反物质的威力究竟有多大,1克反物质能摧毁整个地球吗?


虽然正反物质湮灭能够将质能转化率提高到100%,但所释放的能量仍在爱因斯坦质能方程限制。


也就是说一克的反物质包含的能量,只有0.9*10^14焦耳,而当其与相等质量的正物质湮灭时,释放出1.8*10^14焦耳,这等能量就相当于4.28万吨TNT当量,大概是2到3颗当年炸日本的原子弹的威力。


很显然,这点威力对于地球来说等于挠痒痒。从理论上计算,要摧毁地球最关键的就是突破引力阻碍,因为地球的引力结合能达到了2.4*10^32 焦耳左右(下图公式),也就是说,将地球炸的粉碎四散开来,就需要这么大的能量,相当于350万万亿枚1.5万吨当量的原子弹。

并且反物质的制造对于人类而言也是一件相当困难的事,所以说想用它做武器,先等等吧。

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赛先生科普


答:1克反物质和普通物质湮灭,将释放4.3万吨TNT当量的能量,有效杀伤半径2.4公里,可以毁灭一座城市。


正反物质湮灭,是人类能想到质能转化率最高的方式,原子弹中裂变材料的质量亏损率为0.09%,氢弹中聚变材料的质量亏损率为0.7%,而正反物质湮灭为100%。所以,同样质量的正反物质湮灭,要比同样质量的氢弹材料发生聚变,释放能量高出143倍。

任何基本粒子都有反物质,反物质和普通物质的静止质量相等、自旋和磁矩大小相等,所带电荷量大小相等;但是自旋方向和磁矩方向完全相反,所带电荷正负相反;比如电子—正电子,质子—反质子等等。


普通物质和反物质接触时,会100%地按照质能方程释放能量,能量不是独立的,而是以光子、中微子或者其他轻子作为载体。

一克反物质和正物质发生湮灭,按照质能方程将会释放能量:

E=Δmc^2=1.8*10^14J;

相当于4.3万吨TNT当量,是广岛原子弹(约2万吨TNT当量)的两倍多。而一枚普通鸡蛋的质量为50~65克,一粒花生米大概重1克。


可想而知,一粒花生米的反物质和普通物质湮灭,就相当于两颗广岛原子弹的爆炸威力,根据核弹杀伤半径(D)经验公式:

D= 1.5 × 等效TNT爆炸当量^(1/3);

可以估算出,1克反物质与1克普通物质湮灭,有效杀伤半径为2.4公里,毁灭地球还差远了,但是毁灭一座城市还是没问题的。


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艾伯史密斯


既然有人提到反物质,那我就好好科普一下。

其实反物质的概念并没有那么科幻。早在1928年,狄拉克在建立电子的相对论方程时就引申出来最早的反粒子概念。那时候距离日本全面侵华还有9年,可想一下得多么遥远的事了。


人类发现的第一个反粒子就是正电子,最后科学家发现所有的粒子都具有与自己质量相等但性质相反的粒子,这就是它们的反粒子。

反粒子构成的物质就叫反物质。反粒子和正粒子相遇会产生100%湮灭效应,也就说它们的质量可以完全转化成能量。


质能方程E=MC²告诉我们,即便一个粒子的质量m再小,其释放的能量还要乘以光速的平方,那么释放的能量就是质量的9亿亿倍。

其实并不是说反物质蕴含的能量比正物质大,同等质量的正反物质的蕴含的能量是相同的。

只不过正物质按照质能方程释放能量的效率很低。比如核弹释放的能量是粒子的质量亏损。比如100克粒子,质量亏损或许才是1克。而反物质与正物质相遇会造成100%的质量亏损。相同质量的正反物质相遇并且湮灭其质量就会全部转化能量释放出去。


相同质量的正反物质造成的质量亏损会比核弹的质量亏损带来的能量转化效率高出成百上千倍。

可以利用这一点制造反物质推进器和武器。

不过现在科学家造成的反物质只能靠高能粒子对撞机制造,废了大半天的劲最后可能只制造几个反物质粒子。


这几个反物质粒子释放的能量还不够维系粒子对撞机的电费。所以从经济效应来说,目前的技术制造反物质完全是赔本赚吆喝的生意。

要是以目前的技术成批量制造反物质,纳税人还不炸锅了?

以目前的理论来看,要把地球炸毁成原始星云起码需要上万亿吨的反物质和正物质。

而人类制造原子级别的反物质都很费劲,更别提一克反物质了。即便制造了一克反物质,其能量也就是很普通的原子弹,甚至连一枚氢弹的能量都达不到。其实反物质并没有科幻电影说的那么强大。

反物质只是把物质的质量亏损释放的能量效率提高到了100%而已!


科学认识论


反物质的威力究竟有多大,1克反物质能摧毁整个地球吗?

传说中的反物质就是正常物质的反状态,正反物质相遇即发生湮灭,将质量彻底转换为能量!这也是传言反物质炸弹威力十分巨大的理论基础!但威力到底如何,我们动笔算算即可知道!

原料:1g反物质(其实是2g哦,因为还有隐藏的1g物质)

引爆方式:只要让它们相遇即可,这也许是最简单的操作了

能量大小:?

