JKF 捷克論壇

搜尋
732
皇帝 | 2018-10-18 11:14:59

1931年,狄拉克首次預言了反物質的存在。根據他三年前提出的狄拉克方程式,大自然應該存在電子的反粒子,也就是除了電荷與電子相反是正電,其餘質量、自旋與電荷等數值都與電子一模一樣。第二年,美國物理學家安德森(Carl D. Anderson)果真從宇宙射線中發現它的蹤跡,並命名為「正子」(Positron)。這個發現鼓舞了科學家尋找另一個反物質──質子的反粒子,然而許多年過去,卻始終沒有反質子的跡象,許多人開始懷疑也許並沒有反質子,直到義大利物理學家塞格雷(Emilio Segrè, 1905-1989)的出現。

塞格雷正是在狄拉克方程式問世那年,從粒子物理大師費米手中取得博士學位。然後在1936年,也就是安德森因為發現正子而獲得諾貝爾物理獎這一年,塞格雷來到美國加州大學柏克萊分校,參觀發明迴旋加速器的勞倫斯(Ernest Lawrence)剛成立的輻射實驗室。因為他對實驗後的輻射廢料極感好奇,第二年勞倫就送了一塊給他,塞格雷加以分析後,發現與已知的元素完全不符,就如此因緣際會地發現週期表上第一個由人工製造出來的元素鎝(technetium)。

1939年,他又回到柏克萊,這次可不是短期造訪。因為與納粹結盟的墨索里尼於1938年也頒布命令禁止猶太人在大學任職,塞格雷害怕留在國內也會面臨德國猶太人的處境,因此與妻子一起輾轉來到柏克萊。在這裡,他又陸續與不同同事合作,發現了新元素砈(Astatine),以及同位素氙-135與鈽-239;這兩個同位素分別成為核反應爐與核子武器必要的重要元素,塞格雷自然也被徵召加入曼哈頓計畫。

1955年10月18日,他與歐文·張伯倫(Owen Chamberlain)利用前一年剛完工,能量高達62億電子-伏特的粒子加速器,撞出質子─反質子對,終於證實了反質子的存在,兩人也因而共同獲得1959年的諾貝爾物理獎。

1974年,塞格雷趕在法定退休年齡前一年回到羅馬大學任教,彌補當年被迫離開教職與家鄉的遺憾。這位發現反質子與那麼多新元素的物理學家最後還是溯本追源,從此在祖國定居,也如願安眠於此。

資料引用於:http://history.pansci.asia/

Emilio Segrè.jpg (432.61 KB, 下載次數: 0)

Emilio Segrè.jpg

評分

已有 7 人評分名聲 金幣 收起 理由
ado + 10 感謝大大分享
angelsky777 + 10 + 10 感謝大大分享
jkfmen + 10 感謝好友分享!
微笑圈圈 + 10 + 10 感謝大大分享
gebygeby1 + 2 感謝大大分享~抱歉剩這些了

總評分: 名聲 + 64  金幣 + 32   查看全部評分

分享分享 收藏收藏
FB分享
回覆 使用道具
費波南西
威爾斯親王 | 2018-10-18 11:39:06

有聽過反質子 , 原來它的發現經歷是如此 , 還是那句話 , 人類真的是  ,,,,  聰明

評分

已有 1 人評分名聲 收起 理由
wenzen.chen3504 + 10 只記得爭奪反物質毀滅地球的電影XD.

總評分: 名聲 + 10   查看全部評分

引言 使用道具
deeperinloveu
超級版主 | 2018-10-18 12:01:28

真是學無止境
引言 使用道具
732
皇帝 | 2018-10-18 13:31:47

本篇最後由 732 於 2018-10-18 13:32 編輯

今天分享的主題是我的物理專業,那麼我就多多提供一些有關反物質的資訊。

這還是要從愛因斯坦的相對論公式E=mc^2,其中E是能量,m是質量,c是光速(每秒三億公尺),從這公式得出「很少質量可轉換為很大能量」。

若物質不為靜止,而有動量P,E^2= (mc^2)^2  + p^2c^2

1.png (109.91 KB, 下載次數: 0)

1.png

引言 使用道具
732
皇帝 | 2018-10-18 13:46:05

安德森出生在美國紐約,父母是瑞典移民。安德森1927年在加州理工學院獲得學士學位,1930年獲得博士學位。在著名物理學家密立根的指導下,安德森研究了宇宙線,在雲室(由英國物理學家查爾斯·威耳遜發明,威耳遜也因「通過水蒸氣的凝結來顯示帶電荷的粒子的軌跡的方法」獲得了1927年的諾貝爾物理學獎)的軌跡中發現了一種質量與電子相當,但是帶有正電荷的新粒子——正電子。這一發現在1932年公布,並完全符合狄拉克的理論預言。由於這一發現,安德森獲得了1936年的諾貝爾物理學獎。

