Re: [爆卦] CERN公布反物質重力實驗的結果

jfsu 發表於 2022/1/13 下午10:29:38

看板Gossiping標題Re: [爆卦] CERN公布反物質重力實驗的結果作者

(水精靈)時間Jan 13 22:29:38 2022推噓爆推:222 噓:3 →:20

※ 引述《jackliao1990 (j)》之銘言：
: https://tinyurl.com/46zca7hv
: 反物質除了內部相加性量子數（如電荷、重子數、奇異數等）相反之外,其他屬性都與正物
: 質相似。標準理論認為:宇宙大爆炸之初,正反物質的數量應該相等。然而現今宇宙中的正: 物質卻遠多於反物質,因此科學家想知道反物質為何消失。
: 為了解答該謎題,科學家想看看正反物質對宇宙基本作用力的反應是否有差異-因為該差異: 跟反物質的消失有關。
: 科學家在CERN的反物質工廠進行了18個月的重力實驗,結果顯示:物質和反物質粒子對重力: 的反應97%相同，實驗比以往精確4倍。
: 反物質一碰到正物質就會與之相互湮滅,因此CERN過去幾年一直在改良反物質的儲存技術: 。
: 他們將反質子和帶負電的氫離子放入潘寧離子阱。粒子一旦進入裝置中，就會遵循具有週: 期性的軌跡。透過測量粒子的繞圈圈頻率，科學家算出它們的電荷-質量比。物質和反物: 質粒子的荷質比理論上應該是相同的，任何不同都將歸因於它們跟重力的相互作用的差異: 。
: 雖然結果顯示反物質會因為重力影響而向下墜落而不是向上竄，科學家仍將繼續尋找正反: 物質的差異，因為這有助解答反物質消失之謎。

反物質(Antimatter)是啥？1928年，英國理論物理學家狄拉克（Paul Dirac）將
量子力學中的薛丁格波動方程（Schrodinger's wave equation）作了些許修正，
把愛因斯坦的狹義相對論也涵蓋在內。當他以這個新方程式來求解自由電子時，發現
那個赫赫有名的質量-能量互換公式：E=MC^2並非完全正確。實際上有正、負兩種
能量狀態，也就是 E = ±MC^2。(正負號來自於對某個數值開根號的結果)

負能量意味著負質量，這讓科學家無法接受。為此，狄拉克提出「洞理論」(Hole
theory）或稱為「空穴理論(想要研究這個理論的人推請自行google)來解釋這個結果。
這個「洞」象徵著真空狀態失去了一個具有負能量、負質量與負電荷的電子。
也就是說，它的行為與電子一模一樣，除了是帶相反的電荷，所以又叫做「反電子」
(又稱陽電子、反電子、正子)。

狄拉克預測了反電子的存在，而且認為在真空狀態下，可以產生「反電子-電子對」，
彼此也可以相互「湮沒（Annihilation）」。

1932年，美國物理學家安德生（Carl Anderson）發現了反電子的存在。這是第一顆
發現的反粒子。在這之後，科學家發現每一個粒子都有一個反粒子的存在。反質子
是在1955年在加速器中被製造出來，它帶的電荷為負，其餘的性質跟質子一樣。

理論上，既然反電子、反質子都弄的出來，反原子也不是不可能(換句話說，反物質
是存在的)，甚至是反人、反核、反骨、反同、反清復明都有可能！
ps.目前已經可以作出的反元素是反氫(Anti-Hydrogen)！

這些反物質，其實已經被寫入電影中。電影達文西密碼之前傳：《天使與魔鬼》中，
有個激進組織試圖用反物質炸彈摧毀梵蒂岡；他們知道物質與反物質接觸時會引發
超級巨大的爆炸(物質與反物質接觸會產生102萬電子伏特的γ射線！先前文章提過，
1顆反物質炸彈所釋放的能量相當於 4,282,849,987,940個營養午餐(700大卡)，
威力不是安佐哥的火燄發射器可以比擬。另外一個例子就是《阿凡達》。為了前往半
人馬座alpha星，人類建造了長達1英里、使用混合反物質發動機的太空船。

