反物質(zhì)武器-武器簡介

世界上的物質(zhì)都是由分子組成的，分子是由原子組成的，原子是由原子核以及圍繞它旋轉(zhuǎn)的電子組成的，而原子核是由質(zhì)子和中子所組成的?？茖W家后來又發(fā)現(xiàn)，質(zhì)子和中子是由更小的粒子所組成的，這種更小的粒子被稱為夸克。迄今，科學家已發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)結構的5個層次，即“夸克→核子→原子核→原子→分子”，以及300多種基本粒子。大千世界無奇不有的物質(zhì)，就是由多種多樣的基本粒子構成的。

反物質(zhì)(antimatter)是由反粒子(antiparticle)構成的物質(zhì)?？茖W家已經(jīng)證明，構成世界萬物的基本粒子都有一個反粒子——與自己“長得”一模一樣但“秉性”相反的“鏡像物”。比如，電子帶負電、質(zhì)子帶正電，而帶正電的電子和帶負電的質(zhì)子就是反粒子，前者稱為反電子，后者稱為反質(zhì)子。像氫原子，就有由反質(zhì)子和正電子組成的反粒子——反氫原子，而由反氫分子組成的反氫物質(zhì)，就是氫物質(zhì)的反物質(zhì)。

早在1928年，英國劍橋大學教授保羅·狄拉克就預言了帶相反電荷粒子的存在。4年后，美國科學家卡爾·安德森發(fā)現(xiàn)了正電子，它是人們發(fā)現(xiàn)的第一個反粒子。后來，科學家又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了反質(zhì)子、反中子，找到了反介子、反超子、反夸克等許許多多的反粒子。我國著名核科學家王淦昌教授領導的小組在1959年也發(fā)現(xiàn)了一種稱為反西格馬負超子的反粒子。1986年首次發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)，由于極少量的物質(zhì)同它的反物質(zhì)相互作用，能夠釋放出極大的能量?？捎米鳠岷吮ǖ陌鈾C，或者激勵出極強的X射線或γ射線激光，反物質(zhì)研究成為目前各國研究的重點。它是目前核武器中最強、最重要的一種。美國費米國立加速器研究所，法國和瑞士合建的歐洲研究中心，俄羅斯高能物理研究所都在做此研究。中國的反物質(zhì)研究所始于80年代初，由世界著名的核物理學家、反物質(zhì)發(fā)現(xiàn)者趙中堯擔任技術顧問，因此西方稱他為“中國反物質(zhì)武器之父”。關于這方面的公開資料幾近于無，其高度保密性正反映了其極端重要性，只能通過正負電子對撞機的零碎進展作為這種武器進展的參考。

反物質(zhì)武器-啟發(fā)之源

三大“世紀之謎”觸發(fā)了美國“反物質(zhì)武器之父肯尼斯·愛德華茲的研究激情。

愛德華茲說，三大“世紀之謎”中最著名的當數(shù)通古斯大爆炸——1908年6月30日凌晨，俄羅斯西伯利亞通古斯地區(qū)的森林里，突然發(fā)生了一次史無前例的大爆炸。其威力相當于1000枚原子彈同時爆炸，數(shù)百平方公里內(nèi)的城鎮(zhèn)與森林在爆炸中被毀滅。科學界迄今仍無法解釋這次爆炸的原因。

另一次“世紀之謎”發(fā)生在1979年9月22日。當天，美國衛(wèi)星拍到了西非沿海發(fā)生的一次強烈“核爆炸”。然而，當時只有美、蘇、英等少數(shù)幾個國家擁有核武器，西非發(fā)生核爆炸的原因迄今不明。

第三次“世紀之謎”發(fā)生于1984年4月29日晚10點。當時，一架日本班機飛抵美國阿拉斯加上空，副機長突然發(fā)現(xiàn)，飛機前方突然出現(xiàn)了一團巨大的“蘑菇云”，急速向四周擴散……在這條航線上飛行的其他三架飛機的機長也同時看到了這一怪象。然而，這四架飛機降落后，機上人員和飛機機體上并沒有發(fā)現(xiàn)任何放射性污染的痕跡。

三大“世紀之謎”一直令科學界大惑不解，直到1986年科學界對反物質(zhì)的研究有了突破性進展后，才有人提出：上述三次大爆炸可能是反物質(zhì)發(fā)揮左右的結果。

經(jīng)過將近十年的研究，2009年9月愛德華茲當天主持了一次代號為“反物質(zhì)特攻-2008”的電腦模擬演習：201X年，一名美軍士兵攜一枚反物質(zhì)定時炸彈潛入C國首都，在市中心臨近C國總參謀部大樓的公共廁所內(nèi)安裝好后從容撤出。

軍事行動開始后，反物質(zhì)定時炸彈爆炸，C國總參謀部大樓和附屬設施化為灰燼，而這名士兵所攜的反物質(zhì)炸彈只有五千萬分之一克!隨后，一枚反物質(zhì)脈沖炸彈在C國電力和通信網(wǎng)絡上空引爆，剎那間，該國的軍事和社會活動徹底癱瘓……看得目瞪口呆的五角大樓高官驚嘆：“幾克重的反物質(zhì)炸彈就能毀滅地球了!” [1]

反物質(zhì)武器-研發(fā)歷史

理論

原子彈和氫彈是早已廣為人知的核武器。美國于1945年在日本廣島和長崎投擲的2顆原子彈，是利用钚核裂變反應釋放的能量制造的炸彈，稱為钚彈。中國爆炸的第一顆原子彈，是利用鈾核裂變反應釋放的能量制造的炸彈，稱為鈾彈。它們都屬于第一代核武器。幾年后，氫彈試驗成功。氫彈是利用輕核(氘、氚)聚變反應釋放的能量制造的炸彈，具有更大殺傷力，屬于第二代核武器。原子彈和氫彈有五大毀傷作用，即沖擊波、光輻射、貫穿輻射、放射性污染和電磁脈沖。

