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1 # 一笑一歡樂
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2 # 科學史話
時間反演對稱性又叫時間反轉不變性,其實就是在微觀量子狀態下,一個電子在靜電場中運動,如果將速度方向的方向反轉,電子還會按照以前的路徑回到初始位置,也就是世間反著演化。
但是在宏觀世界,情況就不一樣了,比如一個小女孩樓梯跳下,由於穿著裙子,有空氣的阻力,所以裙子是向上飄的,但是如果把影片倒著放,跳上的裙子怎麼可能是向上飄呢?所以在宏觀世界不存在時間反演對稱性的。
同樣在宏觀世界由於有第二熱力學定律存在,如果如果子發生時間反轉,系統的“熵”將自動減小。這是違背第二熱力學定律存。所以在宏觀世界不存在
時間反演對稱性。
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3 # 刁博
在物理學中,對稱和守恆之間存在著密切的關係。人照鏡子的時候,鏡子裡的人和鏡子外的你就是空間反射對稱的,或者說是左右對稱的。空間反射的對稱意味著宇稱是守恆的,如果照鏡子的時候出現了不對稱,就意味著宇稱不守恆。有人說楊振寧和李政道是因為發現上帝是個左撇子而獲得了諾貝爾獎,這就是左右不對稱意味著宇稱不守恆。
時間也能牽扯到對稱性。今天的重力加速度是9.8米每二次方秒,若是第二天變成了8.8米每二次方秒,這就是時間平移不對稱。如果這種不對稱存在,我們就可以藉此儲存能量,趁著重力加速度比較小,把物體升到高處,待重力加速度大的時候再釋放其重力勢能,這樣就能夠製造出憑空產生能量的永動機。也就是說時間平移不對稱會導致能量不守恆,時間平移對稱意味著能量是守恆的。
如果時間反演能夠對稱,也對應著一種守恆,那就是熵守恆。熵是一個系統混亂程度的反應,自發進行的過程總是朝更混亂的方向發展。比如,將一塊蔗糖投進一杯純淨水中,最開始的時候蔗糖分子聚集在糖塊上,水分子聚集在另一部分,不同的分子分佈在不同的位置,這就是有序排列。隨著時間的推移,蔗糖分子會不斷地擴散到水中,最終全部混在了一起,原來的整齊排列現在變得混亂,意思就是熵增加了。一杯蔗糖溶液放在那裡,不論如何裡面的蔗糖分子不會自發地聚集在一起讓水變成純淨水。
熱力學第二定律就是反應了自發進行的過程具有方向性,是朝熵增加的方向進行。這就意味著時間反演的不對稱,意思就是熵並不守恆。在日常生活中,這種現象是普遍存在的。比如潑出去的水收不回來;生米煮成了熟飯就不會再變成生米;人不能返老還童。如果宏觀過程中時間反演具有對稱性,那麼就有可能實現返老還童。
回覆列表
時間反演不守恆即宇稱不守恆!
在物理學中,宇稱守恆意味著左跟右是對稱的。假如有兩個系統,開始時互為對方的鏡象,就是說它們的動態是完全是一樣的,只是左跟右不一樣。宇稱守恆是指,除了左右不一樣以外,它們以後的發展應該完全一樣。李政道和楊振宇在理論上建議了宇稱不守恆。實驗結果表明,宇稱守恆的觀點與自然現象是不符合的。
早先的理論認為,物理定律在空間反射的情況下是不變的,這被稱為“宇稱守恆”。宇稱守恆可以簡單理解為,基本粒子在照鏡子時,其鏡中的像與粒子具有對稱性。華人科學家楊振寧和李政道提出弱相互作用下宇稱不守恆之後,人們認為應當存在“電荷宇稱聯合守恆”(CP守恆),即將粒子換成電荷與之相反的反粒子並進行空間反射後,物理定律是不變的。
但這一假設無法解釋為何我們生活在一個物質的世界中。根據現有理論,宇宙大爆炸之後應當誕生了數量相同的物質和反物質,但正反物質相遇後就會立即湮滅,不會有今天的星系、地球乃至人類形成。
一些科學家進而提出,這可能是由於物理定律存在輕微的不對稱,使粒子的電荷宇稱不守恆,導致當初生成的物質比反物質略多了一點點,大部分物質與反物質湮滅了,剩餘的物質形成了我們所認識的世界。
科學家早在1964年就間接發現了電荷宇稱不守恆現象,並於20世紀90年代直接觀測到這一現象,但由於實驗精度不夠,並不能有力地直接證明電荷宇稱不守恆現象確實存在。
歐洲核子研究中心的科學家在以往實驗的基礎上,花費10年時間進行探測器改進、資料收集和分析,觀察了多達2000萬個中性K介子衰變過程中的電荷宇稱不守恆現象,測量中性K介子與其反粒子衰變率的差異,精度達到百萬分之一。
科學家說,新實驗的結果比以往資料要精確好幾倍。它表明電荷宇稱不守恆現象“毫無疑問是存在的”