达优高科 一、反粒子是如何制造的？
物质的期待与现实 杰拉德·史密斯认为，反物质能够带来解决问题的办法。
反质子和正电子一类反物质，就存在于物理学家的身边。在各种各样的粒子中，存在着一类除电性相反而具有共同性质的反粒子，各种成对的粒子与反粒子一旦相遇，在释放出γ射线和π中间子及极大能量的同时将同归于尽。杰拉德·史密斯注意到成对的粒子与反粒子消失时释放的极大能量，理论上说，粒子与反粒子消失时产生的能量是核裂变和核聚变的100倍。要把一般质量为1000千克的宇宙飞船加速到0．1倍光速，经计算只需9千克的反物质燃料就够了。不过情况并不这么乐观。问题之一是，怎样才能把反物质富集起来。杰拉德·史密斯在其中从事研究的位于瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心，在那里的巨型加速器中，10分钟里产生10亿个反质子。然而反质子以0．1倍光速（不可思议的高速）飞迸，要捕捉住它们谈何容易。史密斯在反质子的前方设置全金属箔和气体，以降低反质子的速度，力图将反质子封闭在一个用磁场构成的容器内。如果他成功了，10分钟里就能富集到100万个左右的反质子。遗憾的是，100万个反质子作为火箭燃料实在是杯水车薪微不足道，而且这项工作得不断反复进行，即便如此仍存在两个难题。首先，反物质是带电性的粒子，彼此会产生排斥力，反物质的密度越高，用来约束反物质的磁场强度就越大，这就需要能让磁场强度之大超乎想象的超导材料，于是杰拉德·史密斯想到，让反质子与质子结合“制造”反氢原子，由于反氢原子不带电荷，就不需要形成超强磁场的超导材料了。1996年1月，德国、意大利、瑞士等国科学家组成的国际研究小组宣布，他们利用欧洲核子研究中心的加速器，成功地制造出反氢原子。他们让反质子以高速运动，与氙气碰撞产生电子和正电子，在正电子与反质子速度相当的情况下，就能组成反氢原子。在他们的实验中，反氢原子约存在了40纳秒（1纳秒为十亿分之一秒）。其次是数量的问题。即使建造高效率、规模巨大的反物质生产厂，要生产1克反物质就需要长得异乎寻常的时间。前面提到的国际研究小组在欧洲核子研究中心制造反氢原子，在三个星期的实验中只制造出9个，即使有了杰拉德·史密斯提出的10年内或许能问世的设施，每年也只能生产出1微克反物质，要把9千克反物质火箭燃料弄到手，必须得90亿年。90亿年后，人类打算前往的目的地恒星还存在与否都不好说了。看来只利用反物质让火箭飞行的念头得放弃了。杰拉德·史密斯又提出，能否把反物质利用于核裂变和核聚变反应呢？如果利用反物质就能实现装置的小型化，让火箭便于搭载。利用反物质连续几天引发每秒钟一次相当150吨TNT当量的小爆炸，三年时间就可以把载人宇宙飞船送上冥王星。用太阳帆不可能实现太阳系外飞行 杰拉德·史密斯的设想说到底，都是依靠使用燃料的火箭实现恒星际宇宙飞行。对他的设想提出质疑的人们中有一个人便是波普·佛沃德。波普·佛沃德受美国航空航天局的委托，进行利用反物质可行性的研究。反物质火箭必须使搭载的反物质发生反应，将超高温能量向火箭后方喷出。波普·佛沃德的结论是，对反物质火箭来说，火箭的质量和发动机的耐热性是根本问题所在。1960年，佛沃德第一次提出了撑开巨大的铝箔制成的帆，利用太阳风推进飞行——“乘坐”从太阳不断喷发出的带电粒子流，也就是“坐蹭车”的“太阳帆”的构想。但是利用太阳帆在恒星际间飞行存在重大的缺陷。离开太阳系后，带电粒子流便变得稀薄，宇宙飞船在“无风”的状态下会停驶，利用太阳帆前往其他恒星显然是不可能的。对激光束寄以厚望 稍后，佛沃德了解到利用红宝石产生的激光比太阳光更明亮，于是他又产生了一个新念头：用激光束鼓起宇宙飞船的光帆由此获得推进力。由于激光束几乎不会发散，激光束可以从太阳系中射出，所以能够实行必要的操纵和管理，设备的更新也有了可能。