總結(jié)如下：
空間反轉(zhuǎn)后，如果數(shù)學(xué)公式不變，則為宇稱守恒；
如果數(shù)學(xué)公式改變，則奇偶校驗(yàn)不守恒。
有興趣的朋友可以去首頁看看昨天的文章。
正文開始。
當(dāng)所有物理定律在空間反轉(zhuǎn)時(shí)，數(shù)學(xué)公式保持不變，是宇稱守恒，但弱力是個(gè)例外。
為什么弱力宇稱不守恒？
這就不得不提到楊振寧先生和李政道先生。
重大科研項(xiàng)目從發(fā)現(xiàn)到獲得諾貝爾獎(jiǎng)平均滯后時(shí)間為25年。 然而宇稱不守恒在1956年提出，1957年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)立即頒給他們，速度極快。
根據(jù)諾特定理：連續(xù)對(duì)稱性與物理學(xué)中的守恒定律一一對(duì)應(yīng)。
換句話說，每個(gè)守恒定律都對(duì)應(yīng)于連續(xù)對(duì)稱性。
例如，能量守恒對(duì)應(yīng)于時(shí)間平移不變性；
動(dòng)量守恒對(duì)應(yīng)于空間平移不變性；
角動(dòng)量守恒對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)不變性。
這個(gè)定理非常重要。 它是現(xiàn)代物理學(xué)的燈塔。 宇稱不守恒之所以能夠震動(dòng)整個(gè)物理世界，就是因?yàn)槿趿Υ蚱屏诉@個(gè)定理。
根據(jù)吳健雄的鈷60>衰變實(shí)驗(yàn)，在弱力β衰變（符號(hào)讀β）下，兩組器件中鈷60發(fā)射的電子數(shù)量相差很大，而且電子發(fā)射的方向不能互斥。 對(duì)稱。
那么什么是弱力呢？
弱力是導(dǎo)致放射性核衰變的力。 在原子核中，中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子，質(zhì)子通過弱力轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶印?這一點(diǎn)在之前的文章中已經(jīng)詳細(xì)討論過，這里不再重復(fù)。
回到正題。
為什么弱力宇稱不守恒？
這首先需要介紹一下旋轉(zhuǎn)。
上圖顯示地球向右旋轉(zhuǎn)。 空間折疊反轉(zhuǎn)后會(huì)向左旋轉(zhuǎn)，就像中間有一面鏡子一樣，所以奇偶校驗(yàn)的左手變換是右手變換。
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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，中微子只能左旋，不能右旋。
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。
舉個(gè)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(zhuǎn)的總數(shù)相差很大。
換句話說，奇偶性不守恒。
左旋和右旋本質(zhì)上是空間和時(shí)間的關(guān)系，所以宇稱不守恒的原因是中微子只能向左旋轉(zhuǎn)而不能向右旋轉(zhuǎn)。
為什么中微子只能向左旋轉(zhuǎn)？
因?yàn)槿趿κ亲笫中缘模灾挥邢蜃笮D(zhuǎn)的粒子才能參與弱力，向右旋轉(zhuǎn)的粒子不受弱力的影響。
弱力是左手，這一點(diǎn)非常重要。 這也解釋了為什么在諾特定理的光環(huán)下，全世界那么多物理學(xué)家都沒有發(fā)現(xiàn)宇稱不守恒，卻把這個(gè)成名的機(jī)會(huì)給了年輕的楊振寧。 還有李政道。
即使別人想驗(yàn)證宇稱是否守恒，很多諾貝爾獎(jiǎng)得主物理學(xué)家也會(huì)公開反對(duì)，甚至以打賭的形式捍衛(wèi)宇稱守恒，比如費(fèi)曼（1965年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)）、蘭道（1965年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)） 1962）、被稱為“上帝之鞭”的泡利等。原因是當(dāng)時(shí)沒有人發(fā)現(xiàn)弱力是左撇子。
事實(shí)上，我們不能責(zé)怪他們。 諾特定理太完美了。 似乎宇宙就應(yīng)該是這樣的。 不保守就會(huì)打破人們心中的完美。
因此，在過去所有的β衰變實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與β衰變宇稱是否守恒無關(guān)。
也就是說，過去涉及弱力的β衰變實(shí)驗(yàn)中，即使宇稱不守恒，也不會(huì)影響結(jié)果。
這實(shí)在是出乎我的意料。 對(duì)于這個(gè)結(jié)果，楊振寧后來描述道：長期以來，人們?cè)跊]有任何實(shí)驗(yàn)依據(jù)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。
物理定律竟然對(duì)左旋轉(zhuǎn)和右旋轉(zhuǎn)有不同的旋轉(zhuǎn)規(guī)則，這極大地震驚了當(dāng)時(shí)的物理學(xué)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(xué)獎(jiǎng)。
為什么弱力是左撇子？
如果要追根究底的話，其實(shí)還沒有最終的答案。
我們宇宙的弱力是左旋力，或者可能存在右旋宇宙。
對(duì)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(shí)候角動(dòng)量守恒動(dòng)量不守恒，也是因?yàn)橹Z特定理。
但不存在硬性規(guī)定，宇宙為所有法則留有被打破的空間。
1960年之前，物理學(xué)家認(rèn)為物質(zhì)和反物質(zhì)除了電荷相反之外具有相同的性質(zhì)。
例如，如果中微子是左旋的，那么反中微子也只能是左旋的。
但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不存在左手反中微子。 這打破了“電荷反轉(zhuǎn)對(duì)稱性”
1964年，物理學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了“時(shí)間反轉(zhuǎn)不對(duì)稱性”
簡單來說，物質(zhì)和反物質(zhì)的K個(gè)介子可以相互振蕩、相互轉(zhuǎn)換什么時(shí)候角動(dòng)量守恒動(dòng)量不守恒，但轉(zhuǎn)換的速度不一樣，時(shí)間的長短也不同。
這一發(fā)現(xiàn)破壞了“物質(zhì)和反物質(zhì)的時(shí)間反演對(duì)稱性”，這一發(fā)現(xiàn)獲得了 1980 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
當(dāng)宇宙爆炸時(shí)，產(chǎn)生的物質(zhì)和反物質(zhì)的數(shù)量是相同的。 如果自然法則完全對(duì)稱，那么所有物質(zhì)和反物質(zhì)都會(huì)湮滅成能量，宇宙就沒有物質(zhì)，只有能量。
我們的宇宙之所以成為今天的樣子，是因?yàn)橛罘Q不守恒。
在大爆炸的那一刻，當(dāng)物質(zhì)和反物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化時(shí)，弱力在時(shí)間上是不對(duì)稱的。 正物質(zhì)比反物質(zhì)多十億分之一。 太陽和地球都是那十億分之一正物質(zhì)的產(chǎn)物。
所以威克利是左撇子并不是一件壞事。
這篇文章有點(diǎn)長，看得出來大家都是人才。 我再多說幾句話來結(jié)束。
弱力使物質(zhì)和反物質(zhì)的電荷、空間和時(shí)間獨(dú)立地逆轉(zhuǎn)不對(duì)稱性。
不過，如果這三者倒置在一起，那就超級(jí)對(duì)稱了。 物理學(xué)家取這三個(gè)字母的第一個(gè)字母，并將其稱為 CPT 關(guān)節(jié)對(duì)稱性。
所有物理定律都是“CPT 嚴(yán)格對(duì)稱”。
為什么CPT是對(duì)稱的？
這個(gè)稍后再說，不然大家就得打瞌睡了。