什么叫 “弱相互作用下宇称不守恒”

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/08 17:00:54

先理解什么是宇称守衡,然后理解什么叫弱相作用,就明白了。所谓的宇称守恒就是指物理规律在空间反演(如镜象)下完全不变,我们可以举一个例子,如图:左边的钟是右边的钟的镜象,右边的钟以顺时针方向旋转,左边的钟则以逆时针方向旋转,但两个钟的快慢却是一致的。这就是说,物理规律是左右对称的,这就是宇称守恒定律。

弱相互作用是自然界存在的四种基本作用之一,是指基本粒子之间一种特殊作用也是空间尺度最小的作用。而宇称指的是对称的意思。就是说 当物质之间的尺度小到只存在弱相互作用的尺度要求的时候,其空间反演(对称)的反物质与正物质的规律是不完全相同的。

守恒律是物理学中最重要的定律.学过高中物理教本的人都知道很多守恒律,如物质守恒、能量守恒、电荷守恒等等.在物理学中还有一条守恒律,叫做宇称守恒律.那么,什么是宇称守恒律呢?所谓的宇称守恒就是指物理规律在空间反演(如镜象)下完全不变,我们可以举一个例子,如图:左边的钟是右边的钟的镜象,右边的钟以顺时针方向旋转,左边的钟则以逆时针方向旋转,但两个钟的快慢却是一致的.这就是说,物理规律是左右对称的,这就是宇称守恒定律.宇称守恒定律于1926年被发现后,一直被视为神圣不可动摇的定律,然而这一金科玉律却被1953年出现的“θ—τ之谜”所打破.为了弄清什么是“θ—τ之谜”,我们先得说明一下.按照现在物理学理论,每个基本粒子都有确定的宇称,或奇或偶.宇称守恒定律要求在基本粒子相互作用过程中,反应粒子的宇称与生成粒子的宇称必须具有相同的奇偶必性,然而“θ—τ之谜”却违背了这一定律.1953年,美国的达里兹和法布里发现,在弱相互作用衰变时,似乎有两种不同类型的K介子.一种叫θ介子,它衰变为两个π介子,由于π介子具有奇宇称,因而θ介子应具有偶宇称;另一种被称作τ介子的K介子则衰变为三个π介子,因而τ介子宇称为奇.然而精密的测量表明,θ介子和τ介子具有相同的质量、电荷和寿命,似乎应为同一种粒子,但如果θ介子和τ介子是同一种粒子,则必须破坏宇称守恒,这在当时是不可想象的.物理学家被这恼人的“θ—τ之谜”弄得狼狈不堪.1956年,这一“θ—τ之谜”被两位年轻的著名物理学家李政道和杨振宁解破.他们两人在检查了所有的粒子反演过程后指出,迄今为止在涉及强相互作用的粒子反演过程中,宇称是守恒的,但在弱相互作用中,宇称守恒定律从来没有得到检验