更重要的是，宇宙飞船再没有搭载燃料的必要了，宇宙飞船便能造得更轻。在加速到亚光速的情况下，宇宙飞船的质量不大是一个非常大的优势。为了把宇宙飞船送至半人马座γ星，得用激光束加速约一年，使宇宙飞船的速度达到光速的三分之一左右，此后切断激光束，宇宙飞船转入惯性飞行。在接近半人马座γ星时，光帆的外圈逐次断开，形成同心圆状的三部分，把光帆的最外侧移至宇宙飞船的前部，同时再次发射强大的激光束，于是宇宙飞船后部的光帆便被罩在强光之中，宇宙飞船便获得了制动力。当然，来自宇宙飞船身后的激光束仍照射在光帆上构成推进力。但是宇宙飞船外侧的光帆面积是内侧两个光帆面积的9倍，制动力比推进力起到更大的作用。对半人马座γ星的探测结束准备踏上归途，处在中间的环状光帆被取下，此时光帆仍在反射激光束，并使宇宙飞船获得与来路相反的推进力得以飞返地球。巨大光帆的设想现实吗？ 美中不足的是，虽然具有无须搭载燃料的优点，但是宇宙飞船依靠激光束获得的推进力实在小得无济于事，于是优点便被这缺陷抵消了。要利用激光束来实现恒星际飞行，就必须有更强有力的激光束，光帆也必须大得超出想象。佛沃德认为，在水星轨道上利用太阳能设置约1000台激光发射装置，如果把这些激光束用巨型装置合为一股，那么不开发巨型激光发射装置也行。不过要获得必要的推进力，理想的激光发射装置要比现在利用太阳能的激光发射装置强大1000亿倍！而且还得在土星附近设置巨大的透镜，以纠正激光束的发散。光帆的直径必须达到1000千米之巨，真是一个想入非非的计划。但是佛沃德说，若不从大处着眼就会一事无成。对于佛沃德的雄心壮志，美国明尼苏达大学的数学家埃得·贝尔布鲁诺说了这么一番话：“即使让质量为1000千克的无人探测器飞行，就需要直径1000千米的光帆和巨大的透镜，这不过是异想天开。” 粒子束对单程飞行有效？ 贝尔布鲁诺强调，利用激光束的设想存在难以解决的难题，他更关心粒子束。重粒子，比如质子，它没有光的速度却有质量，对于推进力而言，有质量的质子比没有质量的光子更有效。提出“粒子束设想”的是霍普·萨普林和达纳·安得留，他们说，宇宙飞船的光帆采用超导体制成的巨环更有效。超导体环可形成面包圈状的磁场，粒子束射向磁场就会产生推进力。可用在小行星上设置的核聚变反应堆，超高温加热而等离子体化的气体，向一定方向喷射获得粒子束。粒子束的缺点是很容易扩散——由于粒子之间彼此碰撞使粒子束扩散，距离增大效率就会降低，但是仍比激光束更具推进力。根据安得留的计算，他的“粒子束设想”只需使用佛沃德构想所需能量的六分之一，就能把载人宇宙飞船加速到三分之一的光速。不过，他也遇到了难题——宇宙飞船的乘员必须耐受高达1000g的加速度。在“粒子束设想”中还有一个重大的不足，前往恒星这样遥远的地方，根本不可能传递能量，也就是说有去无回。安得留自信地说，虽说是“自杀”，估计还是会有志愿者的，毕竟有了新发现，可以用他的名字命名。不过，安得留被怀疑有“封闭恐惧症”的倾向，他本人恐怕是不会去当志愿者的。余下的难题和形形色色的构思 贝尔布鲁诺坚持认为，目前用粒子束发送无人探测器是可能的。贝尔布鲁诺现在正在构想针尖大小的探测器，要是探测器只有1克质量，以亚光速飞行，质量就是增加也不是什么大不了的事。但是针尖这么小的东西要是丢失不见了怎么办呢？能在那上面搭载通讯装置什么的吗？难题不少。此外，也有人提出了利用连接黑洞和白洞的“虫洞”，以及使用反重力让时间发生弯曲高速移动等方案。近来形形色色五花八门的方案更是层出不穷。就人类目前的科技水平而言，恒星际宇宙飞行本质上是不可能的，这也说明，我们还没有掌握能实现这一梦想的具体知识和技术，人类还得像以往那样探索相当长的时间。二、正粒子与反粒子有什么异同？
