第十七章 奧茲星人的侵略(4)

第十七章奧茲星人的侵略(4)

“東京已經毀了，我們lfw的戰鬥力也大大損耗啊！”不知何時，劉宇也來到頂樓上，心情沉重的說道，“但是，我相信希克拉一定會在最關鍵的時刻趕回來的！”“現在有沒有什麽有效地方法能延遲奧茲星人的侵略？”劉鎮擔憂的問道。

“隊長，你還記得lfw的緊急狀況應急預案嗎？”劉宇走到劉鎮身邊低聲說道。

“你是說計劃嗎？可是計劃不是早已經被撤銷了嗎？”劉鎮疑惑地問道。

“我指的是計劃，既然東京市地區已經成為無人地區，我想計劃應該能成功。”劉宇分析道。

“試試看吧，也許也隻有這個計劃可以成功延遲奧茲星人的侵略了。”劉鎮歎息道。

第二天，奧茲星人並沒有像人類想象中的那樣大規模的展開侵略戰爭。

“計劃啟動！”坐在司令室內的劉鎮盯著主屏幕，一聲令下。隨即，幾發看似尋常的導彈迅速朝東京市上空五十米停泊的那艘宇宙飛船飛去。

不要小瞧了著幾發導彈，計劃的成敗就看他們的了。

在一個黑暗的空間中，一個長著銀色頭顱，臉上隻有一隻眼睛沒有鼻子，沒有耳朵，額頭上生有兩根觸角的人型生物走向一個閃爍著藍光的液晶屏幕前。屏幕中顯示著數枚導彈的運動軌跡。“地球上的lfw究竟想要幹什麽？我們奧茲星人的科學技術才不怕這些無聊的弱智攻擊！這種程度的攻擊，即便這艘宇宙船不防禦，也不會傷及分毫的。”

然而，奧茲星人小看了人類的智慧，這幾枚導彈可不是普通的導彈。

當導彈命中那艘宇宙船時，奧茲星人才感覺出了其中的不對。

“到底是怎麽回事！”奧茲星人感覺到不妙大聲叫道，“為什麽宇宙船的周圍空間會莫名其妙的扭曲？難道說，這艘船要被……………”話還沒說完，宇宙船就在劇烈的顫抖搖晃著，“不好！這不可能！地球上的人類怎麽可能會有這種攻擊手段？”奧茲星人不解的自問道。

東京市上空五十米，lfw所發射的幾枚導彈全部命中這艘大型宇宙船！一陣爆炸聲過後，那艘宇宙船周圍的空間開始扭曲，直至產生了一個小型的空間撕裂黑洞，轉瞬間就將這艘宇宙船吸了進去。

宇宙船內的奧茲星人徹底慌了手腳，宇宙船內的各種機械器件也都被那個空間撕裂黑洞所產生的吸力給破壞得成為一對廢棄物。

當一切都歸於平靜後，東京市隻留下一片廢墟，而上空五十米處的那艘宇宙船也消失的無影無蹤。

“lfw的計劃隻能延遲奧茲星人的侵略4個小時，我們隻能祈禱4個小時內希克拉能夠回來！”劉鎮坐在司令室內沉重的說道。

“隊長，我想計劃對奧茲星人所產生的傷害遠不止這些，那艘宇宙船不可能具有對抗黑洞的能力。”劉宇說道。

對，那幾枚導彈所起的作用就是製造人工黑洞，當人工黑洞消失時將宇宙船拖入異空間，同時對奧茲星人的宇宙船產生傷害。而製造那幾枚導彈需要用到反物質，所謂反物質是一種人類陌生的物質形式，在粒子物理學裏，反物質是反粒子概念的延伸，反物質是由反粒子構成的。反物質和物質是相對立的，會如同粒子與反粒子結合一般，導致兩者湮滅並釋放出高能光子或伽瑪射線。1932年由美國物理學家卡爾·安德森在實驗中證實了正電子的存在。隨後又發現了負質子和自旋方向相反的反中子。到目前為止，已經發現了300多種基本粒子，這些基本粒子都是正反成對存在的，也就是說，任何粒子都可能存在著反粒子。