后來根據(jù)戰(zhàn)術的需要，增強或減弱核武器某方面的毀傷作用，武器專家開發(fā)出了第三代核武器。例如：增強輻射的核武器——中子彈，增強沖擊波的核武器——沖擊波彈，增強放射性污染的核武器——感生放射性彈，增強X射線的核武器——X射線彈，減少放射性沉降物的核武器——弱剩余放射性武器，等等。美國正在積極發(fā)展威力小于5000噸梯恩梯當量、借助精確制導技術摧毀地下指揮部和武器庫的鉆地核彈，它也屬于第三代核武器，為了適應新的形勢、滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要，武器專家們又在動腦筋開發(fā)研究第四代核武器。

世界萬物都有“同性相斥、異性相吸”的共性。反物質(zhì)也一樣，它一旦遇上正物質(zhì)，就與之“迅速結合、互相湮滅”。這種“湮滅”(annihilation)并非正反兩種物質(zhì)化為烏有而消失，實際上，它們的全部質(zhì)量轉(zhuǎn)變成能量釋放了出來。按照著名的愛因斯坦質(zhì)量能量關系式E=m·c^2可以計算出釋放的能量：1毫克反物質(zhì)“湮滅”放出的能量達到180兆焦耳，是普通炸藥的100億倍，比原子彈、氫彈的威力大得多。

反物質(zhì)炸彈易于引爆。它不像原子彈那樣必須達到臨界質(zhì)量，即使特別微小的質(zhì)量也能造成爆炸：它也不像氫彈那樣要求很高的爆炸點火溫度。反物質(zhì)炸彈還有一個很重要的優(yōu)點，這就是它與原子彈、氫彈不同，爆炸后不殘留放射性物質(zhì)、不造成放射性污染?？傊次镔|(zhì)之所以被選來制造第四代核武器，主要原因有三：①反物質(zhì)武器能量密度高、爆炸威力大，②反物質(zhì)制造和利用的技術難度高、耗資大，一般國家不易掌握和實現(xiàn)，便于超級大國獨自擁有：③反物質(zhì)武器雖然從性質(zhì)上也屬于核武器，但國際社會通常把它視作常規(guī)武器，因此不受禁止核試驗條約的限制。反物質(zhì)武器炸藥怎么制造?

迄今為止，科學家還沒有發(fā)現(xiàn)地球上有反物質(zhì)存在，于是提出了兩條獲取反物質(zhì)的途徑：一是在實驗室里制造，二是到宇宙中去尋找。

制造試驗

為了在實驗室里制造反物質(zhì)，科學家考慮，氫原子是構造最簡單的原子，它的原子核中只有一個質(zhì)子、核外只有一個電子，因此制造反氫原子相對容易。于是他們用粒子加速器使原子核與質(zhì)子相撞，制造出反質(zhì)子：從釋放正電子的放射性衰變反應中收集正電子。

制造反粒子的另一個難題，是如何安全地貯藏和保存它?？茖W家想出了用磁場“陷阱”來束縛反粒子的方法。即高速原子核和質(zhì)子相撞產(chǎn)生反質(zhì)子之后，用減速器將其速度降低到光速的1/10，然后用高能磁場做“陷阱”將其束縛起來，再用電場將其速度進一步降低下來。另一方面，科學家們也用電磁場“陷阱”來減速由放射性衰變收集來的正電子。最終，減速了的負質(zhì)子和正電子在電磁場“陷阱”中結合，形成反氫原子。

1995年，設想終于成為現(xiàn)實。世界上第一家反物質(zhì)研制工廠一一位于瑞士日內(nèi)瓦的歐洲核子研究中心制造出了第一個反氫原子。在世界各地9個研究所39位科學家的通力合作下，到2002年底，已經(jīng)制造出了約5萬個反氫原子。但是反物質(zhì)的產(chǎn)量離可使用量還有很大距離。

宇宙搜尋

宇宙有反物質(zhì)存在嗎?從哲學角度來講，這個問題很容易回答。我國古代的太極圖似乎也暗示了它的存在，部分天文學家也認為有存在的可能，但現(xiàn)代天文學還拿不出令人信服的證據(jù)。否定反物質(zhì)的人很多，美國宇宙學家施拉姆(Schramm)說：“大多數(shù)理論家的直覺，不存在反物質(zhì)。這意味著如果你找到它，那是一個偉大的發(fā)現(xiàn)，證明這些理論家都是錯誤的。但是最大的可能是，這意味著你找不到它?！?/p>

目前，由丁肇中主持的這項研究已有16個國家的科學家參與其中，投入的資金更是高達1000多億美元。許多科學家表示：只要能發(fā)現(xiàn)宇宙反物質(zhì)的存在，那么這將是當之無愧的諾貝爾獎。該探測器已于2005年發(fā)射升空并永久停留在太空，東南大學還將建立一個數(shù)據(jù)接收分析中心和培訓中心作為配套項目。丁肇中認為，如果反物質(zhì)確實存在，當正物質(zhì)與反物質(zhì)碰撞時可以產(chǎn)生巨大的能量。他現(xiàn)在所主持的“尋找宇宙中的暗物質(zhì)和反物質(zhì)”的研究已進行多年，目前已取得一些重要成果。“但是，從這一領域發(fā)展的歷史來看，人們要有思想準備，也許我們會發(fā)現(xiàn)意想不到的東西，與原先想研究的東西毫無關系?！倍≌刂泻苌髦氐乇硎?。

