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  • 1 # 使用者4426198074816

    宇稱不守恆定律是指在弱相互作用中,互為映象的物質的運動不對稱.由吳健雄用鈷60驗證。

    科學界在1956年前一直認為宇稱守恆,也就是說一個粒子的映象與其本身性質完全相同.1956年,科學家發現θ和γ兩種介子的自旋,質量,壽命,電荷等完全相同,多數人認為它們是同一種粒子,但θ衰變時產生兩個π介子,γ衰變時產生3個,這又說明它們是不同種粒子. 1956年,李政道和楊振寧在深入細緻地研究了各種因素之後,大膽地斷言:τ和θ是完全相同的同一種粒子(後來被稱為K介子),但在弱相互作用的環境中,它們的運動規律卻不一定完全相同,通俗地說,這兩個相同的粒子如果互相照鏡子的話,它們的衰變方式在鏡子裡和鏡子外居然不一樣!用科學語言來說,“θ-τ”粒子在弱相互作用下是宇稱不守恆的. 在最初,“θ-τ”粒子只是被作為一個特殊例外,人們還是不願意放棄整體微觀粒子世界的宇稱守恆。此後不久,同為華裔的實驗物理學家吳健雄用一個巧妙的實驗驗證了“宇稱不守恆”,從此,“宇稱不守恆”才真正被承認為一條具有普遍意義的基礎科學原理。吳健雄用兩套實驗裝置觀測鈷60的衰變,她在極低溫(0.01K)下用強磁場把一套裝置中的鈷60原子核自旋方向轉向左旋,把另一套裝置中的鈷60原子核自旋方向轉向右旋,這兩套裝置中的鈷60互為映象。實驗結果表明,這兩套裝置中的鈷60放射出來的電子數有很大差異,而且電子放射的方向也不能互相對稱。實驗結果證實了弱相互作用中的宇稱不守恆。我們可以用一個類似的例子來說明問題。假設有兩輛互為映象的汽車,汽車A的司機坐在左前方座位上,油門踏板在他的右腳附近;而汽車B的司機則坐在右前方座位上,油門踏板在他的左腳附近。現在,汽車A的司機順時針方向開動點火鑰匙,把汽車發動起來,並用右腳踩油門踏板,使得汽車以一定的速度向前駛去;汽車B的司機也做完全一樣的動作,只是左右交換一下——他反時針方向開動點火鑰匙,用左腳踩油門踏板,並且使踏板的傾斜程度與A保持一致。現在,汽車B將會如何運動呢? 也許大多數人會認為,兩輛汽車應該以完全一樣的速度向前行駛。遺憾的是,他們犯了想當然的毛病。吳健雄的實驗證明了,在粒子世界裡,汽車B將以完全不同的速度行駛,方向也未必一致!——粒子世界就是這樣不可思議地展現了宇稱不守恆。

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