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空間反轉后,數學公式不變,那就是宇稱守恒

更新時間:2024-03-02 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

總結如下:Pdw物理好資源網(原物理ok網)

空間反轉后,如果數學公式不變,則為宇稱守恒;Pdw物理好資源網(原物理ok網)

如果數學公式改變,則奇偶校驗不守恒。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

有興趣的朋友可以去首頁看看昨天的文章。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

正文開始。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

當所有物理定律在空間反轉時,數學公式保持不變,是宇稱守恒,但弱力是個例外。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

為什么弱力宇稱不守恒?Pdw物理好資源網(原物理ok網)

這就不得不提到楊振寧先生和李政道先生。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

重大科研項目從發現到獲得諾貝爾獎平均滯后時間為25年。 然而宇稱不守恒在1956年提出,1957年諾貝爾物理學獎立即頒給他們,速度極快。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

根據諾特定理:連續對稱性與物理學中的守恒定律一一對應。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

換句話說,每個守恒定律都對應于連續對稱性。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

例如,能量守恒對應于時間平移不變性;Pdw物理好資源網(原物理ok網)

動量守恒對應于空間平移不變性;Pdw物理好資源網(原物理ok網)

角動量守恒對應于旋轉不變性。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

這個定理非常重要。 它是現代物理學的燈塔。 宇稱不守恒之所以能夠震動整個物理世界,就是因為弱力打破了這個定理。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

根據吳健雄的鈷60>衰變實驗,在弱力β衰變(符號讀β)下,兩組器件中鈷60發射的電子數量相差很大,而且電子發射的方向不能互斥。 對稱。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

那么什么是弱力呢?Pdw物理好資源網(原物理ok網)

弱力是導致放射性核衰變的力。 在原子核中,中子轉變為質子,質子通過弱力轉變為中子。 這一點在之前的文章中已經詳細討論過,這里不再重復。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

回到正題。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

為什么弱力宇稱不守恒?Pdw物理好資源網(原物理ok網)

這首先需要介紹一下旋轉。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

上圖顯示地球向右旋轉。 空間折疊反轉后會向左旋轉,就像中間有一面鏡子一樣,所以奇偶校驗的左手變換是右手變換。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

在微觀世界中,夸克、電子和光子都在自旋,并且它們是50%左旋、50%右旋、各一半。 然而實驗發現,中微子只能左旋,不能右旋。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

我們知道,下夸克通過弱力可以變成上夸克+電子+中微子。 夸克電子有50%是左旋電子,50%是右旋電子,但中微子只能是100%左旋電子。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

舉個簡單的例子,50%的男人+50%的女人生了一堆孩子。 夸克和電子是正常的,50%是男孩,50%是女孩。 然而,中微子中只有男孩,沒有女孩。 最終,男性將多于女性,男性和女性之間將不再有差異。 平衡后,左手和右手旋轉的總數相差很大。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

換句話說,奇偶性不守恒。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

左旋和右旋本質上是空間和時間的關系,所以宇稱不守恒的原因是中微子只能向左旋轉而不能向右旋轉。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

為什么中微子只能向左旋轉?Pdw物理好資源網(原物理ok網)

因為弱力是左手性的,所以只有向左旋轉的粒子才能參與弱力,向右旋轉的粒子不受弱力的影響。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

弱力是左手,這一點非常重要。 這也解釋了為什么在諾特定理的光環下,全世界那么多物理學家都沒有發現宇稱不守恒,卻把這個成名的機會給了年輕的楊振寧。 還有李政道。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

即使別人想驗證宇稱是否守恒,很多諾貝爾獎得主物理學家也會公開反對,甚至以打賭的形式捍衛宇稱守恒,比如費曼(1965年諾貝爾物理學獎)、蘭道(1965年諾貝爾物理學獎) 1962)、被稱為“上帝之鞭”的泡利等。原因是當時沒有人發現弱力是左撇子。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

事實上,我們不能責怪他們。 諾特定理太完美了。 似乎宇宙就應該是這樣的。 不保守就會打破人們心中的完美。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

因此,在過去所有的β衰變實驗中,實驗結果與β衰變宇稱是否守恒無關。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

也就是說,過去涉及弱力的β衰變實驗中,即使宇稱不守恒,也不會影響結果。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

這實在是出乎我的意料。 對于這個結果,楊振寧后來描述道:長期以來,人們在沒有任何實驗依據的情況下,都相信宇稱在弱相互作用下是守恒的。 這是非常令人震驚的。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

物理定律竟然對左旋轉和右旋轉有不同的旋轉規則,這極大地震驚了當時的物理學家。 這就是為什么宇稱不守恒僅僅一年就獲得了諾貝爾物理學獎。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

為什么弱力是左撇子?Pdw物理好資源網(原物理ok網)

如果要追根究底的話,其實還沒有最終的答案。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

我們宇宙的弱力是左旋力,或者可能存在右旋宇宙。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

對稱性是諾特定理的靈魂,宇稱守恒之所以能登上神壇什么時候角動量守恒動量不守恒,也是因為諾特定理。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

但不存在硬性規定,宇宙為所有法則留有被打破的空間。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

1960年之前,物理學家認為物質和反物質除了電荷相反之外具有相同的性質。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

例如,如果中微子是左旋的,那么反中微子也只能是左旋的。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

但實驗發現不存在左手反中微子。 這打破了“電荷反轉對稱性”Pdw物理好資源網(原物理ok網)

1964年,物理學家還發現了“時間反轉不對稱性”Pdw物理好資源網(原物理ok網)

簡單來說,物質和反物質的K個介子可以相互振蕩、相互轉換什么時候角動量守恒動量不守恒,但轉換的速度不一樣,時間的長短也不同。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

這一發現破壞了“物質和反物質的時間反演對稱性”,這一發現獲得了 1980 年諾貝爾物理學獎。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

當宇宙爆炸時,產生的物質和反物質的數量是相同的。 如果自然法則完全對稱,那么所有物質和反物質都會湮滅成能量,宇宙就沒有物質,只有能量。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

我們的宇宙之所以成為今天的樣子,是因為宇稱不守恒。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

在大爆炸的那一刻,當物質和反物質相互轉化時,弱力在時間上是不對稱的。 正物質比反物質多十億分之一。 太陽和地球都是那十億分之一正物質的產物。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

所以威克利是左撇子并不是一件壞事。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

這篇文章有點長,看得出來大家都是人才。 我再多說幾句話來結束。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

弱力使物質和反物質的電荷、空間和時間獨立地逆轉不對稱性。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

不過,如果這三者倒置在一起,那就超級對稱了。 物理學家取這三個字母的第一個字母,并將其稱為 CPT 關節對稱性。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

所有物理定律都是“CPT 嚴格對稱”。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

為什么CPT是對稱的?Pdw物理好資源網(原物理ok網)

這個稍后再說,不然大家就得打瞌睡了。Pdw物理好資源網(原物理ok網)

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