杨振宁和李政道发现的宇称不守恒有什么用?为什么两人能因此获得诺贝尔奖?

2023-05-26 00:48:16  [来源:网络]    
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杨振宁和李政道为解决粒子物理学的τ-θ之谜,在1956年提出弱相互作用下宇称不守恒设想,并给出了几种实验验证方案。1957年初,实验证实在弱相互作用下宇称的确不守恒,顿时引起了巨大轰动,当年他们就获得了诺贝尔物理学奖。

从获奖到现在已经有60多年,宇称不守恒产生什么经济价值或者在技术领域得到什么应用了吗?可以非常明确地回答,没有。那为何这个发现还如此重要呢?

这里需要了解一下什么是宇称守恒和不守恒。简单的说宇称守恒就是镜像对称,你照平面镜时,镜子里的你和你自己就是镜像对称的。日常生活中,研究镜子外的物体运动,可以总结出一套规律;研究镜子内的物体运动,同样也可以总结出一套规律,并且和镜子外的物理规律是一样的,这就是宇称守恒。如果镜子内物体遵循的规律不同于镜子外物体遵循的规律,这就意味着宇称不守恒。

在杨振宁和李政道发表他们的宇称不守恒设想之前,宇称守恒被认为是天经地义,弱相互作用下的宇称守恒并没有被实验精确检验过,直到实验发现弱相互作用下粒子照镜子时内外真的不一样,宇称守恒在弱相互作用下被推翻。

粒子世界的规律可谓是宇宙中最基本的规律,杨振宁和李政道的宇称(P)不守恒打碎了人们想当然的认识。后来科学家们进一步发现,电荷(C)时间(T)也并不是人们想象的那样对称,人类对宇宙的认识得到了加深。有科学家认为,正是因为宇宙存在着这样的不对称,宇宙大爆炸时才会产生不一样多的正反物质,才会形成我们今天的星系、宇宙以及生命。

这样的认识太基本了,所以技术应用领域根本跟不上节奏,还没有投入到生产应用。未来的人类会比今天的我们更加熟练使用各种不守恒。

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