從拉普拉斯大預言談起

天體有巨大的引力，在巨大的引力作用下，會發(fā)生各類反應，并發(fā)光發(fā)熱。物極必反，拉普拉斯(P?S?Laplace)曾經(jīng)大膽預言：宇宙中最大的天體有可能是看不見的。當引力隨質(zhì)量增大時，天體會變成一個一無所有的區(qū)域，既不發(fā)熱，也不發(fā)光，現(xiàn)在我們稱之為“黑洞”(Black Hole)。因此宇宙更多的是由不可見的暗物質(zhì)或反物質(zhì)組成，我們?nèi)庋酆吞煳膬x器所能“看”到的只是以恒星或以星系形式存在的宇宙結構，這些物質(zhì)只占宇宙總體的10%，90%的物質(zhì)是以暗物質(zhì)或其他結構形式存在。顯而易見，對可見物質(zhì)的巨大引力的存在表明了暗物質(zhì)或反物質(zhì)的存在?？墒俏覀冇霉鉄o法探測到，用紅外線、紫外線和X光都無法探覓到它們的足跡。

同樣的，對應著現(xiàn)存的星系結構體系，有由相反的反宇宙結構體系存在嗎?其實早在1898年，一位英國物理學家就提出：與物質(zhì)存在一樣，有一個鏡像對應的反物質(zhì)存在。受當時科學水平和試驗條件的限制，這個反物質(zhì)概念沒有一點事實依據(jù)，因此在宇宙深處存在由反物質(zhì)組成的宇宙恒星云只能屬于純粹意義上的假說。

1997年科學家宣布發(fā)現(xiàn)了“銀心反物質(zhì)噴泉”極大地震撼了整個物理學界，使科學家們尋找反物質(zhì)的熱情一下子高漲起來。

1998年6月3日，由丁肇中教授發(fā)起的帶有全球意義的尋找宇宙反物質(zhì)事件，使得這一領域一度成為全球科學家最為關注的焦點。

到宇宙中去尋找反物質(zhì)也決非易事。茫茫宇宙中哪里存在反物質(zhì)?無人知曉。諾貝爾物理獎得者、美籍華人科學家丁肇中教授正在領銜實施一項到宇宙中去尋找反物質(zhì)的國際太空反物質(zhì)探索計劃。到宇宙中去找反物質(zhì)，需要先進的粒子物理傳感儀。1998年，中國研制的傳感儀·阿爾法磁譜儀由美國發(fā)現(xiàn)號航天飛機帶到了太空;另一臺新阿爾法磁譜儀計劃在2008年組裝完畢，搭載美國宇宙飛船升空，繼續(xù)尋找反物質(zhì)。

1997年4月，美國天文學家宣布他們利用伽馬射線探測衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)，在銀河系上方約3500光年處有一個不斷噴射反物質(zhì)的反物質(zhì)源，它噴射出的反物質(zhì)形成了一個高達2940光年的“反物質(zhì)噴泉”。 一般儲存反物質(zhì)的儲存系統(tǒng)，是動態(tài)的而不像其他的為靜態(tài)的，儲存系統(tǒng)內(nèi)部通常都會具備自備的能源系統(tǒng)，和一些保護措施，其實反物質(zhì)儲存是一種構造非常精密的技術。 利用負物質(zhì)的超排斥力，來壓縮反物質(zhì)，由于負物質(zhì)會因為超排斥力絕對不可能和反物質(zhì)接觸，所以可以非常妥善封住反物質(zhì)，這是最終的反物質(zhì)儲存方法，可以儲存非常大量的反物質(zhì)。

反物質(zhì)武器-武器特點 1、雖然威力巨大，但是其附帶殺傷效應較小。新一代核武器強化了核反應中的部分殺傷效應，同時抑制了其他殺傷破壞因素的產(chǎn)生;

2、殺傷手段和殺傷破壞目標更為單一。新型核武器可以只利用爆炸產(chǎn)生的沖擊波或是電磁脈沖或是其他的殺傷破壞因素，來攻擊特定的目標或設備，令使用者在使用核武器攻擊時有更大的選擇余地，也更加靈活。

3、研究手段中高科技含量非常高。但是，因為反物質(zhì)本身之謎還沒有揭開，所以研制反物質(zhì)武器仍然是任重而道遠。要想把反物質(zhì)武器從設想變?yōu)楝F(xiàn)實，還需要科學家們的不懈努力。

但是，因為反物質(zhì)本身之謎還沒有揭開，所以研制反物質(zhì)武器仍然是任重而道遠。要想把反物質(zhì)武器從設想變?yōu)楝F(xiàn)實，還需要科學家們的不懈努力。

反物質(zhì)武器是一種以反物質(zhì)作為能量，推進劑或爆炸物，擁有超強大力量的夢想武器。目前其還僅存在于科幻小說中。但美國空軍已經(jīng)對其可能的軍事用途，包括毀滅性效果產(chǎn)生了興趣。自從冷戰(zhàn)開始，其就開始資助反物質(zhì)相關的物理研究。其主要的理論優(yōu)勢是物質(zhì)與反物質(zhì)相撞會將100%質(zhì)量轉(zhuǎn)化成能量(高能伽瑪射線)，而利用聚變反應的氫彈則大約是只有7%的質(zhì)能轉(zhuǎn)換。

反物質(zhì)武器-武器前景 制造反物質(zhì)耗資巨大。目前，生產(chǎn)1微克反物質(zhì)估計需要花費60億美元。另外它的安全貯存也很困難，盡管科學家想出了強磁場“陷阱”的辦法，目前還只能貯存10億(10^9)個反電子——而制造1克反氫原子需要有6.023x10^23個反電子和同樣數(shù)量的反質(zhì)子。制造成功反物質(zhì)武器炸藥還有艱巨的路程要走，現(xiàn)在，反物質(zhì)武器還只能是一種新武器概念。

