粒子照镜子 何为宇称守恒

描述反粒子的行为如何遵循宇称定律。

对称性原理是宇宙世界的根本原理之一，它比牛顿定律、能量守恒定律还要重要。但是华裔物理学家李政道和杨振宁发现，在粒子世界，物质的对称性被打破了——假如粒子照镜子，镜里镜外的粒子居然不一样！物理学的一个根本原理就此被改变！

人类自古以来就对对称美推崇备至，对称的概念几乎已经渗透到所有的学科领域。建筑学中，建筑家们在规划、设计和建造形形色色的建筑时，总是离不开对称，那些流传千古的著名建筑物也大多是极具对称美的，比如中国的故宫、天坛、颐和园的长廊，埃及的大金字塔，罗马的角斗场。几何学中，有圆、椭圆、正方形、正三角形、圆锥、圆柱等各种对称形状。代数中，有一元二次方程两个根的对称、方程的对称函数，甚至还有专门关于对称性的数学理论——群论。

实际上，在物理学中，对称的概念绝对不只是“左右相通”，它比我们通常所理解的含义要广泛得多，几乎适用于一切自然现象——从微观的宇宙的产生过程到每个生命体微观的亚物质质的核反应过程中的过程。

在物理学中，使物体从一种情况变化到另一种情况叫做变换。如果一个变换使物体的情况没有发生变化，就可以说这个物体对于这一变换是对称的，这个变换称为物体的对称变换。

物理定律的这些对称性其实也意味着物理定律在各种变换条件下的不变性，由于物理定律的不变性，我们可以得到一种不变的物理量，叫守恒量，或叫不变量。例如，空间旋转最重要的参量是角动量，如果一个物体是空间旋转对称的，它的角动量必定是守恒的，因此，空间旋转对称对应于角动量守恒定律。再如，50万吨水从1000米的高处落下，形成瀑布，如果把瀑布的水流功率全部变成电能，在任何时候，同样的水流的发电功率都是一样的，这个能量不会随时间的改变而改变，因此，时间平移对称对应于能量守恒。还有，空间平移对称对应于动量守恒，电荷共轭对称对应于电量守恒，如此等等。这些理论的基础是能量守恒定律，也就是说，物体的质量越大，它的运动速度就越快，这是一个普遍的规律。

（编辑：银川站长网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!