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[請益] 粒子&反粒子，看過DISCOVERY的"史蒂芬霍金看宇宙"請進

看板ask-why (知識奧秘)作者 (悠悠阿仁)時間16年前 (2010/01/19 18:29), 編輯推噓20(20推 0噓 55→)
留言75則, 6人參與, 最新討論串1/1
最近看到DISCOVERY的"史蒂芬霍金看宇宙：時間簡史過去篇"時 他提到了粒子與反粒子在宇宙中的出現 在太空任何地方，都會有粒子(正質量)與反粒子(負質量)成對出現 其同時出現，存在不到十億分之一秒後，並又同時消逝，如下： (○反粒子，●粒子) nothing..... ↓ ←○●→ ↓ ←○ ●→ ↓ ○ ● ↓ ○→←● ↓ ○● ↓ nothing..... 然後，他說如果這樣的情形發生在黑洞附近的話，就會變成： (◎黑洞，○反粒子，●粒子) ◎ nothing..... ↓ ◎ ←○●→ ↓ ◎ ←○ ●→ ↓ ◎←○ ●→ ↓ ◎○ ●→ ↓ ◎ ●→ 所以他的結論說，黑洞附近會有輻射產生，科學家也證明他的想法是對的 不過我想問的是，為什麼不會有下面這種情形發生呢? ◎ nothing..... ↓ ←○●→ ◎ ←●○→ ↓ ←○ ●→ ◎ ←● ○→ ↓ ←○ ●→ ◎ ←● ○→ ↓ ●┐ ○ ↓ ◎ ● ↑ ○┘ ↓ ◎ nothing..... 我的意思就是，成對產生的粒子，會跟其他成對產生的粒子抵銷，為什麼不會這樣呢? 這裡有個影片類似我要問的東西：http://www.youtube.com/watch?v=xvq6uZf-Nck
圖真難畫阿......不知道有沒有人能理解我要問的東西(= =|||) -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.116.214.86
推
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因為視界外的時空是普通時空，反粒子無法存在
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我找到那個影片了：http://0rz.tw/l2IWr
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推
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一樓，反粒子可以存在普通時空而且已在實驗中被觀測。
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對原post這個問題的回答是：後面的情形也有可能發生。
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但為什麼通常發生的是前者，以下是我的猜想：正負粒子
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對出現時的距離非常近，加上引力的關係因此能夠在極短
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的時間內再度碰撞而湮滅；相較之下，真空中飛行的粒子
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對要碰撞的機會微乎其微。
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1F只是沒有說完整吧. 反粒子無法長存, 所以逃到黑洞外只有
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正粒子能倖存. 所以這不平衡的反應就變成黑洞不斷釋放質量
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反粒子和正粒子一樣穩定。
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....不是穩定不穩定啦. 是說外界那麼多正粒子, 碰到就滅了
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推
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個人猜測：即使之後再和其他粒子抵消，但在這之前質量已
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經被產生出來了。之後再和其他粒子抵消，那也是在黑洞以
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外，黑洞無法回收相關質量，也就會變成能觀察到的輻射。
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推
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請參考電子學,PN半導體那部份,描述是很像的..
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推
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但若要照我上面所說的那樣解釋，黑洞質量應該會越來越大
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所以其實我也不明白。（笑）
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推
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黑洞質量愈來愈大並沒什麼疑問呀 XD它裏面不是空的,是很緊
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推
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Huang大：霍金輻射是認為黑洞的質量會越來越小的。
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到最後甚至會完全蒸發掉。
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推
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那就是引入反粒子的觀念啊..
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推
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反物質逃跑頂多只是讓黑洞周圍 原本就應該掉進黑洞的東西
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消失
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如果是物質逃跑, 它就可能跑得老遠(速度夠的話)
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推
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其實在金屬屏蔽時的電荷計算有很近似的關係(正負電相消)
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推
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Huang大：那問題就變成，為什麼只有反粒子會掉下去……
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推
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電子學PN接面的數學真的很像,它包含了濃度,碰撞機率計算
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人家把粒子的運動方向用公平的機率攤開後計算就這結果了
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順便說一下,氣體分子從濃度高會擴散到濃度低,也不是'長眼
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睛',分子看到哪兒稀哪兒去;你用公平的機率算完就是這樣..
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所以如果你不愛背結論,那麼跑個電腦模擬,甚至有'互相侵入
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對方範圍的平均距離',在該距離後就被中和掉了啊~
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並不是只有反粒子掉進去。當該現象發生時正粒子和反粒
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子同樣有機會逃離視界；而這時該領域的能量變成負值（
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這個能量消耗會跟著粒子對的其中之一被黑洞捕捉），因
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此我們外面的人得到一個粒子（可能是正或反），黑洞則
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幫我們付了能量。
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所以...黑洞是能量轉值量....恆星是質量轉能量?
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因此相對這個世界的另一個宇宙(反粒子宇宙)，則剛好相反
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推
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不用去強調什麼轉什麼,因為根本是一樣的東西;就我個人的想
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像,是把這一切都想成'密度的不同'. youtube 上有段精采的
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影片,把物體不斷放大,接著你會看到分子,不同的晶格排列,再
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放大當然是原子.所有不同分子都由少數幾種原子組成,不就是
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密度差異?而所有不同原子都由質子中子電子(再加上我們未知
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的)組成,基本元素愈來愈少了,更能感受'只有密度的差別'
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一路放大下去,也許質量就是'很緊密的能量'也不足為奇了
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喔喔, 忘記考慮能量守恆, 推樓上
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推
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hermit大：但站在黑洞的角度來說，卻是它得到了一個粒子
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，那麼為什麼不是外面的人來付那個能量呢？
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我覺得這中間一定有些東西是我不知道的，要不然不會有這
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個結論……之前我去維基百科看了，說得也是那樣子。
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或者這樣說，為什麼這種現象不會推翻質能守恆定律？
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推
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因為黑洞捕捉到單一粒子造成原本不會存在的粒子真實存
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在這個動作是消耗能量的，因此巨觀來說並沒有違反質能
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守恆。所以雖然看似得到質量，卻損耗更多能量導致黑洞
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蒸發。但沒有人捕捉的時候粒子到底在不在那裡？
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這就回到量子力學的經典問題了。而且真正了解的人恐怕
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都是從數學上了解的（這個我無能為力）。
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推
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hermit大：我知道你所說的那個解釋，因為維基百科上就是
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這樣說的。我的問題是“為什麼”——為什麼黑洞造出一個
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原本不存在的粒子，會得出“相關能量由黑洞支付”，而不
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是根據這樣，去把質能守恆的定律推翻掉。
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另外，就算不推翻質能守恆定律，算起帳來，也是黑洞和外
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界各得到一個粒子，那麼為什麼是黑洞來付出能量，而不是
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宇宙（外界）來為這個粒子付出能量呢？
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所以我在前面才說我不明白。:)
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我以為我回的那篇在數學上夠明白了呢..
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推
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黑洞補捉到一個反粒子,得到的是負質量
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任何粒子,都以波的型式在微微震盪著,可以想像成'粒子發霉'
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似的,粒子的確無法逃脫,但在微小尺寸裏'發霉'似的幅射還是
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做得到..然後就飄出來了~
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反粒子的質量和正粒子的質量都是正的吧 ^_^
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推
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關鍵在此了,我不認為都是正的~
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