反物質(zhì)的巨大軍事應用潛力強烈吸引著軍界。美國五角大樓對研制反物質(zhì)武器很感興趣，斥巨資加以研制，美國空軍正在進行一項名為“革命性炸藥”的反物質(zhì)武器研制計劃：美國洛斯阿拉莫斯和勞倫斯·利弗莫爾核武器研究所、費米研究所等許多單位也正在進行相關研究。俄羅斯從50年代的前蘇聯(lián)時期開始，就在其氫彈之父薩哈羅夫的領導下從事反物質(zhì)武器的研制工作。當然，對于研制反物質(zhì)武器一直存在著反對的意見、不時聽到“暫?！钡膫髀?，但基本的研究工作一直在繼續(xù)。

反物質(zhì)不僅可以作為武器的炸藥，還可用來制造星際航行火箭、航天器、太空船的超級燃料。據(jù)計算，用數(shù)十毫克反物質(zhì)作燃料推動太空船，6個星期就可以到達火星。

反物質(zhì)武器-武器擔憂

普林斯頓大學高級研究所的歷

史學家、科學家喬治·戴森指出，反物質(zhì)這種所謂“干凈”的武器遠比“骯臟”的核武器更可怕，因為它更有可能投入實戰(zhàn)。普通的原子彈、氫彈一般只作為戰(zhàn)略威懾手段，基本不可能在常規(guī)戰(zhàn)爭或局部戰(zhàn)爭中使用。

因為常規(guī)核武器除了威力巨大外，還會產(chǎn)生核輻射，會污染戰(zhàn)區(qū)的土壤、水源和空氣，并對生物和植物造成巨大輻射傷害，引起人道主義災難。而使用反物質(zhì)武器則相對“干凈”，不用擔心核殘留。如果美國研制出反物質(zhì)武器，那么，美軍在戰(zhàn)場上將更加無所顧忌——由于它沒有核殘留，美軍可能會將其歸類為常規(guī)武器。

軍事專家們的這種擔憂并非沒有道理。早在2004年，愛德華茲公開其研究進展后，很多國家就加快了反物質(zhì)武器研究的進度，法國和瑞士合建了歐洲反物質(zhì)研究中心，俄羅斯高能物理研究所也在做反物質(zhì)軍事用途的研究，并且“有重大進展”。因而，有人將愛德華茲比作“開啟魔瓶的人”，確實并不為過。[1]

美國“反物質(zhì)武器之父”—幾克炸彈毀滅地球比原子彈還可怕

2008年9月的一天，愛德華茲突然現(xiàn)身美國五角大樓，向美軍高官匯報他的最新研究成果。

“我們在反物質(zhì)武器的研究上已獲得重大突破——我們成功研發(fā)了一種能長期有效儲存反物質(zhì)的容器，這意味著反物質(zhì)的軍事用途即將成為現(xiàn)實!”愛德華茲很得意地開始給在坐的將軍們講課。那么，反物質(zhì)武器到底有多大威力呢?愛德華茲當天主持了一次代號為“反物質(zhì)特攻-2008”的電腦模擬演習：201X年，一名美軍士兵攜一枚反物質(zhì)定時炸彈潛入C國首都，在市中心臨近C國總參謀部大樓的公共廁所內(nèi)安裝好后從容撤出。

軍事行動開始后，反物質(zhì)定時炸彈爆炸，C國總參謀部大樓和附屬設施化為灰燼，而這名士兵所攜的反物質(zhì)炸彈只有五千萬分之一克!隨后，一枚反物質(zhì)脈沖炸彈在C國電力和通信網(wǎng)絡上空引爆，剎那間，該國的軍事和社會活動徹底癱瘓……看得目瞪口呆的五角大樓高官驚嘆：“幾克重的反物質(zhì)炸彈就能毀滅地球了!”

演習結束后，愛德華茲解釋說：“物質(zhì)與反物質(zhì)的關系，與中國古代的陰陽學說十分類似?！痹谧匀唤缰校魏我环N“次原子粒子”(比原子還小的粒子)都有一種與之對應的反物質(zhì)，如果這兩種物質(zhì)發(fā)生猛烈撞擊，那么它們都將消失，并釋放出巨大的能量。令人稱奇的是，與核彈不同，反物質(zhì)炸彈爆炸時并不會產(chǎn)生核輻射，是一種“干凈的氫彈”。它擁有氫彈爆炸的威力，卻不會造成核輻射污染……當然，反物質(zhì)研究不只用于戰(zhàn)爭，”愛德華茲解釋說：“1克反物質(zhì)就足以為23架航天飛機提供動力。這可以從根本上改變能源供應的模式，將會是一場能源革命?！?/p>

“開啟魔瓶的人”

然而，這種被愛德華茲稱為“干凈”的新武器，卻令世界各國的軍事家們憂心忡忡。

普林斯頓大學高級研究所的歷史學家、科學家喬治·戴森指出，“干凈”的反物質(zhì)武器遠比“骯臟”的核武器更可怕，因為它更有可能投入實戰(zhàn)。普通的原子彈、氫彈一般只作為戰(zhàn)略威懾手段，基本不可能在常規(guī)戰(zhàn)爭或局部戰(zhàn)爭中使用。因為常規(guī)核武器除了威力巨大外，還會產(chǎn)生核輻射，會污染戰(zhàn)區(qū)的土壤、水源和空氣，并對生物和植物造成巨大輻射傷害，引起人道主義災難。而使用反物質(zhì)武器則相對“干凈”，不用擔心核殘留。如果美國研制出反物質(zhì)武器，那么，美軍在戰(zhàn)場上將更加無所顧忌——由于它沒有核殘留，美軍可能會將其歸類為常規(guī)武器。

