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1 # 米瑪塔爾的幻想雜談
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2 # 刁博
1957年,楊振寧和李政道因發現弱相互作用下宇稱不守恆而獲諾貝爾物理學獎,這是華人第一次站在諾貝爾獎的領獎臺上。60多年過去了,楊振寧和李政道的名字早已家喻戶曉,使他們獲得諾貝爾獎的宇稱不守恆指的是什麼,卻沒有太多的人知曉。
簡單的說,宇稱守恆指的是映象對稱。你照鏡子的時候,鏡子裡的你和鏡子外的你就是映象對稱的。你舉起你的左手,鏡子裡的人舉起的是他的右手;你原地順時針轉一圈,鏡子裡的人會原地逆時針轉一圈;你將一個小球向上丟擲去,鏡子裡的人也會將小球向上丟擲去。日常生活中的映象對稱意味著宇稱守恆,如果你將小球向上丟擲去的同時,鏡子裡的人是將小球向下丟擲去的,這樣就意味著宇稱不守恆。
當年牛頓在鏡子外研究物體的運動,總結出了牛頓三定律等。如果牛頓研究的是鏡子裡的物體運動,也會得到和鏡子外一樣的規律。這就是宇稱守恆的原因。假若鏡子內外物體的運動遵循不同的規律,宇稱就不守恆了。
楊振寧和李政道是為了解決當時困擾粒子物理學界的τ-θ之謎給出了弱相互作用下宇稱不守恆的假想。當時發現了k介子的兩種衰變方式,一種為τ介子,另一種為θ介子。兩個粒子的電荷、壽命、質量、自旋等完全一樣,讓人不得不懷疑它們是同一種粒子;而它們衰變的時候有具有完全相反的宇稱,這又表明它們不像是同種粒子。
解決這個問題只有兩條路可走,一條路是認為宇稱守恆,τ粒子和θ粒子是兩個不同的粒子;另一條路是認為τ粒子和θ粒子是同一種粒子,這樣宇稱就不守恆。
楊振寧和李政道翻閱文獻後發現,弱相互作用下宇稱是否守恆並沒有得到過實驗的嚴格檢驗,他們大膽地發表了宇稱不守恆的猜想,並給出了幾種檢驗方案。
吳健雄等人最早用實驗驗證了楊振寧和李政道的猜想。吳健雄採用的是被極化後的鈷原子核發生β衰變時釋放電子的方案,如上圖所示,左邊被極化的鈷原子核主要是向下釋放電子,那麼在映象世界中,原子核自旋方向顛倒後鈷原子核仍然會主要向下釋放電子。然而實驗觀察到的現象卻不是這樣的。實驗中鈷原子核向下擲電子,映象世界中的鈷原子核卻向上擲電子,映象對稱破壞了,這意味著弱相互作用下宇稱真的不守恆。
宇稱不守恆是物理學史上的一件大事,天經地義的對稱破缺了。後來人們在此基礎上陸續認識到正反粒子以及時間也存在不對稱性。正是由於不對稱性,宇宙爆炸後才產生了不一樣多的物質和反物質,才有了我們今天的宇宙以及人類。
令人遺憾的是,因宇稱不守恆而獲得諾貝爾獎的楊振寧和李政道後來卻因宇稱不守恆導致他們關係破裂,他們爭論的是誰對這項成就的貢獻大。事情的真相到底如何目前已經難以考證,或許也沒有必要進行考證了。不論誰的貢獻大,他們的豐功偉績都會在物理學殿堂中閃爍出熠熠光輝。
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3 # wlxwepwpywpiqtpee
守恆狀態不是均衡,易態因子空間能量守恆為地球自然生物易態因子能量空間守恆統一的根源,守恆狀態又為自然空間能量守恆/轉換的根源。從多重因子空間能量守恆到多重生態空間/動植能量空間守恆的基礎。王立新博士引注:物質結構空間均衡與社會物質空間能量均衡的合諧統一為自然界結構之本,萬物之源。
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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。
對稱性反映不同物質形態在運動中的共性,而對稱性的破壞才使它們顯示出各自的特性。如同圖案一樣,只有對稱沒有它的破壞,看上去雖然很規則,但同時顯得單調和呆板。只有基本上對稱而又不完全對稱才構成美的建築和圖案。大自然正是這樣的建築師。
當大自然構造像DNA這樣的大分子時,總是遵循複製的原則,將分子按照對稱的螺旋結構聯接在一起,而構成螺旋形結構的空間排列是全同的。但是在複製過程中,對精確對稱性的細微的偏離就會在大分子單位的排列次序上產生新的可能性,從而使得那些更便於複製的樣式更快地發展,形成了進化的過程。