宇宙不守恒定律?我知道宇宙守恒定律,但是听说华人杨振宁因为发现了“宇宙不守恒定律”而获得了诺贝尔物理奖.请问什么是“宇宙不守恒定律”?它和宇宙守恒定律有什么区别和联系?另外

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/05 12:51:39

宇宙不守恒定律?
我知道宇宙守恒定律,但是听说华人杨振宁因为发现了“宇宙不守恒定律”而获得了诺贝尔物理奖.请问什么是“宇宙不守恒定律”?它和宇宙守恒定律有什么区别和联系?
另外宇宙守恒定律是又叫质量守恒定律吗?

宇称不守恒定律是指在弱相互作用中,互为镜像的物质的运动不对称.由吴健雄用钴60验证.
科学界在1956年前一直认为宇称守恒,也就是说一个粒子的镜像与其本身性质完全相同.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.
1956年,李政道和杨振宁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居然不一样!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,“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.
吴健雄用两套实验装置观测钴60的衰变,她在极低温(0.01K)下用强磁场把一套装置中的钴60原子核自旋方向转向左旋,把另一套装置中的钴60原子核自旋方向转向右旋,这两套装置中的钴60互为镜像.实验结果表明,这两套装置中的钴60放射出来的电子数有很大差异,而且电子放射的方向也不能互相对称.实验结果证实了弱相互作用中的宇称不守恒.
我们可以用一个类似的例子来说明问题.假设有两辆互为镜像的汽车,汽车A的司机坐在左前方座位上,油门踏板在他的右脚附近;而汽车B的司机则坐在右前方座位上,油门踏板在他的左脚附近.现在,汽车A的司机顺时针方向开动点火钥匙,把汽车发动起来,并用右脚踩油门踏板,使得汽车以一定的速度向前驶去;汽车B的司机也做完全一样的动作,只是左右交换一下——他反时针方向开动点火钥匙,用左脚踩油门踏板,并且使踏板的倾斜程度与A保持一致.现在,汽车B将会如何运动呢?
也许大多数人会认为,两辆汽车应该以完全一样的速度向前行驶.遗憾的是,他们犯了想当然的毛病.吴健雄的实验证明了,在粒子世界里,汽车B将以完全不同的速度行驶,方向也未必一致!——粒子世界就是这样不可思议地展现了宇称不守恒.
宇宙源于不守恒
宇称不守恒的发现并不是孤立的.
在微观世界里,基本粒子有三个基本的对称方式:一个是粒子和反粒子互相对称,即对于粒子和反粒子,定律是相同的,这被称为电荷(C)对称;一个是空间反射对称,即同一种粒子之间互为镜像,它们的运动规律是相同的,这叫宇称(P);一个是时间反演对称,即如果我们颠倒粒子的运动方向,粒子的运动是相同的,这被称为时间(T)对称.
这就是说,如果用反粒子代替粒子、把左换成右,以及颠倒时间的流向,那么变换后的物理过程仍遵循同样的物理定律.
但是,自从宇称守恒定律被李政道和杨振宁打破后,科学家很快又发现,粒子和反粒子的行为并不是完全一样的!一些科学家进而提出,可能正是由于物理定律存在轻微的不对称,使粒子的电荷(C)不对称,导致宇宙大爆炸之初生成的物质比反物质略多了一点点,大部分物质与反物质湮灭了,剩余的物质才形成了我们今天所认识的世界.如果物理定律严格对称,宇宙连同我们自身就都不会存在了——宇宙大爆炸之后应当诞生了数量相同的物质和反物质,但正反物质相遇后就会立即湮灭,那么,星系、地球乃至人类就都没有机会形成了.
接下来,科学家发现连时间本身也不再具有对称性了!
可能大多数人原本就认为时光是不可倒流的.日常生活中,时间之箭永远只有一个朝向,“逝者如斯”,老人不能变年轻,打碎的花瓶无法复原,过去与未来的界限泾渭分明.不过,在物理学家眼中,时间却一直被视为是可逆转的.比如说一对光子碰撞产生一个电子和一个正电子,而正负电子相遇则同样产生一对光子,这两个过程都符合基本物理学定律,在时间上是对称的.如果用摄像机拍下其中一个过程然后播放,观看者将不能判断录像带是在正向还是逆向播放——从这个意义上说,时间没有了方向.
然而,1998年年末,物理学家们却首次在微观世界中发现了违背时间对称性的事件.欧洲原子能研究中心的科研人员发现,正负K介子在转换过程中存在时间上的不对称性:反K介子转换为K介子的速率要比其逆转过程——即K介子转变为反K介子来得要快.
至此,粒子世界的物理规律的对称性全部破碎了,世界从本质上被证明了是不完美的、有缺陷的.

是宇称守恒,和质量守恒不是一回事。
宇称守恒中有经典对应的守恒量都是相加性守恒量.相乘性守恒量都是无经典对应的守恒量。CP宇称在强相互作用、电磁相互作用和弱相互作用下都守恒,但在弱相互作用下可以含有约千分之二的不守恒。
详细的去百科词条看看吧。...

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是宇称守恒,和质量守恒不是一回事。
宇称守恒中有经典对应的守恒量都是相加性守恒量.相乘性守恒量都是无经典对应的守恒量。CP宇称在强相互作用、电磁相互作用和弱相互作用下都守恒,但在弱相互作用下可以含有约千分之二的不守恒。
详细的去百科词条看看吧。

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是宇称不是宇宙。简单的说,你站在镜子前,然后做物理实验,那么镜子中的实验与现实中的尊循相同的物理定律。这叫镜像对称,老杨发现在弱相互作用下,镜像不对称,即宇称不守恒。

愚蠢,愚蠢的现代人, 愚蠢的杨振宁, 愚蠢的诺贝尔物理奖颁奖者,愚蠢的宇宙。
个人认为现在你们所说的“宇宙”本就是愚蠢的。
供:
虽然层子在强子内部可以相当自由地运动,但即使用目前加速器所能产生的能量最高的粒子束轰击强子,也没有能将层子打出来,使它们成为处于自由状态的层子。将层子囚禁在强子内部是强相互作用所独有的性质,这种性质称为“囚禁”。
弱相互...

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愚蠢,愚蠢的现代人, 愚蠢的杨振宁, 愚蠢的诺贝尔物理奖颁奖者,愚蠢的宇宙。
个人认为现在你们所说的“宇宙”本就是愚蠢的。
供:
虽然层子在强子内部可以相当自由地运动,但即使用目前加速器所能产生的能量最高的粒子束轰击强子,也没有能将层子打出来,使它们成为处于自由状态的层子。将层子囚禁在强子内部是强相互作用所独有的性质,这种性质称为“囚禁”。
弱相互作用也有其独特的性质。它的基本规律对于左和右,正、反粒子,过去和未来都是不对称的。弱相互作用的不对称就是李政道和杨振宁在1956年所预言,不久在实验上为吴健雄所证实的宇称在弱相互作用中的不守

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