軍事專家們的這種擔憂并非沒有道理。早在2004年，愛德華茲公開其研究進展后，很多國家就加快了反物質(zhì)武器研究的進度，法國和瑞士合建了歐洲反物質(zhì)研究中心，俄羅斯高能物理研究所也在做反物質(zhì)軍事用途的研究，并且“有重大進展”。因而，有人將愛德華茲比作“開啟魔瓶的人”，確實并不為過。

反物質(zhì)武器-相關文學作品

《反物質(zhì)飛船》 威廉森 科幻小說 1942年~1943年在《驚奇故事》上連載

《天使與魔鬼》 丹 布朗 科幻小說 2005年出版 同名電影2009年5月上映

反物質(zhì)武器-反物質(zhì)武器：人類超級末日兵器

探索人類超級末日兵器的傳說與現(xiàn)實

反物質(zhì)武器仿佛只是一個很遙遠的夢想，反對者嘲笑它是紙老虎，一種“思想武器”，但事實是人類已經(jīng)能夠制造出反物質(zhì)，而且“湮滅”不會產(chǎn)生輻射或污染，反物質(zhì)炸彈將因此繞過全面禁止核試驗條約，擁有它的國家可以在局部沖突中隨意使用這種威力超過原子彈10000倍的超級炸彈。

彭志文 電影、游戲，還是真實

《天使與魔鬼》，一部很不怎么樣的商業(yè)電影取了一個再貼切不過的名字。不錯，影片真正的主角不是湯姆·漢克斯或者伊萬·麥克格雷格，而是一種堪稱“人造太陽”、威力遠超核聚變的超級炸彈——反物質(zhì)，這種超乎人類想象的能量對世界的未來意味著什么?天使與魔鬼!

電影很驚悚地把一種神秘反物質(zhì)武器曝光到了公眾面前。實際上，《天使與魔鬼》并不是這種神秘武器的首秀，幾年前在電腦游戲《紅色警戒3》盟軍武器欄選項中就有一件超級武器——質(zhì)子撞擊炮，那是游戲玩家們的最愛。傳媒塵囂日上地炒作正逐漸剝落反物質(zhì)的神秘面紗。

不過，真正讓反物質(zhì)武器成為各國軍界關注的焦點，則是源于美國軍方設計的一次電腦推演。它不是一款游戲，也不是一部電影，而是在預演一場未來完全可能發(fā)生的戰(zhàn)爭。這次代號為“反物質(zhì)特攻-2008”的電腦模擬演習算不上新聞，卻長久地成為人們熱議的話題：201X年，一名(美軍)特工潛入敵國國都的總參謀部，隨身攜帶著一枚重量僅為五千萬分之一克的微型反物質(zhì)定時炸彈，把它安置在廁所里，撤出之后實施引爆，這所軍事大樓及附屬建筑在須臾間被夷為平地。隨后，另一枚反物質(zhì)脈沖炸彈在該國電力和通信網(wǎng)絡上空引爆了，一個國家的軍事和社會活動被徹底癱瘓了……五角大樓的將軍們在觀摩之后，驚嘆說，“幾克重的反物質(zhì)炸彈就能毀滅整個地球!”

也有人對此不以為然，認為這是美國在經(jīng)濟危機中為鞏固世界霸權地位而故弄玄虛，玩弄蒙蔽世人的慣用伎倆。不過，有一點是毋庸置疑的，科學家們正通過在世界各地的粒子加速器進行著高能撞擊，試圖制造反物質(zhì)。這種新型炸彈“秒殺”掉一個城市將不再是神話，而且沒有任何征兆或預警，不明真相的人無法對此類災難做出合理和信服的解釋。而這個城市如果是國家的首都，那就意味著整個國家的現(xiàn)代戰(zhàn)爭能力會輕易地被徹底摧毀。

在美國國防部下屬有一個叫“國防高技術研究計劃局”(DARPA)的高級秘密機構，它主要負責研制各種運用于未來的新式武器，該機構實驗室研發(fā)新概念武器將顛覆現(xiàn)在人們關于大規(guī)模殺傷武器的所有想象，一連串神秘而炫目的名字，“等離子武器”、“太陽能武器”、“基因武器”、“氣象武器”、“地震武器”等等。而前文中所提到的這種最為兇悍的“大殺器”，卻是在美國空軍下屬的一個研究機構取得了“重大突破”，那種原本游離于夢境，近似于宗教傳說的武器也因此具備了在現(xiàn)實中出現(xiàn)的可能。

“湮滅”

與許多未來武器源于微觀世界的能量相同，反物質(zhì)概念也必須深入到那些人們看不到的粒子中去一探究竟。

我們把自然界紛呈多樣的宏觀物體還原到微觀本源，它們都是由質(zhì)子、中子和電子所組成的。1928年，英國劍橋大學教授保羅·狄拉克通過數(shù)學計算，提出了電子有兩種存在形式，除了有帶負電荷的電子外，還有帶正電荷的電子。帶負電荷的電子叫正電子，帶正電荷的電子叫反電子。當時人們不以為然，但兩年后，狄拉克的學說被科學實驗證明是正確的，這是人們認識反物質(zhì)的第一步。20世紀的50年代，隨著反質(zhì)子和反中子的被發(fā)現(xiàn)，人們開始明確意識到，任何基本粒子都在自然界中有相應的反粒子存在。