這篇文章開頭提過，「標準理論認為:宇宙大爆炸之初，正反物質的數量應該相等。
然而現今宇宙中的正物質卻遠多於反物質，因此科學家想知道反物質為何消失。」
在1950年代，當時的一位蘇聯科學家沙卡里巴(Andrei Sakaharov)，sorry，沙卡洛夫
認為在大爆炸發生時，由於「CP不守恒」(charge-parity violation)所導致的不對稱，因而產生正反物質的數量上的差異。也就是說，在大爆炸之後，只有少許的物質殘留
下來並形成了今日我們所看到的宇宙。

一直到 1964 年，美國物理學家克羅寧(James Cronin)與瓦爾‧菲奇(Val Fitch)，
首次在實驗中發現次原子粒子( K介子)出現 CP violation現象，科學家才開始相信
反物質的消失可能與 CP violation有關。

Merry 阿彌陀佛！天佑宇宙！其實這是一件好事，不然，如果物質與反物質的數量
一樣的話，那他們就會完全抵消，最終構成我們身上的原子便不復存在。

先前說過，反粒子所帶的電荷與物質是相反的，但是，未攜帶電荷的粒子(像是光子
或是重力子)的反物質就是自己。也就是說，重力與反重力都是指同一件事，所以
處在重力的環境之下，反物質仍會往下落，而不是往上飄。至於，為何正反物質對
宇宙基本作用力的反應差異跟反物質的消失有關，就請五樓解釋。

再來說到保存。

由於反物質一旦接觸物質會發生爆炸，所以它不能放在一般容器，好比你隨手拿
個馬克杯說要裝反物質，這無異是個自殺之舉！要怎麼保存呢？
方法之一就是將反物質『離子化』，再置入磁瓶中保存！

美國科學家史密斯(Gerald Smith)，他研發了一種叫潘寧阱(Penning Trap)的東西，
重量約100公斤，其中大部份是液態氦與液態氮（低溫下，反質子的波長是內壁原子
的數倍，因此不會撞上內壁而自我毀滅），可以將一兆個反質子儲存在磁場中，理論
上，這種儲存方式只有五天的保存期限。CERN的反質子儲存方式用的就是這種方法。

十年前的反物質的年產量約，10^-9~ 10^-8克(十億分之一克～一億分之一克。)預計
每年的產量約是三倍左右成長。至於生產成本，如果要生產一公克的反物質預計得花
費數十萬~千萬兆美元，而且工廠要連續運作一億年！比血汗工廠還要血汗啊！
(這還不計算保存反物質的成本。)

更諷刺的是，若將世界上所有的實驗室產出的反物質全部加起來，再用物質破壞，
產生的能量只夠讓一顆燈泡亮個幾分鐘。

註:
七十年前，1942/12/02，鈾反應堆產生的動力也是只能點亮一顆小燈泡，但在3年之後，這玩意卻讓日本的長崎與廣島付出了慘重的代價。

既然製造反物質那麼困難(目前是從對撞機產生)，產量也比日本製壓縮機還稀少，
那麼我們是否可以去宇宙中找反物質呢？先前提過，物質與反物質接觸會產生102萬
電子伏特的γ射線，只要偵測這個數值，搜尋宇宙中的γ射線，就有機會找到自然
存在的反物質。可惜的是，目前仍是一無所獲。

為什麼宇宙幾乎都是物質，而找不到反物質呢？

對於這個問題，如果科學家們去台灣的街道上隨便捉個人問，他會得到這個答案：

「是有多難找？我敢說那絕對比解決酒駕問題還簡單！」

以上。

參考書籍:
1.電影中的不可能物理學
2.wiki
3.穿越超時空

對流血一週仍然不死的生物千萬不能大意……。

※ PTT留言評論

※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 42.76.135.100 (臺灣)

※ PTT 網址

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StylishTrade 01/13 22:30梗在哪裡

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keyman2 01/13 22:31頭推

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anson8901 01/13 22:33先推！！

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wuj 01/13 22:33推

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Observation 01/13 22:33推

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wjlfox 01/13 22:33好文。推

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joviwu 01/13 22:34good

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ss96003 01/13 22:34哇~長知識了

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zero11995 01/13 22:35push

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je789520 01/13 22:36推

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LierX 01/13 22:36推

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paericsson 01/13 22:36嚇死，沒看id還以為老公文又要跑出來

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zalora 01/13 22:37這篇太專業，99%人看不懂

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ab4daa 01/13 22:39的確找到反物質時一定還是有人酒駕

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magic1104 01/13 22:39謝

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PHXD 01/13 22:40推

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limoo25 01/13 22:40推推

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AirWinters 01/13 22:41很有趣

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bradygoat1 01/13 22:42沒看ID還以為會有老公文