正電子、負質子都是反粒子，它們跟通常所說的電子、質子相比較，電量相等但電性相反。科學家設想在宇宙中可能存在完全由反粒子構成的物質，也就是反物質。

電子和反電子的質量相同，但有相反的電荷。質子與反質子也是這樣。那麽中子與反中子的性質有什麽差別？其實粒子實驗已證實，粒子與反粒子不僅電荷相反，其他一切可以相反的性質也都相反。這裏我們討論一下重子數的概念。

質子與中子被統稱為核子。人們從核現象的研究發現，質子能轉化為中子，中子也能轉化為質子，但在轉化前後，係統的總核子數是不變的。例如：在發生β衰變時，放出正電子的稱為“正β衰變”，放出電子的稱為“負β衰變”。在正β衰變中，核內的一個質子轉變成中子，同時釋放一個正電子和一個中微子；在負β衰變中，核內的一個中子轉變為質子，同時釋放一個電子和一個反中微子。此外電子俘獲也是β衰變的一種，稱為電子俘獲β衰變。

50年代起的粒子實驗表明，還有很多種比核子重的粒子，它們與核子也屬同一類，這類粒子於是被改稱為重子，核子僅是其最輕的代表，一般的規律是：當粒子通過相互作用而發生轉化，係統中的重子個數是不會改變的。

由於重子數的守恒性，兩個質子相碰是不會產生一個包含三個重子的係統的，那麽反核子應當怎麽產生？實驗表明，反核子總是在碰撞中與核子成對地產生的。例如p+p→n+n+n+n‘+若幹π介子，其中n代表質子或中子，n‘代表反質子或反中子。反核子一旦產生，它常很快與周圍的某個核子再相碰而成對地湮滅。例如

n+n‘→若幹π介子。按照這種說法推論，在宇宙的某個地方，一定存在著反物質世界。如果反物質世界真的存在的話，那麽，它隻有不與物質會合才能存在。可物質與反物質怎樣才能不會合？反物質在宇宙何方？這還是待解之迷。

對於比核子更重的重子，情況完全一樣。反重子也總是與重子成對地產生，成對地湮滅的。這些經驗使人們認識到，重子數的守恒規律需要重新認識。人們把重子數b當作描述粒子性質的一種電荷。正反重子不僅有相反的電荷，而且也有相反的重子數b。令任一個重子都具有重子數b=+1，則任一個反重子都具有b=－1。介子、輕子和規範子等非重子不具有重子數，即它們有b=0。重子數的守恒規律可表述為：任何粒子反應都不會改變係統的總重子數b。這表述既反映了不涉及反粒子時的重子個數不變，也概括了反粒子與粒子的成對產生和湮滅。我們容易理解中子和反中子的區別了，它們具有相反的重子數b，因此反中子能與核子相碰導致湮滅，而中子則不能。

此外，人們還類似地發現了輕子數的守恒性。中微子雖不帶電，也不具有重子數，但它與反中微子具有相反的輕子數。按輕子數的守恒性，中微子與反中微子的物理行為也是很不一樣的，實驗還表明，介子數和規範粒子數是不具有守恒性的。這樣我們看到，電荷隻是粒子的一種屬性，另外還有用重子數和輕子數等物理量刻畫的其他屬性。正反粒子的這些屬性也都是相反的。1928年，英國青年物理學家狄拉克從理論上首次論證了正電子的存在。這種正電子除了電性和電子相反外，一切性質和電子相同。1932年，美國物理學家安德遜在實驗室中發現了狄拉克所預言的正電子。1955年，美國物理學家西格雷等人用人工的方法獲得了反質子。此後人們逐漸認識到，不僅質子和電子，所有的微觀粒子都有各自的反粒子。

