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閱讀下邊的文字,完成(1)~(4)題。數(shù)學學定理“錯”了嗎?20世紀20

2023-11-10 12:14:14綜合與其它87

問題:yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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數(shù)學學定理“錯”了嗎?yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

20世紀20年代發(fā)覺了宇稱守恒定理,人們運用這個定理解決了不少困局,科學家們?yōu)橹畾g欣鼓舞。1947年,有人在宇宙射線的云霧相片留下的徑跡中見到一個新的奇特粒子,該粒子發(fā)生衰變時宇稱不同;1953年印度數(shù)學學家通過實驗觀察也否認了這一點。這些和宇稱守恒定理不符的奇怪現(xiàn)象,讓科學家們傷透了腦筋。yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

原本,李政道楊振寧也都力圖在不改變守恒定理前提下,從理論上解釋這一現(xiàn)象,并先后提出不少假說,從實驗上加以檢驗,但都以失敗而告終。“也許在弱互相作用下宇稱原本就是不守恒的”這個念頭在李政道和楊振寧的腦子中回蕩,這意味著拒絕承認數(shù)學學最基本的定理,這是許多人想都不敢想的。yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

三天半夜,李政道家的電話又響了,是楊振寧的聲音:“我借來了西格本所編的有關(guān)核譜學的書,厚厚的一大本,今天你到我這來,俺們挨個推測,我覺得到原先的宇稱守恒實驗似乎沒有一個是屬于弱互相作用的。”yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

“行!我昨天一早就過去。”李政道激動地回答。yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

第二天,李政道一跨進楊振寧的辦公室,就聽到楊振寧桌上的一大堆書和一大摞信箋,再瞧瞧楊振寧那熬紅的眼睛,笑著說:“楊兄,要注意身體啊。”yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

“彼此!彼此!來,坐出來!”楊振寧捧出一大堆書,“我早已算了幾個,確實都以極大的精確度否認了宇稱守恒定理,但是這種實驗沒有一個是屬于弱互相作用的。其實在往年剖析實驗數(shù)據(jù)時都假設(shè)了宇稱守恒,但實際上這是完全毋須要的。”yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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李政道頗具同感地說:“對,由于不管我們假設(shè)宇稱是否守恒,都同樣說明往年的實驗事實。”整整一個春天,二人都在一遍又一遍地檢測所有的實驗結(jié)果,她們愈發(fā)堅定了自己的見解。yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1956年10月,李政道和楊振寧發(fā)表了一篇題為《弱互相作用中宇稱守恒的問題》的論文。這篇后來被譽為“戰(zhàn)后最興奮人心的發(fā)覺”的論文強調(diào):即使在所有強互相作用中,宇稱守恒的證據(jù)是強有力的;但在弱互相作用中,宇稱守恒的證據(jù)一個也找不到。為此,可以覺得:在弱互相作用中宇稱守恒定理其實根本就不創(chuàng)立。不過,她們又慎重地補充:由于目前我們關(guān)于奇特粒子的知識仍很欠缺,所以上述論證是不能認真對待的,倒不如把它看做是考查宇稱守恒問題的一個推進力。yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

論文發(fā)表后,幾乎沒人相信她們不同尋常的大膽申明。當時世界上最偉大的理論化學學家之一泡利在給一位同事寄信時說:“我已打算好了一大筆賭注,我敢打賭實驗將獲得對稱的結(jié)果。”實驗學家諾爾曼·拉姆齊對費曼院長說:“我們來做一個實驗,看宇稱在衰變中是否不同。你是否愿意以一百元和一元跟我打賭?”費曼院長說:“不,但打五十元的賭我倒是甘愿。”yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

僅靠一篇論文不具有勸說力,重要的是要有令人信服的實驗。她們不約而同想起英籍華人、著名的女實驗化學學家吳健雄。素以嚴謹聞名的吳健雄院士,對實驗的每一個細小的環(huán)節(jié)都親自把關(guān),李政道和楊振寧也經(jīng)常泡在哪里,一起考慮實驗中可能出現(xiàn)的情況以及解決的方案。在100天的實驗日子里,吳健雄一步也沒有離開實驗室。1956年12月,吳健雄走到每位人身后,吩咐你們檢測好各類儀器,她自己緊張地凝視著計數(shù)器。計數(shù)器快速顯示,與原先的構(gòu)想吻合,她沉著地下令:改變磁場方向。計數(shù)器的螢光液晶數(shù)字顯示著,在跳躍著世界前100名物理學家楊振寧,全組人員的心緊張得不可名狀……yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

顯示器上的數(shù)字確切無誤地告訴人們:實驗成功了!吳健雄雙眼盯住顯示屏,咬咬牙,向你們說了句:“再來一次!”重復實驗的結(jié)果,確切無誤。緊跟吳健雄實驗過后,全世界有近百個不同實驗得到同一推論。至此,弱互相作用下宇稱不守恒已成定論。李、楊的理論告訴人們:科學總是要前進的,每一次的革命都促使科學界推翻一種盛極一時的理論,以支持一種與之不相容,但是卻是更有生命力的理論。1957年,李政道、楊振寧共同獲得諾貝爾化學學獎。yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

應當提及的是:1928年,德國化學學家考克斯曾在衰變中觀察到了宇稱不守恒現(xiàn)象,因?qū)τ罘Q守恒定理堅信不疑,以為實驗出現(xiàn)偏差而與重大發(fā)覺失之交臂;大數(shù)學學家朗道的研究生曾寫了一篇關(guān)于弱互相作用下宇稱不守恒的文章,被朗道遭斥為“開玩笑”,那位研究生出于對朗道的崇敬而舍棄了這一看法。(摘自蔣東明《李政道傳》)yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)下述對傳記有關(guān)內(nèi)容的剖析和概括,最恰當?shù)膬身検牵ǎ?span style="display:none">yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

A.宇稱守恒定理自發(fā)覺以來,解決了不少科學困局,成為數(shù)學學最基本的定理,仍然被數(shù)學學界奉為不可逾越的信條。yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

B.李政道、楊振寧一開始就懷疑宇稱守恒定理,經(jīng)過大量推測和深入研究世界前100名物理學家楊振寧,發(fā)覺宇稱守恒定理并非在所有情況下都適用。yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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C.由于一次實驗的成功具有碰巧性,人們無法信服,所以吳健雄院士在第一次實驗成功后,宣布“再來一次”。yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

D.距李政道、楊振寧的理論提出一年多一點的時間,二人就共同獲得諾貝爾化學學獎,這足以說明這一研究成果具有劃時代的意義。yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

E.日本化學學家考克斯曾觀察到宇稱不守恒這一現(xiàn)象,但由于實驗偏差錯失機會,使得這一重大發(fā)覺延后了近30年。yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)雖然李政道、楊振寧“更加堅定了自己的想法”,但在發(fā)表的論文中卻“又慎重地補充”,這是為何?請簡略剖析。yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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(3)文中寫李政道、楊振寧的論文發(fā)表后,幾位知名化學學家打賭,這有哪些作用?請簡略剖析。yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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(4)李政道、楊振寧提出的“弱互相作用下宇稱不守恒”理論,被譽為“戰(zhàn)后最興奮人心的發(fā)覺”,請從“勇氣”“發(fā)現(xiàn)”“執(zhí)著”三個方面中任選一個方面,結(jié)合全文,說說你的想法。yfR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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