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a20731 01/13 22:43業業老公呢？

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DarkerDuck 01/13 22:43這種認真文都要先看ID

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vicder 01/13 22:44水精靈推！

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kimgordon 01/13 22:46退

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horseorange 01/13 22:47先推

噓

brunomarsfan 01/13 22:47紅明顯。相當700大卡？

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saladim 01/13 22:48推媽的哪個胡哥文每次都嚇鼠了這文才讚

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udm 01/13 22:48推水精靈。

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luiGiF 01/13 22:48酒駕跟找反物質都是難解的問題ㄅ

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tim96tim 01/13 22:49現在都有點ptsd

噓

alihue 01/13 22:51胡哥老公呢

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kohanchen 01/13 22:52老公非常稀少

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hipmyhop 01/13 22:54笑了

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rey123123 01/13 23:01他是說一個營養午餐假設約七百大卡

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ErnstvonBohr 01/13 23:02推推推

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MyCX5 01/13 23:05好文讀完獻上推~~歐拉歐拉歐拉

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eterbless 01/13 23:05這是水精靈不是阿月不會有老公啦

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peter211183 01/13 23:06推

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shane8282 01/13 23:07推

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tumv 01/13 23:08推

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onexox 01/13 23:09推

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t52101t 01/13 23:10現在看到認真文都怕老公出現

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yccm 01/13 23:12推水精靈

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SkySwimmer 01/13 23:13推

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ashs92223 01/13 23:14推

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jojomickey2 01/13 23:14推，沒有胡哥版的科學文

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minagi 01/13 23:15胡哥老公XD

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tokeep 01/13 23:16是上古神獸

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Qoo302 01/13 23:17推

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kps1247 01/13 23:17漲知識

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eyeworm 01/13 23:18剛剛有先退出去看id

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Lornerice 01/13 23:18推

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ccjack310424 01/13 23:19我以為是阿月

推

LeafLu 01/13 23:19推水精靈

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as6633208 01/13 23:19哇喔，水精靈欸

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Apple0230 01/13 23:20ID正確

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ruokcnn 01/13 23:20幹我還以為阿月紅茶冰

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juicebeach 01/13 23:21推啦

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ck517 01/13 23:21推

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rayxm3 01/13 23:21推水精靈大

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espresso1 01/13 23:22專業文習慣先看ID

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richardz 01/13 23:22好險是水精靈

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p2p8ppp 01/13 23:23推水精靈

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Qpera 01/13 23:25你的老公呢？

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duece0927 01/13 23:27胡歌老….抱歉

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max8568 01/13 23:27推

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melike671 01/13 23:27推文一堆業業粉是怎樣

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spirit119 01/13 23:28先看ID在看內文...

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xru03 01/13 23:29推酒駕問題難解

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UROLOGY 01/13 23:30業業老公在哪？

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LaoDa5815566 01/13 23:30看到認真文差點以為結尾是業業老公

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AlexJo 01/13 23:30讚科普達人～

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yyc210 01/13 23:30推推

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CDing 01/13 23:34胡歌老公？

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S0323109 01/13 23:34推

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maple52 01/13 23:35推

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cyberevo 01/13 23:37好文推

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tw11509 01/13 23:37推

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forsakesheep 01/13 23:38看到上色科普就知道是水精靈

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color1355 01/13 23:38推

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ghostl40809 01/13 23:43推

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delmonika 01/13 23:43百推內推

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realmiddle 01/13 23:43水精靈必推

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poison3804 01/13 23:43推水精靈

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axelKOF 01/13 23:44推

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vbnm12368 01/13 23:45推

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neo5277 01/13 23:48推

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kerbi 01/13 23:48我一看開頭就先跳出去看ID...