這一係列科學成果使人們日漸接近反物質世界。然而問題並不那麽簡單。首先，在地球上很難發現反物質。因為粒子與反粒子碰到一起，就像冰塊遇上火球一樣，或者一起消失，或者轉變為其他粒子。所以在地球上，反物質一旦碰上其它物質就會被兼並掉。其次，製造反物質相當困難而且耗費巨大，需要如或l之類的高科技儀器，並且即使製造出反物質，也難以保存，因為地球上萬物都由物質構成。

我們周圍的宏觀物質主要由重子數為正的質子和中子所組成。因此，這樣的物質被稱為正物質，由他們的反粒子組成的物質相應地叫反物質。從粒子物理的角度講，正粒子和反粒子的性質幾乎完全對稱，那麽為什麽自然界有大量的正物質，而卻幾乎沒有反物質呢？這正是我們要討論的問題。

反物質就是正常物質的鏡像，正常原子由帶正電荷的原子核構成，核外則是帶負電荷的電子。但是，反物質的構成卻完全相反，它們擁有帶正電荷的電子和帶負電荷的原子核。從根本上說，反物質就是物質的一種倒轉的表現形式。愛因斯坦曾經根據相對論預言過反物質的存在：“對於一個質量為，所帶電荷為e的物質，一定存在一個質量為，所帶電荷為－e的物質（即反物質）”。按照物理學家假想，宇宙誕生之初曾經產生等量的物質與反物質，而兩者一旦接觸便會相互湮滅抵消，發生爆炸並產生巨大能量。然而，出於某種原因，當今世界主要由物質構成，反物質似乎壓根不存在於自然界。正反物質的不對稱疑難，是物理學界所麵臨的一大挑戰。

在多數理論家看來，宇宙中正反物質的大尺度分離是不可能發生的。因此，三千萬光年的範圍內沒有反物質天體，已說明宇宙中大塊的反物質是不存在的。但是理論家也相信，極早期宇宙中正反物質應當等量。這樣，需要做的事是尋找物理機理，來說明宇宙如何才能從正反物質等量的狀態過渡到正物質為主的狀態。這裏，理論家也遇到了非常尖銳的困難。

按照大爆炸理論，甚早期宇宙介質的溫度非常高。粒子間的熱碰撞會成對地產生任何基本粒子。當粒子的成對湮滅與成對產生達到統計平衡，宇宙介質就是一切基本粒子構成的混合氣體，且任一種穩定或不穩定的粒子都有接近相等的數密度。至於重子和反重子的數目是否嚴格相等，這不是由物理規律決定，而是由初條件決定的。

在理論家看來，在最初的宇宙中正反粒子應當等量才自然。但是易於看出，若這想法是對的，重子的守恒性立即會給出與事實明顯不符的推論。當宇宙的膨脹使氣體溫度降至10^13k以下，由於粒子的熱動能已不夠，熱碰撞成對產生重子已不可能。於是湮滅過程將使正反重子的數目同時迅速下降。最終，宇宙中將既沒有重子，也沒有反重子。這顯然不是真實宇宙的情景。事實上，今天宇宙中光子的數目最多.重子的數目是它的十萬萬分之一左右，反重子的數目很可能還要低許多量級。如果重子數b的守恒性是嚴格的物理規律，要宇宙從正反重子等量的狀態演化成今天這樣的狀態是不可能的。然後，理論家又不能相信在原始的宇宙中重子就會多於反重子，那麽問題的出路在哪兒？

