反物質について

質問

子供のころに読んだSF漫画で、「１グラム程の反物質があれば太陽系が消滅する」と書いてあったのですが、それって本当なのでしょうか？

また、もしそれが本当だったら、反物質を兵器として開発したら、もはや使用したら即地球が消滅してしまうほどの超兵器になってしまいますよね？
核兵器とは比にならないほどの威力を有する反物質は、実際のところ現時点で、どういった研究が行われ、どのような利用法が考えられるのでしょうか？

ご存じの方や科学・軍事に詳しい方はよかったらご回答お願いします。

回答No.4

Tacosan · ベストアンサー

単純に:
「1グラムの反物質」を作るためには (それと対になる「反物質じゃない物質」も同量作らないといけないので) 2グラム分の質量に相当するエネルギーが必要.
そのエネルギーは約
0.002 kg × (3×10^8 m/s)^2 = 1.8×10^14 J = 8×10^14 cal = 8万TOE.
2000年のエネルギー需要は約 90億TOE だから, このエネルギーは「西暦2000年に全世界で使ったエネルギー」の 9/100万 程度 (4分30秒くらい) に相当します.
む, 意外と少ないなぁ.
さておき, 反物質を溜めておくのがほとんど不可能です. 電荷があればまだやりようもある (実際陽電子はちょっとの間なら「溜める」ことができる) んだけど, 電荷がないとほとんど無理ですね.

お礼

回答ありがとうございます。
全世界のエネルギーの１割足らずなんですね。
やはりぼくが読んだ漫画の記述が大げさだったということですね。

回答No.6

kentaurino

兵器として使うのは無駄が多いから勧められない、というか
ありとあらゆる意味で実利的な存在ではなさそうな気がします。

どこで研究しているか・・・というとスイスのCERN研究所でしょう。
ニュースに出るLHCのあるところです。
反水素原子を作って、水素原子の性質との比較をしようとしている
(たぶんまだ出来ていない)と思います。
映画に合わせてこんなサイトも作られているようです。

参考URL：

http://nucl.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hayano/angles_and_demons_fact_vs_fiction/FACT.html

お礼

回答ありがとうございます。
紹介していただいたURLもたいへん参考になりました。

１ｇの反物質をつくるのは、電力と時間がとてつもなくかかることがよく分かりました。
特に時間のほうは４分の１ｇ作るのでさえ、理論的に宇宙の現年齢以上の時間が掛かるということには驚きました。

回答No.5

moritan2

電荷を帯びた反物質なら電磁場の中にとどめ置くことはできます。
しかし、「１グラム程の反物質があれば太陽系が消滅する」は間違いです。１グラムの反物質は１グラムの普通の物質と対で消滅してエネルギーに変わりますが、太陽系を消滅させるほどのエネルギーではありません。太陽の中心核では１秒間に430万トンの質量がエネルギーに変わっています。それとくらべて２グラムの質量がエネルギーに変わった程度などなんの影響もありません。
とはいえ、原子爆弾程度の威力はあるでしょう。

お礼

回答ありがとうございます。
なるほど、とうてい太陽系消滅には及ばない威力なんですね。

回答No.3

noname#160321

E=Mc^2
の式に1gを入れて太陽の放射エネルギーと比較してみてください。面白いから。

最近ブラックホールが出来るんじゃないかなんて言ってるＣＥＲＮでも筑波のＫＥＫでも陽子と反陽子を光速の９９％以上に加速して衝突させては「高エネルギー物質」が出来ないか調べてますが、大したものは出来ませんなー。

お礼

回答ありがとうございます。
すいません。僕は科学が全然分からないので、その面白い結果を実際に計算で導き出せません。
もっと科学を勉強するようにします。

回答No.2

Ichitsubo

「悪魔の方程式」をご存じでしょうか。
ΔE＝Δmc^2
という式で表されるもので、アインシュタインが発見・命名しました。

普通、質量は保存されるのですが、核反応などにおいては質量が変化することがあります。その質量が増減するときに、エネルギーが吸収・発生するということを示したものです。
質量がΔmだけ減少すると、そのとき発生するエネルギーはΔEで表せて、それはΔmに光速度の二乗を掛けたものに等しいのです。
反物質1gが存在すると物質1gとあわせ2gの質量欠損ですから、1.8×10^14Jもの莫大なエネルギーが生じます。
しかしこれは広島型原子爆弾3個分ほどなので、太陽系が消滅するほどのことは無かろうかと思われます。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/広島市への原子爆弾投下

お礼

詳しい御説明ありがとうございました。
なるほど、太陽系消滅ほどではないんですね。それでも広島型原爆３個分だと相当な威力ですね。
やはり開発されたら兵器として利用されることになるんでしょうね。

回答No.1

nemoax006

反物質は作ることはできますが保存できません
何に入れます？正物質で出来た入れ物なら反応して消滅します
空気中でも正物質なので空気でも反応します
真空中でかつ星間物質が無い場所なら生成できるかもしれません

お礼

回答ありがとうございます。
すいません、自分は科学に疎いのでそこまで気が回りませんでした。
今の科学では作るのも保存するのも無理なのですね。