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weltschmerz 01/13 23:48真的比解決酒駕簡單

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antibody27 01/13 23:48還好沒中啊月

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greenpeter 01/13 23:49看到反清復明我又抬頭看了一下ID 推個

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forhorde5566 01/13 23:50塔綠班等等就來噓

推

comi0530 01/13 23:51推

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iyawen 01/13 23:58以為業業老公又要上班了

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vorsss 01/13 23:59未看先推水精靈

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corahoda 01/14 00:02推

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kayxs 01/14 00:04這個要先推！

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gyes99511 01/14 00:04水精靈推

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ohrring 01/14 00:04沒有胡歌老公怒噓

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reichien 01/14 00:05推水精靈

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r98192 01/14 00:06推

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Enzofulgura 01/14 00:07現在認真文還真的會下意識看ID

→

Enzofulgura 01/14 00:07怕認真到最後又是張阿月老公文XD

推

QuentinHu 01/14 00:09推科普

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coffee777 01/14 00:12推認真科普文

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ayanesuki 01/14 00:14水精靈推

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asidy 01/14 00:17推水精靈科學甘古談XD

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eeccms 01/14 00:18推

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sad0soul 01/14 00:20

推

celebleaf 01/14 00:20怎麼一堆人不認識水精靈

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chronoinn 01/14 00:22推

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aborwang 01/14 00:22推

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bronn 01/14 00:22推

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davide68 01/14 00:24先推倒水精靈再看

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molk 01/14 00:25水精靈必推

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schumi7401 01/14 00:27推

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jacky7987 01/14 00:31推

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rial 01/14 00:32水精靈、先推再看

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k1400 01/14 00:33狄拉克之海、陽電子炮

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zack0000 01/14 00:35id正確看胡歌老公看到有陰影

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LJP2 01/14 00:36推水精靈

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Agdanpanda 01/14 00:36推

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iamstrapless 01/14 00:38科普推

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duran 01/14 00:40推

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paz1117 01/14 00:42先確認ID+1 求眾鄉民心理陰影面積

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supertalker 01/14 00:42嗯，跟我想的一樣

推

hcchang 01/14 00:51推

推

AnewMitch 01/14 00:51推

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weRfamily 01/14 01:03推白話解說

推

pumpkinpie11 01/14 01:07那什麼時候可以讓人拔出Di-Sword呢

推

yoyodio 01/14 01:07看媽咪說&李永樂就好惹，你這都沒圖很難

→

yoyodio 01/14 01:07讓人想看下去

推

greensdream 01/14 01:12水精靈大一定要推一下

推

GOOGOOfish 01/14 01:16太有趣了

推

WilliamWill 01/14 01:18看到一半嚇出一身冷汗檢查ID才放心

※ 編輯: jfsu (42.76.135.100 臺灣), 01/14/2022 01:19:15

推

ATND 01/14 01:20看到開頭先往回看ID

推

yuu101 01/14 01:21推

→

dnek 01/14 01:25水精靈！，好想你

推

yys310 01/14 01:28推推

→

txai 01/14 01:30水精靈都不認識了?

推

foxey 01/14 01:33水精靈科普推

推

appleball200 01/14 01:35推

推

johnlin35 01/14 01:37推

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benjaminwind 01/14 01:38旁邊還我胡歌老公

→

doubleperson 01/14 01:39沒歪掉，好失望

推

WK7er 01/14 01:45安心信賴水精靈！

推

NICEGOGO 01/14 01:52營養午餐笑死

推

ghone8621 01/14 01:54推個長姿勢

推

rei196 01/14 01:59end

推

octangus07 01/14 02:01水精靈推

推

xdctjh 01/14 02:04胡歌老公業業老公呢？

推

jeffmao5566 01/14 02:04看到id 就放心了

推

DeaGoo 01/14 02:17推水精靈

推

sharkimage 01/14 02:20推反重力子好特別

推

xhung 01/14 02:25推

推

RognerLiu 01/14 02:40推

推

tootallchop 01/14 02:43推( ω )

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yu800910 01/14 02:57嗯嗯

推

aquantum 01/14 03:35推

噓

galoopboy 01/14 03:55得都不會用，中文是不是沒學好

推

stephon50 01/14 03:58推

推

celtics1997 01/14 04:07還蠻屌的屌爆了

推

strayer014 01/14 04:10看到一半拉上去看ID 看完沒胡哥老公

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strayer014 01/14 04:11PTSD

推

peter105096 01/14 04:14好險底下不是老公XD

推

a1b2c3d4e5 01/14 04:25推

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maltum 01/14 04:29水喔

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nashsong 01/14 05:11推爆

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turnoff11 01/14 05:25科學世界真的是深不可測