在粒子物理學中，反物質(zhì)是反粒子概念的延伸，反物質(zhì)是由反粒子構成的，如同普通物質(zhì)是由普通粒子所構成的一樣。愛因斯坦特殊相對論告訴我們，質(zhì)量與能量是等價的。因此世界萬物都有“同性相斥、異性相吸”的共性。反物質(zhì)也一樣，它一旦遇上正物質(zhì)，就會與之“迅速結合、互相湮滅”。這種“湮滅”并非正反兩種物質(zhì)化為烏有而消失，而是它們的全部質(zhì)量都轉(zhuǎn)變成能量釋放出來。按照愛因斯坦的質(zhì)量能量關系式E=mc2，人們可以計算出釋放的能量：1毫克反物質(zhì)“湮滅”放出的能量達到180兆焦耳，是普通炸藥的100億倍，比原子彈、氫彈的威力大得多。

那么，反物質(zhì)武器“湮滅”的那一瞬間，我們能見到什么樣的圖景呢?人類恐怕早已見識過了，1908年6月30日凌晨，俄羅斯帝國西伯利亞通古斯地區(qū)的森林里，突然發(fā)生了一次史無前例的大爆炸。其威力相當于1000枚原子彈齊爆，數(shù)百平方公里內(nèi)的城鎮(zhèn)與森林被瞬間毀滅。因為沒有更合理的解釋，人們猜測罪魁禍首很有可能是來自外太空的反物質(zhì)隕石, 在通古斯河上空與正物質(zhì)結合放出大量能量而造成的災難。

粒子對撞機與太空搜捕

在我們可以觀測到的宇宙范圍內(nèi)，至今還沒有發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)存在，也就是說，反物質(zhì)在自然界是無法找到的。那么，想要獲取反物質(zhì)就只有在實驗室里人工制造，或者是到宇宙空間中去尋找。

可以肯定的是，以人類現(xiàn)在的科技就已經(jīng)可以制造出瞬間存在的反物質(zhì)了。1996年1月，歐洲科學家利用粒子對撞機獲得了9個反氫原子，但在億分之三秒之后就分散成為反質(zhì)子和反電子，但這仍標志著人類已經(jīng)能夠制造出反物質(zhì)了。人工制造的反粒子往往很不穩(wěn)定，而且研制成本高得嚇人，據(jù)測算提取每一千億分之一克需要花費掉60億美元。由于技術難度太大，歐美各大武器公司尋求聯(lián)手合作研制反物質(zhì)武器。即使這樣，因資金耗費巨大且收效甚微，反對聲浪一直不絕，相關試驗不時傳出暫停的傳聞。當然，事實上美國從來就沒有真正停止過反物質(zhì)武器的開發(fā)。

那么外層空間有現(xiàn)實的反物質(zhì)可供人類利用么?1979年，美國科學家把一個60層樓高的巨大氣球放到離地面35公里的高空，氣球上載有一批十分靈敏的探測儀器。結果，它在高空獵取了28個反質(zhì)子。這是在地球以外第一次發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)。理論上，茫茫宇宙中有無數(shù)的高速粒子，好比是一臺天然加速器，可以在地球軌道或月球上建造大面積的收集裝置接受空間中的反物質(zhì)，大幅提高產(chǎn)量。不過到宇宙中去尋找反物質(zhì)也并非易事，首先不知道哪里有，其次必須使用先進的粒子物理傳感儀，而這類儀器大都過于笨重龐大，將其安裝在天基平臺上又會提出巨大的技術挑戰(zhàn)和花費天文數(shù)字般的資金。

盡管難度很大，但神秘的太空的確能給人類無限的希望。如1997年4月，美國天文學家宣布他們利用伽馬射線探測衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)，在銀河系上方約3500光年處有一個不斷噴射反物質(zhì)的反物質(zhì)源，它噴射出的反物質(zhì)形成了一個高達2940光年的“反物質(zhì)噴泉”。

諾貝爾獎獲得者、美籍華人科學家丁肇中教授就是反物質(zhì)研究方面的專家，他領導了國際太空反物質(zhì)探索計劃，共有美國、中國、俄羅斯等10多個國家(地區(qū))亟37個科研機構參與其中。1998年6月2日，美國“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機攜帶“阿爾法”磁譜儀發(fā)射升空，這次飛行的目的就是到宇宙中去尋找、捕捉反物質(zhì)?！鞍柗ā贝抛V儀是專門設計用來尋找宇宙中反物質(zhì)的儀器，依靠一個巨大的超導磁鐵及六個超高精度的探測器來執(zhí)行任務。雖然這次飛行沒有什么收獲，但采集到了大量富有價值的數(shù)據(jù)。而一臺新的“阿爾法”磁譜儀也在2008年組裝完畢，等待著搭載飛船升空，繼續(xù)尋找反物質(zhì)。

裝“撒旦”的盒子

反物質(zhì)的穩(wěn)定儲存也是個大問題。在歐洲，人們在實驗中發(fā)現(xiàn)在磁場的作用下反物質(zhì)是有可能得到保存的。于是科學家們嘗試用磁場“陷阱”來束縛反粒子的方法，即高速原子核和質(zhì)子相撞產(chǎn)生反質(zhì)子后，用減速器將其速度降低到光速的十分之一，然后用高能磁場做“陷阱”將其束縛起來，再依賴電場將速度進一步降低下來。另一方面，科學家們也嘗試用電磁場“陷阱”來減速由放射性衰變收集來的正電子。最終，減速了的負質(zhì)子和正電子在電磁場“陷阱”中結合，即可形成較穩(wěn)定的反氫原子。不過用這種辦法只能貯存10億個反電子，而制造1克反氫原子需要有6.023x10^23個反電子和同樣數(shù)量的反質(zhì)子，顯然現(xiàn)在的成果還遠遠不夠。

專家們指出，反物質(zhì)不像普通物質(zhì)，必須有強大的磁場能量來束縛。然而，強大并不可間斷的磁場能量，不僅需要更加先進可靠的設備，更需要強大的電能來維持。反物質(zhì)由于威力過于恐怖，因此要將其武器化、實用化，就必須保證萬無一失的100%安全性，那么儲存的技術風險就變得十分巨大，一旦失控，被毀滅的可能就不僅是使用者自己，而是一切。因此，反物質(zhì)的儲存問題未來也將成為其大規(guī)模使用所面臨的最大障礙。

世界追逐“人造太陽”

這樣說來，反物質(zhì)武器仿佛只是一個很遙遠的夢想，反對者嘲笑它是紙老虎，一種“思想武器”，將永遠停留在新概念的范疇內(nèi)。最有代表性的觀點來自美國哈佛大學粒子物理學家弗蘭克·克洛斯，他甚至悲觀地認為：人類有能力制造可以使用的反物質(zhì)需要等到數(shù)十億年之后。真的是這樣嗎?

