科學也可以如此靠近

反重力物質是不是比暗物質更難突破

9月
23
2018

2018年9月23日00時 今日科學 菜葉奇聞

菜葉奇聞

反重力一向是科幻小說和電影中的重要題材,製造出不依靠傳統推進方式而自由在天空飛翔的反重力飛行器,是很多人心目中的夢想。

儘管,反重力是人們一個美好的夢想,但是傳統科學長期認為,反重力是不可能的。1992年4月,已故的英國索爾福德大學教授、當時擔任英國航天防禦系統戰略項目負責人的布賴恩·揚在倫敦機械工程師學會發表演講,他在演講中解釋了為什麼進行反重力研究與航空航天業乃至世界都有關。

眾所周知,重力G等於物體質量m乘以物體的重力加速度g即G=mg也就是說我們之所以可以停留在地球上而沒有被甩到宇宙空間的原因。當物體的重力加速度不變時,重力的大小取決於物體的質量。當質量越大時引力越大。而反重力系統就是給物體一個反作用力。當這個反作用力大於物體的重力時,這個物體就可以脫離地球的引力。

在一定重力與反重力之間達到平衡時。就可以懸浮在大氣層與地表之間。當然,我們同樣要考慮到大氣壓強的問題。只有作用與反作用力達到平衡時我們才能脫離地球引力懸浮在空中。

不過,我們在影片中看到的大多數這類飛行器,其實並非真正的「反重力設備」,大多數只是對抗重力的設備而已。反重力的準確定義是萬有斥力,在我們的低速宏觀世界的反重力是任何兩個物體之間所產生的與各自質量成正比,與距離平反成反比的斥力。

物理學把自然界的所有現象劃分成四種力,它們有本質區別,其中最常見的引力和電磁力。電影《阿凡達》中潘多拉行星上的磁懸浮漂浮島能漂浮是因為受到了磁場力,而非反重力。

嚴格意義上的反重力是不存在的。事實上在所有四種基本力中,萬有引力是唯一只有吸引作用而沒有排斥作用的力。引力與其他力為什麼會有這樣的區別? 嚴格的反引力雖然沒有,但是有一種辦法可以產生類似效果,那就是尋找負質量物質,能量比真空還低的物質。現代物理學認為,真空中每時每刻都有大量虛粒子對產生和湮滅。

1948年H.卡什米爾發現真空中的平行導體板之間的虛粒子能量比真空小,兩板之間會產生弱吸引力,這種現象叫做卡什米爾效應。
這樣的虛粒子相當於具有負質量,如果飛船和地球都由負質量物質組成,那麼飛船和地球之間的萬有引力就會產生相互遠離的相對運動,出現很多科幻片中的神奇飄升效果。文章來源:菜葉網


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