推

boss74123 01/14 06:02推

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iphyf 01/14 06:20推

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adsop 01/14 06:20推

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herculus6502 01/14 06:28推

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AdnF 01/14 06:37誰來翻譯翻譯

推

a2006003 01/14 07:08推

推

frosagen2018 01/14 07:09不明覺厲

推

simba08130 01/14 07:13優文

推

ddd87521 01/14 07:47水精靈給推

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odaaaaa 01/14 07:47推寫的認真

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chinoevers 01/14 07:50有看一下是不是紅茶冰….原來上色是差

→

chinoevers 01/14 07:50異

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adwowcuthand 01/14 07:54水精靈現在在做什麼工作啊

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xmax010681 01/14 08:00看到一半才想到要去看ID

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Lazzaro 01/14 08:01水精靈先推再看

→

elibra01 01/14 08:02相信党就好不用那麼麻煩

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shioulanyu 01/14 08:12反著看文章其實很清楚

推

pths40 01/14 08:28推

推

FUNI5566 01/14 08:29看到一半跳出去看I’d

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supereon 01/14 08:31看一半還以為胡歌老公又要出來了

推

AlexanderIn 01/14 08:35還我胡歌老公

推

BLUEPAPER 01/14 08:36看到ID就放心了

推

nckukath 01/14 08:38原來狄拉克之海從這邊來的

推

htyintaiwan 01/14 08:45推推

→

htyintaiwan 01/14 08:46雖然看了id但好像還是會怕

→

htyintaiwan 01/14 08:46PTSD

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rt900525 01/14 08:47超怕看到佑佑老公

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kobe741107 01/14 08:48puuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuush

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larsnor 01/14 08:48我也同意你的看法

推

bhc 01/14 08:49看一半緊急捲回確認作者，是水精靈！

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BBWAS 01/14 08:56700大卡是不是有點少

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fouto 01/14 09:02推最後一句wwwww www

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bee0316 01/14 09:12XD 先切回去看id 這種認真文看到會怕

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revise 01/14 09:23水精靈推爆

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paint 01/14 09:28推解決酒駕

推

D600dust 01/14 09:33真的是很難

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diiky 01/14 09:41推

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azeroth 01/14 09:44水精靈先推

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bluemmb 01/14 09:48推尤其最後一句

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jordan0428 01/14 09:49推

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Xuvuu3143 01/14 10:16推

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CBGET5858 01/14 10:16最後很像美式梗

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only10 01/14 10:22看到一半不自覺的往上確認ID...

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Jonny5 01/14 10:26很好看

推

GoodGamers 01/14 10:28解釋的太好了

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yabe5566 01/14 10:29水精靈

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lucien0410 01/14 10:43如果水精靈大用了業業老公梗我會笑

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donby 01/14 10:46推認真文但沒看到胡歌老公居然會有點失落

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Asucks 01/14 10:55水精靈科普文必推

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TPEE 01/14 10:55好文推薦

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ambitious 01/14 11:02所以智智老公的醬汁在哪

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as920051 01/14 11:05沒老公給推

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yukialas 01/14 11:11好文推!

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hilemon 01/14 11:31還以為有胡歌老公的反重力醬汁

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eggbird 01/14 11:42水精靈好文推推

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LYSLYS 01/14 11:50沒老公失敗但念你有創意給推

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shachier 01/14 12:31還好我有先看ID

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pttcage 01/14 12:50總統可以把另一個世界的你拉過來，碰到你

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pttcage 01/14 12:51就會爆炸，平行世界的你就是反物質

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Amushroom 01/14 12:56胡歌老公呢

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lin212324 01/14 13:21推

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aix315 01/14 13:25好再沒有老公了，不然之前看一看都快中風

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aix315 01/14 13:25了

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ak478998 01/14 14:00科普推

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andan 01/14 14:24比解決酒駕問題還簡單啦XDD

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shing529 01/14 14:35推

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cmcmcmcm2 01/14 17:58推

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blueballer 01/14 20:40推

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chobit199685 01/14 22:11好久沒看到你了，新年快樂身體健康

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harri303 01/15 00:22被訓練到現在都會先跳出去看id

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b06606005 01/15 00:58看到中間超期待看到胡歌老公、阿凱老

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b06606005 01/15 00:58公的汁液的耶…居然沒有xP

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BJC4100 01/15 08:33Id正確給推

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binary0602 01/15 09:22鄉民對認真文都有心理創傷

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jjomj666 01/16 00:22推

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fakeimage 01/16 11:12新文章推

※ jfsu:轉錄至看板 ScienceNote

01/18 21:58

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Re: [爆卦] CERN公布反物質重力實驗的結果

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