计算公式:E=MC^2

E=MC^2=0.002*299792458^2=179751035747363.53J

1吨TNT约合:4184000000J

那么一克反物质的当量约:42961.53吨TNT

差不多就是2颗广岛原子弹的威力,当然广岛原子弹的重量是以吨计算的,而这个反物质炸弹却是以g计的!不过这是忽略外围保障设备的,因为在市区了磁场隔离之后反物质立刻就会与物质发生湮灭,操作者直接就玩完.....

非常明显,这2颗广岛的原子弹是无法撼动地球一根汗毛的!那么需要多少反物质才能将地球炸裂呢?

地球的引力结合能为:2.45×10^32J

简单计算即可知道大约需要:2.73×10^12吨反物质!

看起来即使是反物质,仍然需要我们难以想象的质量,并不是说反物质威力不够,而是地球的引力结合能实在太大了!

其实到现在为止,我们地球上都没生产出1g反物质!


星辰大海路上的种花家



反物质最早由卡尔.安德森在1932年提出,当时安德森意识到任何物质都会有其对应相反的物质存在,当两个物质彼此接触时就会瞬间抵消进而全部变成能量释放出来,因此反物质的质能转化率是100%,这就意味着反物质拥有巨大能量和威力。

爱因斯坦在狭义相对论中第一次为人类揭开了质量和能量的关系,爱因斯坦犀利的指出一个有质量的物体在放出能量的同时一定会损失质量,损失的质量越多其能量也就越强,由此得出来著名的质量方程E=MC²


我们平常用的炸药和煤炭在反应前后的质量也是不一样的,不过这种质量亏损非常非常小,所以笼统来说化学反应前后质量不变,但质能方程告诉了人类微小的物质对应着巨大的能量,区别在于你能不能把它释放出来。

人类在之后制造的原子弹和氢弹就是对质能方程的完美证明,核弹中的核反应比化学反应要强大的多,氢弹的核反应前后质量亏损达到了0.7%,也就是说氢弹能把0.7%的质量完全转化为能量。

而反物质可以将100%的质量完全变成能量,因此一克反物质如果与空气进行接触,那么这一克反物质马上就会和一克空气发生湮灭,最后释放出4.28万吨TNT的威力,而人类目前为止爆炸的最大氢弹达到了5500万吨TNT当量,所以说一克反物质是无法毁灭地球的。


宇宙探索未解之迷


爱因斯坦从狭义相对论中推导出了著名的质能方程,据此我们知道任何物质都蕴含着巨大的能量。如果正物质和反物质相遇,它们就会互相湮灭,所有的质量都将会转化为纯能量,质能转换率达到了极致的100%,远高于核裂变和核聚变。

根据E=mc^2,如果1克反物质与相等质量的正物质发生湮灭,将会释放出的能量约为1.8×10^14焦耳,相当于4.28万吨TNT当量。这些能量是远不足以摧毁整个地球的,因为人类曾经引爆过当量为5000万吨TNT的氢弹,但也没有引发地球毁灭。1克反物质和1克正物质湮灭之后释放出的能量只相当于3枚当年投向广岛的小男孩原子弹,所以其破坏力十分有限。

地球物质最初来自于太阳星云中的气体和尘埃,它们通过引力紧密束缚在一起,拆开这种引力作用所需的能量为2.24×10^32焦耳。通过计算可知,这需要1.25万亿吨的反物质和相等质量的正物质。

虽然人类现在能够制造出反物质,但产量极低,而且成本极其高昂。以大型强子对撞机为例,目前世界上最为强大的粒子加速器每年也只能制造出10纳克的反物质,而成本则高达上千万美元。因此,为了制造出1克反物质,需要让大型强子对撞机连续工作1亿年,并且要耗资上千万亿美元。虽然正反物质湮灭是一种十分强大的能量来源,但距离这种技术投入使用还早得很,目前能把可控核聚变实现就已经不错了。


火星一号


理论上正反物质炸弹威力来自质能方程,全部的质量都转化成能量,E=MC²,带入数据M=0.001KG,C=3x10^8m/s

转化成能量为9x10^13J,1KG的TNT当量为4.184x10^6J

计算可知,1克正反物质全部转化为能量,相当于21,531,100KG的TNT,即2万1千五百三十一吨。

广岛爆炸的原子弹“小男孩”的当量为一万3千吨。

即大约两颗广岛原子弹,但一枚“小男孩”本身的重量就发到4吨。

如今核大国的武器库中的原子弹和氢弹已经远超这个威力。


Latosolicredasfir...


自反物质被发现以来已经过去三十余年,世界各超级大国从未停止过对反物质的研究,其中中国也在其中。反物质武器利用了"同性对赤,异性相吸"的原理,物质的正反两级相遇所爆发出极大能量。反物质武器于核弹不同,并不会对环境造成污染。其次反物质武器极其难以储存,特别容易发生爆炸

地球的陆地加上海洋的表面积一共是是5.1亿平方公里,那么粗略算一下只要约30吨反物质就可以把地球炸的连渣都不剩~



领航员East


你忽视了地球的质量和引力。除非破坏地球的核心,不然人类的任何武器都无法摧毁地球。更别说1克反物质,1000吨都不行。

一些天体如超新星爆炸、黑洞什么的可以把地球撕碎。


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