2.jpg (15.73 KB, 下載次數: 0)

2.jpg

引言 使用道具
732
皇帝 | 2018-10-18 13:50:03

丁肇中的最後一役- AMS

美國總統布希於2008年10月簽署美國國會通過的法案,由諾貝爾獎得主(1976年) ,中央研究院院士丁肇中主持的AMS(Alpha Magnetic Spectrometer-2)磁譜儀計畫探測器,已於2011年5月16日搭載奮進號太空梭升空,安裝在國際太空站上,尋找宇宙中的反物質。

美東時間5月20日清晨5時46分,阿爾法反物質太空磁譜儀2號成功安裝在國際太空站右邊的外面。太空人運用奮進號機械手臂,把磁譜儀自太空梭貨艙取出,並安裝在太空站外面,將在未來10年搜索宇宙,以太空中的反物質、暗物質與其他光學望遠鏡無法偵測的宇宙現象。

3.jpg (58.27 KB, 下載次數: 0)

3.jpg

引言 使用道具
732
皇帝 | 2018-10-18 13:52:30

AMS實驗是個多國合作的科學實驗,共有37個研究機構,美國能源部負責建造,美國太空總署(NASA) 負責發射的任務,多國參與設計與出資,而臺灣方面負責設計與製作符合太空規格的電子電路板。14年來AMS耗資達20億美元,被《紐約時報》稱為是有史以來最昂貴的科學實驗之一。

AMS實驗將是第一次將這樣的探測器放入太空軌道,且是由許多粒子物理學家與天文物理學家合作,回答一些自古以來存在的問題。
(1)如大爆炸理論所描述,宇宙的生成應是有相同多的物質與反物質,而我們可以 看到的銀河是只有由物質組成,那“反物質”在那裡了?

(2)銀河物質的質量 遠大於我們可以觀測、看得見的恆星、氣體與塵埃,那會不會有所謂的“暗物質”存在?

阿爾法磁譜儀實體圖.jpg (492.51 KB, 下載次數: 0)

阿爾法磁譜儀實體圖.jpg

引言 使用道具
732
皇帝 | 2018-10-18 13:54:21

大爆炸理論述宇宙的開始有同樣多的物質與反物質,但發現跟我們銀河系距二千萬光年的另一個銀河系是由物質組成,那反物質是去哪兒了? 有沒有完全由反物質組成的銀河系是我們沒有發現的,或是是否早期宇宙 就已存在物質與反物質量的不平衡造成現在物質的宇宙?

丁肇中主持的磁譜儀計畫探測器(AMS)的「科學目標」是找尋太空中的反物質。現在認為宇宙是大爆炸形成,爆炸前是真空,有物質就有反物質,否則加起來不會是真空。 AMS三年可以收集廿億個粒子,如果找不到反物質,代表宇宙邊緣沒有反物質,這就是一個發現,可能宇宙不是大爆炸來的。
引言 使用道具
wenzen.chen3504
王子 | 2018-10-18 13:55:41

有時候會覺得納悶:諾貝爾獎的最重要核心不是要獎勵「為人類做出卓越貢獻」的人嗎?
那為什麼發明「非揮發性記憶體NVM」的人,讓現在電子產品又小又便宜、智慧、又無所不在,到現在還沒獲獎表彰?
而這些個「反物質」?「上帝粒子」的跟一般人的關係到底在哪裡啊!?不能吃、摸不到、沒有什麼產品跟人相關可用…的不是嗎?
哈哈哈!我果然只是凡夫俗子的吧XDD

評分

已有 1 人評分名聲 收起 理由
732 + 10 樓主太有才啦!

總評分: 名聲 + 10   查看全部評分

引言 使用道具
732
皇帝 | 2018-10-18 13:56:54

本篇最後由 732 於 2018-10-18 14:00 編輯

AMS另一個科學目的是研究暗物質的起源。現在認為暗物質是一種新的粒子,由“超對稱”理論預測暗物質包含的粒子之間的碰撞會產生反質子與正子 (電子的反粒子) 。最高能量的粒子來自宇宙,AMS會在比所有的加速器能量更高的狀況下,找尋暗物質。

2014/9/19丁肇中指出,團隊這次發現,在太空中蒐集到的「正子」(即電子的反物質)在處於不同能量時,竟然有完全不同的表現,讓他覺得「奇怪,相當奇怪!」這暗示正子產生的源頭有兩個,其中一個是平常的宇宙射線,而另一個很可能就是暗物質。團隊推測產生這些怪異行為正子的成因有兩種,其中之一就是“藉由暗物質碰撞所產生”。

雖然這次得到的數據還不夠,不能直接斷論他們觀測到的就是暗物質存在的直接證據,但到目前為止,數據走向和暗物質模型都吻合,讓科學家相當振奮,期待越來越多的數據點,能讓他們更加接近真相。

4.jpg (54.13 KB, 下載次數: 0)

4.jpg

引言 使用道具
732
皇帝 | 2018-10-18 14:19:13

wenzen.chen3504 發表於 2018-10-18 13:55
有時候會覺得納悶:諾貝爾獎的最重要核心不是要獎勵「為人類做出卓越貢獻」的人嗎?
那為什麼發明「非揮發 ...