重子數b的守恒性肯定是嚴格成立的物理規律嗎？至今難以計數的粒子實驗確實沒有發現過一個破壞重子數守恒的事例，但是這並不說明它一定是嚴格的規律。回顧一下化學的發展可作借鑒。化學反應是元素的重新組合。經驗表明，在重組合的前後，每一種元素的原子數是守恒的，無數的化學實踐表明沒有例外。想把汞變金的煉金術的失敗，更從反麵提供了證明。但是有了核反應的知識後人們已清楚知道，汞變成金完全可能，關鍵在於要有高的能量讓原子核發生變化。化學反應是在粒子能量小於1ev的條件下進行的，這條件下原子核不能相互接觸，核反應就不能發生。若過程中粒子的能量超過1ev，原子核之間就能充分接近，那麽原子核就能變化了，原子數的守恒性也就隨之破壞了。由此看來，原子數在化學過程中的守恒不是偶然的，但是它僅是低能下的唯象規律，而不是普遍成立的自然規律。借鑒同樣的道理，重子數的守恒性也可能僅是一定能量範圍的唯象規律，而不是普遍成立的。當粒子的能量更高，重子數的守恒性完全可能會不成立，這正是今天的理論家看到的出路。

從70年代中期起，粒子物理中由弱電統一理論的成功，掀起了研究相互作用大統一的潮流。按這樣的理論，高能下發生破壞重子數守恒的過程是自然的事，粒子物理中的這一潮流與宇宙學解決正反物質不對稱疑難的需要不謀而合了。於是這疑難問題作為粒子物理和宇宙學的交叉領域而得到了很多進展。人們已清楚，要從正反物質等量的早期宇宙演化出今天正物質為主的狀態，除了重子數守恒須可能被破壞外，正反粒子的相互作用性質還必須有適量的差別。由於超高能下的粒子物理規律至今還沒有被掌握，因此實際上自然界是否確實具備這兩個要素，尚不能回答，人們正在試探和摸索之中，如果今天的宇宙中隻有正物質天體是事實，問題是否能按這思路得到解決也還並不完全肯定。

總之，為徹底揭開宇宙反物質之謎，前麵還有漫長路要走。人們已能預料，這問題的解決不僅對認識宇宙是重要的，它對物理學的影響也將是很深刻的。

反物質是人類目前所知的威力最大的能量源。它能以百分之百的效率釋放能量（核裂變的幾率是百分之一點五）。反物質不造成汙染，也不產生輻射，一小滴反物質就可以維持整個紐約城全天的動能。先別過於樂觀，其中可隱藏著危機……

反物質極不穩定，它可以把接觸到的任何東西化為灰燼……連空氣也概莫能外。僅僅一克反物質就相當於20萬噸當量的核炸彈的能量——比當年扔在廣島的那顆原子彈要強20多倍。

當物質與反物質接觸，原子最外層的電子因為所帶電荷相反而抵消，原子核中的質子也因同樣的原因相互抵消，而反中子因磁性與中子相反而與中子進行強烈的碰撞發出驚人的能量。愛因斯坦曾計算過這種完整的能量釋放比率，跟這種完全的能量釋放相比，核裂變就像劃燃一根安全火柴一樣微不足道。

lfw的計劃就是利用反物質之間的湮滅，通過對能量釋放的控製以產生人造黑洞，同時產生時空效應來製造異度空間，將奧茲星人的宇宙船拖入其中。

一片漆黑的空間中，奧茲星人正在捶胸頓足。

“人類！這不可能！”

“沒有什麽不可能！”一道人型金光緩慢走向奧茲星人。“你是什麽人？”奧茲星人指著那道金光警惕地問道。

“遠古來的光之使者！”話剛說完，緊接著一道金光刺向奧茲星人，而後奧茲星人發出一聲慘叫“啊——”，發生巨大爆炸，身體化為齏粉。

來人正是剛剛歸來的希克拉。

與此同時，從月球朝著地球飛來一艘宇宙船，而後被從後方而來的一團綠光所覆蓋。

“這裏是……吉普他4號…………現在遭遇………不明攻擊，請求援助!請求援助！”lfw總部收到這樣一條求救信息，可惜他們正忙於對付奧茲星人的侵略，對此隻能是托付給相關分部了。

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