反物質(zhì)巨大的軍事應用潛力仍然強烈地吸引著美國軍界。五角大樓斥巨資加以研制，美國空軍就在進行一項名為“革命性炸藥”的反物質(zhì)武器研制計劃，由洛斯阿拉莫斯和勞倫斯·利弗莫爾核武器研究所、費米研究所等眾多單位進行相關研究，通過不懈的努力，科學家們的設想正逐漸接近現(xiàn)實。

1995年，世界上第一家反物質(zhì)研制工廠——位于瑞士日內(nèi)瓦的歐洲核子研究中心制造出了第一個反氫原子。在世界各地9個研究所39位科學家通力合作下，到2002年底已經(jīng)制造出了約5萬個反氫原子，這是人類首次在實驗室條件下制造出大批量反物質(zhì)。誠然，這種所謂的“批量生產(chǎn)”離可使用量還是有很大的距離。

不過，人類技術進步的潛力和速度總是會讓不同時代像弗蘭克·克洛斯那樣的科學家吃驚。2008年9月10日開始試運轉(zhuǎn)的大型強子對撞器(LHC)是世界上最大的粒子加速器設施，有全球85個國家中的多個大學與研究機構，超過8000位物理學家共同參與。也是在這個月，美國格林空軍基地“革命性彈藥”研發(fā)小組的負責人、物理學家肯尼斯·愛德華茲在五角大樓向軍方匯報了他的進展，稱“在反物質(zhì)武器的研究上已獲得重大突破”，即研制成功了“有效儲存反物質(zhì)的容器”并現(xiàn)場電腦模擬推演，鑒于愛德華茲在反物質(zhì)研制方面的開創(chuàng)性貢獻，人們?yōu)樗谝粤艘粋€令人不安的稱呼——“開啟魔瓶的人”。同年，美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室宣布他們用激光向圖釘頭大小的黃金樣本射擊，創(chuàng)造出了數(shù)以十億計的反物質(zhì)粒子。另據(jù)《自然》雜志介紹，美國軍方的科學家還發(fā)明了一種產(chǎn)生反物質(zhì)的新方法，使得產(chǎn)生百萬分之一克反物質(zhì)的成本從10億美元降低到了1億美元。

現(xiàn)在來看，美國用激光技術通過實驗室獲得反物質(zhì)及實現(xiàn)反物質(zhì)儲存——兩大制約著反物質(zhì)武器發(fā)展的瓶頸——皆有了重大突破，這意味著美國向武器級反物質(zhì)的可實戰(zhàn)化邁出了最關鍵一步。

由于耗費巨大(肯定比JSF項目大得多)，西方國家在反物質(zhì)研究上采取了國際合作的模式。歐洲核研究組織中的法國、意大利、英國等國的科學家們均與美國展開合作，承擔著相關項目中的大量研究工作。俄羅斯更是從上世紀50年代的蘇聯(lián)時期開始，就在其“氫彈之父”薩哈羅夫的領導下從事反物質(zhì)武器的研制工作。俄羅斯還曾經(jīng)通過衛(wèi)星在宇宙空間實驗反物質(zhì)武器，并且據(jù)說也獲得了“重大進展”。

面對這場爭奪未來戰(zhàn)略級科技話語權的大國競爭，中國必須作出回應。中國的反物質(zhì)研究所成立于上世紀80年代初，由世界著名核物理學家、反物質(zhì)發(fā)現(xiàn)者趙忠堯擔任技術顧問，西方稱趙為“中國反物質(zhì)武器之父”，不過，趙老已于1998年去世，享年96歲。因為事系國家安全，我們不可能得到中國反物質(zhì)武器的詳細資料，只能從相關的新聞管中窺豹。

1984年，國務院批準了8312工程即正負電子對撞機的建設。2009年7月，十五期間的重大科學工程，總投資6.4億元的北京正負電子對撞機改造工程實現(xiàn)了升級換代，將我國對撞機和譜儀技術推進到國際前沿，這是我國在高能物理發(fā)展領域的一個重大里程碑式成就。

另有國外專家猜測，中國合肥“科學島”世界上第一臺全超導“EAST超導托卡馬克核聚變實驗裝置”(俗稱“人造太陽”)被認為是具有反物質(zhì)武器的雛形，它最大的特點在于該裝置只要稍加改進即可用來釋放正電子，即反物質(zhì)粒子。不過，合肥的這個“人造太陽”實驗堆只設計有35年使用周期，且由歐盟、中國、日本、美國、俄羅斯、韓國、印度七方共同參與修建，耗資100億歐元以上。中國最終承擔占總投資9%的費用，約合100億元人民幣。

是星際旅行，還是毀滅?

誰擁有“達摩克利斯之劍”誰就將掌控世界!