我套用一句愛因斯坦的名言來回答您的問題:「只有了解宇宙的本質這學問才有恆久的意義」。

想想一百多年前愛因斯坦的相對論有什麼應用?這是到了近年來GPS定位才發現,如果不考慮廣義相對論的效應,定位會差到好幾公里。

而您提到的這一些發明都是在工程上面的精進而已,而最根本的源頭是來自於電晶體的發明。1947年,由約翰•巴丁、沃爾特•布喇頓和威廉•肖克利所發明。當時巴丁、布喇頓主要發明半導體三極體;肖克利則是發明PN二極體,他們因為半導體及電晶體效應的研究獲得1956年諾貝爾物理獎。




評分

已有 1 人評分名聲 收起 理由
wenzen.chen3504 + 10 唉~CCD跟藍光都得過了😥

總評分: 名聲 + 10   查看全部評分

引言 使用道具
gebygeby1
王室 | 2018-10-18 15:30:35

雖然不懂物理
這招真的很厲害~自己發文後能夠接續回應這樣哈拉勳章就快了

評分

已有 2 人評分名聲 金幣 收起 理由
732 + 5 不小心這招就被好友學去了
deeperinloveu + 6 + 6 這是正道~

總評分: 名聲 + 11  金幣 + 6   查看全部評分

引言 使用道具
732
皇帝 | 2018-10-18 18:31:06

gebygeby1 發表於 2018-10-18 15:30
雖然不懂物理
這招真的很厲害~自己發文後能夠接續回應這樣哈拉勳章就快了 ...

好友,我多年教書的心得是:如果在一個檔案裡面放太多的資訊,大部分的人只會看前面幾句,後面就不看了。

但如果切割成幾個小的單元,再附上圖,這樣的接受度會比較高。

評分

已有 1 人評分名聲 收起 理由
wenzen.chen3504 + 10 中間穿插下課10分鐘的概念XD

總評分: 名聲 + 10   查看全部評分

引言 使用道具
jkfmen
威爾斯親王 | 2018-10-18 18:55:34

感謝好友分享的知識~真是棒
物理~窮究宇宙間萬事萬物的道理
有很多東西觀測不到~也收集不到
因此需要靠嚴密的理論架構來推論
同時也需要靠嚴謹的數學邏輯來驗證
有時一個基礎關鍵有了突破性發現
整個理論架構都可能一夕翻盤
是不是這樣~請老師開釋

評分

已有 1 人評分名聲 收起 理由
732 + 10 我很認同+1

總評分: 名聲 + 10   查看全部評分

引言 使用道具
gebygeby1
王室 | 2018-10-18 19:46:05

732 發表於 2018-10-18 18:31
好友,我多年教書的心得是:如果在一個檔案裡面放太多的資訊,大部分的人只會看前面幾句,後面就不看了。 ...

感謝~經驗學習^_^
引言 使用道具
hamidh
大公爵 | 2018-10-18 19:59:42

這些人真的很強
引言 使用道具
732
皇帝 | 2018-10-18 21:20:15

jkfmen 發表於 2018-10-18 18:55
感謝好友分享的知識~真是棒
物理~窮究宇宙間萬事萬物的道理
有很多東西觀測不到~也收集不到

好友講的完全正確。就好像我們現在認為理所當然的能量不滅定律,當初焦耳也是花了非常多的時間和精力才能夠說服學界,且經過多年的檢驗,才確定能量守恆的正確性。

之後所有建築在能量守恆定律的定理或定律,一旦能量守恆定律不再是正確的,那這些定律也必須要做修正。
引言 使用道具
zxc987456321
王子 | 2018-10-19 11:11:31

這個大大長知識了
引言 使用道具
您需要登入後才可以回覆 登入 | 加入會員

建議立即更新瀏覽器 Chrome 95, Safari 15, Firefox 93, Edge 94。為維護帳號安全,電腦作業系統建議規格使用Windows7(含)以上。
回頂部 下一篇文章 放大 正常倒序 快速回覆 回到列表