反粒子 antiparticle 在原子核以下层次的物质的单独形态以及轻子和光子，统称粒子。在历史上，有些粒子曾被称为基本粒子。 所有的粒子，都有与其质量、寿命、自旋、同位旋相同，但电荷、重子数、轻子数、奇异数等量子数异号的粒子存在，称为该种粒子的反粒子。除了某些中性玻色子外，粒子与反粒子是两种不同的粒子。 一切粒子均有其相应的反粒子，如电子e-的反粒子是正电子e+，质子p的反粒子是反质子，中子n的反粒子是反中子，1959年王淦昌领导的小组发现的反西格码负超子是Σ-的反粒子。有些粒子的反粒子就是它自己。如γ光子、π0介子和η介子。一些中性玻色子如光子、π0介子等，其反粒子就是它们自己。 反粒子最早是1928年P.A.M.狄拉克理论上预言正电子而提出的，1932年被C.D.安德森实验发现而证实；1956年美国物理学家张伯伦在劳伦斯-伯克利国家实验室发现了反质子。进一步的研究发现，狄拉克的空穴理论对玻色子不适用，因而不能解释所有的粒子和反粒子。根据量子场论，粒子被看作是场的激发态，而反粒子就是这种激发态对应的复共轭激发态。 正反粒子是从场论的观点来认识的，场的激发态表现为粒子，与之对应，场的复共轭激发态表现为反粒子。当γ光子的能量大于某种粒子静能的两倍，在一定的条件下就可以产生正反粒子对；反之，正反粒子相遇可湮没并产生两个光子或3个光子，遵从质量-能量守恒和动量守恒。 如果所有的粒子都有相应的反粒子，首先检验的是应该存在质子的反粒子、中子的反粒子。1956年美国物理学家张伯伦（OwenCham-berlain）等在加速器的实验中，发现了反质子，即质量和质子相同，自旋量子数也是1/2，带一个单位负电荷的粒子。接着又发现了反中子。后来发现，各种粒子都有相应的反粒子存在，这个规律是普遍的。有些粒子的反粒子就是它自己，这种粒子称为纯中性粒子。光子就是一种纯中性粒子，光子的反粒子就是光子自己。在粒子物理学中，已不再采用狄拉克的空穴理论来认识正反粒子之间的关系，而是从正反粒子完全对称的场论观点来认识。 迄今，已经发现了几乎所有相对于强作用来说是比较稳定的粒子的反粒子。如果反粒子按照通常粒子那样结合起来就形成了反原子。由反原子构成的物质就是反物质。
三、纳米技术的科研成果有哪些？
纳米技术是指研究和应用在纳米尺度下（1纳米 = 10^-9米）的技术。在过去几十年中，纳米技术的研究和应用取得了很多重要的科研成果，以下是一些例子：
- 碳纳米管：碳纳米管是一种由碳原子构成的纳米管，具有很多独特的特性，如高强度、高导电性、高导热性等。这些特性使碳纳米管在电子器件、传感器、材料科学等领域有着广泛的应用。
- 纳米电子学：纳米电子学研究如何使用纳米结构来制造更小、更快、更高效的电子器件。纳米电子学的应用范围非常广泛，包括电脑、通信设备、医疗设备等。
- 纳米材料：纳米材料指的是在纳米尺度下具有特殊性质的材料。纳米材料可以用于制造高性能的材料，如高强度的纳米材料、超导材料、耐热材料等。这些材料在能源、材料科学等领域具有重要的应用。
- 纳米药物：纳米技术可以用来制造纳米药物，这种药物可以更精确地靶向病灶，减少副作用，并提高药效。纳米药物的应用范围非常广泛，包括癌症治疗、心血管疾病、炎症等。
- 纳米传感器：纳米传感器是一种可以检测和测量微小的物质和现象的传感器。纳米传感器的应用范围非常广泛，包括环境监测、生物传感器、医疗诊断等。
这些科研成果是纳米技术在各个领域的应用，仅仅列举了其中的一部分，随着纳米技术的不断发展，将会有更多的科研成果问世。
四、什么纳米技术？
纳米技术是一种用单个原子以及分子来制作物质的一种技术，它的体积非常小，是世界上最小的衡量单位，如今很多领域都应用了纳米技术，比如说纳米粒子、纳米动力学、纳米电子学。通过上述的介绍，相信大家已经知道了什么是纳米技术。
