12.13 你不知道的中国科学家 宇称守恒定律被推翻

1956年 中国

宇称守恒定律被推翻,使“宇称不守恒”真正被承认为一条具有普遍意义的基础科学原理

宇称守恒定律,简单的说,就是一种空间的左右对称。在物理学中,这种“对称性”就是指物理规律在某种变化下的不变性。例如,在实验室做某一实 验,你无论是今天做还是明天做,无论是今年做,还是10年以后做,只要实验条件没有改变,所得的实验结果都应是一样的。总之,时间和空间的 变化,不会改变物理规律的形式和结果。

宇称守恒定律于1926年提出,在强力、电磁力和万有引力中相继得到证明,但在1956年被证实在弱相互作用中不成立。


你不知道的中国科学家 宇称守恒定律被推翻

镜像原子

1956年,科学家发现θ和γ两种介子的自旋,质量,寿命,电荷等完全相同,多数人认为它们是同一种粒子,但θ衰变时产生两个π介子,γ衰变时产 生3个,这又说明它们是不同种粒子。同年,美籍华人科学家杨振宁和李政道在深入细致地研究了各种因素之后,大胆地断言:τ和θ是完全相同的同 一种粒子(后来被称为K介子),但在弱相互作用的环境中,它们的运动规律却不一定完全相同,通俗地说,这两个相同的粒子如果互相照镜子的话, 它们的衰变方式在镜子里和镜子外是不一样的。用科学语言来说,“θ-τ”粒子在弱相互作用下是宇称不守恒的。

在最初,“θ-τ”粒子只是被作为一个特殊例外,人们还是不愿意放弃整体微观粒子世界的宇称守恒。此后不久,同为华裔的实验物理学家吴健雄用一 个巧妙的实验验证了“宇称不守恒”,从此,物理学上屹立不移三十年之久的宇称守恒定律被推翻了,“宇称不守恒”才真正被承认为一条具有普遍意义 的基础科学原理。

这一发现,使杨振宁和李政道两位博士获得了瑞典皇家科学院1957年的诺贝尔物理学奖。


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