1983年，美國蘭德公司曾耗資200萬美元為美國空軍進行了一項生產(chǎn)和使用反質(zhì)子的可行性研究，結果得出，反物質(zhì)的四項軍事用途：一、用作超高速火箭的推進燃料;二、用作軌道上軍用空間站以及其他領域的超小型、超輕型能量發(fā)生器;三、用作啟動各類核彈;四、用作集能速武器(指與粒子束武器結合)。

反物質(zhì)還可用來制造星際航行的火箭、航天器、太空船等的超級燃料。英國著名物理學家史蒂芬·霍金在接受媒體采訪時認為，“人類必將離開太陽系尋找別的可生存行星，反物質(zhì)能源將是星際旅行中飛船的主要動力?！币豢朔次镔|(zhì)產(chǎn)生的能量，就足可以為23架航天飛機提供動力。這可以從根本上改變能源供應的模式，將會是一場能源革命。

美國航空航天局(NASA)正研究的反物質(zhì)太空船預計在15年后能夠制造出反物質(zhì)發(fā)動機的原型機，且是以正電子為燃料。幾十年之后將制造出反物質(zhì)飛船，只需要用到幾十毫克正電子，速度卻比核動力太空船快一倍，6周內(nèi)即可抵達火星。還可以把人類引入到從前在太空中從未涉足過的區(qū)域，譬如木星旅行，甚至遠赴到“太陽駐點”(太陽輻射所能到達的最遠點)之外。

反物質(zhì)作為空間探索和和平利用的無限能源必將造福于人類未來;然而，巨大能量瞬間釋放所帶來的誘惑也可能毀滅人類自身。軍事專家預言，未來的反物質(zhì)武器具有史無前例的摧毀力，一旦研制成功，將會使現(xiàn)今所有的熱核武器黯然失色，人類將面臨新的、更大的災難。

據(jù)俄羅斯《科學》網(wǎng)報道，美國軍方現(xiàn)正在秘密研制以反物質(zhì)作為彈藥的“質(zhì)子炸彈”，并已在這方面投入了大量資金。反物質(zhì)炸彈極易引爆，它不像原子彈那樣必須達到一個臨界質(zhì)量，也不像氫彈那樣要求很高的爆炸點火溫度。另外，由于所有質(zhì)量均轉(zhuǎn)化為能量釋放，反物質(zhì)炸彈爆炸時將沒有任何殘留物，因此不會產(chǎn)生輻射或污染，是一種“干凈”的大規(guī)模殺傷性武器。這一特點使反物質(zhì)炸彈繞過了全面禁止核試驗條約的限制，美軍據(jù)此將反物質(zhì)武器歸類為常規(guī)武器。那就意味著在未來，美軍可以在常規(guī)戰(zhàn)爭或局部沖突中隨意使用它。反物質(zhì)武器的威力相當于原子彈的1000倍，它將以“第四代核武器”的身份全面取代現(xiàn)有的輻射型核武器。

反物質(zhì)武器具有如下的第四代核武器所共有的特點：

1、雖然威力巨大，但是其附帶殺傷效應較小。新一代核武器強化了核反應中的部分殺傷效應，同時抑制了其他殺傷破壞因素的產(chǎn)生。

2、殺傷手段和殺傷破壞目標更為單一。新型核武器可以只利用爆炸產(chǎn)生的沖擊波或是電磁脈沖或是其他的殺傷破壞因素，來攻擊特定的目標或設備，令使用者在使用核武器攻擊時有更大的選擇余地，也更加靈活。

3、研究手段中高科技含量非常高。

但是，因為反物質(zhì)本身之謎還沒有揭開，所以研制反物質(zhì)武器仍然是任重而道遠。要想把反物質(zhì)武器從設想變?yōu)楝F(xiàn)實，還需要科學家們的不懈努力。

反物質(zhì)武器是一種以反物質(zhì)作為能量，推進劑或爆炸物，擁有超強大力量的夢想武器。目前其還僅存在于科幻小說中。但美國空軍已經(jīng)對其可能的軍事用途，包括毀滅性效果產(chǎn)生了興趣。自從冷戰(zhàn)開始，其就開始資助反物質(zhì)相關的物理研究。其主要的理論優(yōu)勢是物質(zhì)與反物質(zhì)相撞會將100%質(zhì)量轉(zhuǎn)化成能量(高能伽瑪射線)，而利用聚變反應的氫彈則大約是只有7%的質(zhì)能轉(zhuǎn)換。

反物質(zhì)武器-武器前景

制造反物質(zhì)耗資巨大，目前，生產(chǎn)1微克反物質(zhì)估計需要化費60億美元。另外它的安全貯存也很困難，盡管科學家想出了強磁場“陷阱”的辦法，目前還只能貯存10億(109)個反電子——而制造1克反氫原子需要有6.023x1023個反電子和同樣數(shù)量的反質(zhì)子。制造成功反物質(zhì)武器炸藥還有艱巨的路程要走，現(xiàn)在，反物質(zhì)武器還只能是一種新武器概念。

反物質(zhì)的巨大軍事應用潛力強烈吸引著軍界。美國五角大樓對研制反物質(zhì)武器很感興趣，斥巨資加以研制，美國空軍正在進行一項名為“革命性炸藥”的反物質(zhì)武器研制計劃：美國洛斯阿拉莫斯和勞倫斯·利弗莫爾核武器研究所、費米研究所等許多單位也正在進行相關研究。俄羅斯從50年代的前蘇聯(lián)時期開始，就在其氫彈之父薩哈羅夫的領導下從事反物質(zhì)武器的研制工作。當然，對于研制反物質(zhì)武器一直存在著反對的意見、不時聽到“暫?！钡膫髀?，但基本的研究工作一直在繼續(xù)。

反物質(zhì)不僅可以作為武器的炸藥，還可用來制造星際航行火箭、航天器、太空船的超級燃料。據(jù)計算，用數(shù)十毫克反物質(zhì)作燃料推動太空船，6個星期就可以到達火星。