纳米技术，是指在0.1-100纳米的尺度里，研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中，发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子，显着地表现出许多新的特性，而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术，就称为纳米技术。
五、纳米技术什么？
纳米技术（nanotechnology）也称毫微技术，是研究结构尺寸在1纳米至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。
纳米技术主要包含纳米材料、纳米动力学、纳米生物学和纳米药物学这四个方面
六、纳米技术近义词？
没有近义词。
纳米技术是基于原子、分子层面制造物质，操作和加工纳米尺度(一般指小于100 nm)材料或器件的科学技术，其主要研究内容为结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。
纳米技术是能够操作细小到纳米尺度物件的一种高新技术。由于存在量子效应和尺寸效应，在纳米尺度上构建的材料往往会表现出明显不同于宏观材料的物理和化学性质。生物芯片和生物传感器等都可归于纳米技术范畴。
七、纳米技术应用？
应用于陶瓷、微电子学、生物工程、光电、化工、医学等领域。纳米技术应用于陶瓷领域时，可以使得陶瓷的韧性、强度都增强，让陶瓷具有像金属一样 的柔韧性和 可加工性。
纳米技术应用于微电子学时，可以将集成电路进一步减小,研制出由单原子或单分子构成的在室温下能使用的各种器件。
纳米技术应用于生物工程时，可以使人们对生物材料 的信息处理功能和生物分子的计算技术有了进一步的认识。
纳米技术应用于光电领域时，使微电子和光电子的结合更加紧密,在光电信息传输、存贮、处理、运算和示等方面,使光 电器件的性能大大提高。
八、2纳米技术？
IBM宣布造出了全球第一颗2nm工艺的半导体芯片。
国际商业机器公司（IBM）今天发布号称全球首创的2纳米芯片制造技术，同时表示，这项技术可让芯片速度比当今主流的7纳米芯片提升多达45%，能源效率提升多达75%。
目前许多笔记本和手机使用的都是7纳米芯片，而2纳米芯片制造技术可能还要花上数年才能投入市场。
在150平方毫米也就是指甲盖大小面积内，就能容纳500亿颗晶体管。IBM表示，在同样的电力消耗下，其性能比当前7nm高出45%，输出同样性能则减少75%的功耗。
九、纳米技术词语？
形容纳米技术的词：高端，前沿，微小，先进。
十、三纳米技术？
从迄今为止的研究来看，关于纳米技术分为三种概念：
第一种，是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念，可以使组合分子的机器实用化，从而可以任意组合所有种类的分子，可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术还未取得重大进展。
第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的"加工"来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术，也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即使发展下去，从理论上讲终将会达到限度，这是因为，如果把电路的线幅逐渐变小，将使构成电路的绝缘膜变得极薄，这样将破坏绝缘效果。此外，还有发热和晃动等问题。为了解决这些问题，研究人员正在研究新型的纳米技术。
第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来，生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。DNA分子计算机、细胞生物计算机的开发，成为纳米生物技术的重要内容。
