异常物质

时间:2020-05-31 08:44:51

在物理学中,异常物质(英语:exotic matter)指的是与普通物质不同,具有奇异特性的物质的统称。异常物质有以下几种:

  • 假想的具有反常物理性质的粒子,例如具有负质量者,它们可能打破已知的物理定律。
  • 未确认的假想粒子,如奇异重子,其性质以既有的物理学看来可能并不奇异。
  • 极端的物质状态,如玻色–爱因斯坦凝聚,这类物质完全符合已知物理定律。
  • 物理学中所知甚少的物质,如暗物质。

负质量

主条目:负质量

拥有负质量(negative mass)的一类异常物质有时译为负物质。注意这里的“负物质”与“反物质”(antimatter)是完全不同的概念,负物质拥有负质量/负能量,而反物质具有正质量/正能量。

负物质可能拥有一些奇特的特性,如往施力方向的反方向加速。譬如一个惯性质量为负、电荷为正的物体与带电的普通物质相互作用,它会与带正电的物体相吸,与带负电的物质相斥,完全与普通物质间的“同性相斥,异性相吸”相反。这种反常的行为可产生一些不可思议的结果。

虚质量

主条目:快子 § 质量

静止质量为虚数的假想粒子称为快子,其运动速度永远高于光速。目前尚无证据表明快子存在。

E = m c 2 1 v 2 c 2 {displaystyle E={frac {mcdot c^{2}}{sqrt {1-{frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}} ,其中E为能量,m为质量,c为光速(常数),v为速度

如果静止质量m是虚数,由于E(能量)必须是实数,说明分母也是虚数,即被开方数为负,而只有v(速度)大于c(光速)时该条件才满足。格雷戈里·本福特英语Gregory Benford等人指出,根据狭义相对论,若快子存在,可实现与过去的通讯(见快子电话)。

在量子场论中,虚质量会导致快子凝聚。

其他异常物质

另见

  • 异常物质(strange matter) - 与“exotic matter”译名相同,但是不同的概念
  • 虫洞

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