杨振宁推翻了什么的宇称守恒定律 宇称不守恒意味着什么


施郁
(复旦大学物理学系教授)
在物理学中,有一个守恒的量,就代表有一个相应的对称性 。这叫做诺特定理 。比如,如果一个系统的能量守恒,就代表它具有时间平移对称性 。就是说 , 时间改变任意长的间隔,能量函数(专业术语叫哈密顿量)保持不变 。如果一个系统的动量守恒,就代表它具有空间平移对称性,就是说 , 将每个空间位置移动任意长的距离,哈密顿量保持不变 。如果一个系统的角动量守恒,就代表它具有空间旋转对称性 , 就是说,将系统旋转任意角度,哈密顿量保持不变 。
宇称守恒就代表系统具有空间反演不变性 , 就是说将每个位置改为相对某个原点距离相等,方向相反的位置,系统的哈密顿量保持不变 。
现在我们来看看基本相互作用的对称性 。世界上的基本相互作用有引力、电磁、弱相互作用和强相互作用 。除了弱相互作用 , 其他相互作用都是宇称守恒的,也就是空间反演不变的 。
1956年的时候,物理学家对于弱相互作用主宰的某种过程感到困惑 。有两种粒子,除了宇称,各种性质完全一样 。为什么宇称不一样呢,因为一种粒子在弱相互作用下,衰变为3个派介子;而另一个在弱相互作用下,衰变为3个派介子 。每个派介子的宇称为-1,所以原来的这两种粒子的宇称相反 。
李政道和杨振宁发现,根本没有理由说弱相互作用下,宇称是守恒的 。他们建议了一些实验,直接验证弱相互作用下,宇称否是守恒的 。吴健雄等人的实验表明,弱相互作用下,宇称不守恒 。
我看别的答案说的都比较专业的样子 。如果仅和爱好者解释 , 可以这么比喻:
给你一些正方形,长方形,圆形的照片,并且告诉你这些照片有的是直接拍摄的,有的是从镜子里拍摄的 。你能分辨出来吗?
【杨振宁推翻了什么的宇称守恒定律 宇称不守恒意味着什么】宇称不守恒就是上述那些东西右边多画了一个点 , 或者某个人右脸长了一个痣,于是现在就能选出来哪些照片是直接拍摄哪些是从镜子里拍摄的了 。