造大量反物質是一件極為困難的事，而保存大量反物質那更是壓力山大，因為一不留神就爆了..........

星辰大海路上的種花家

太白金星有個寶瓶，可用於存放反物質。建議有關部門將其順走。

溫情憶鴻564

就像可控核聚變一樣，用磁場來儲存！讓反物質在磁場中做勻速圓周運動！r=mv/BQ

佬獨舞

塑料球

關鍵字: 能量 湮滅 科學