楊振寧教授1951年與李政道教授合作,并于1956年共同提出“弱相互作用中宇稱不守恒”定律。
這個(gè)道理其實(shí)很簡(jiǎn)單。對(duì)稱性反映不同物質(zhì)形態(tài)在運(yùn)動(dòng)中的共性,而對(duì)稱性的破壞才使得它們顯示出各自的特性。如同建筑和圖案一樣,只有對(duì)稱而沒(méi)有它的破壞,看上去雖然很規(guī)則,但同時(shí)顯得單調(diào)和呆板。只有基本上對(duì)稱而又不完全對(duì)稱才構(gòu)成美的建筑和圖案。大自然正是這樣的建筑師。當(dāng)大自然構(gòu)造像DNA這樣的大分子時(shí),總是遵循復(fù)制的原則,將分子按照對(duì)稱的螺旋結(jié)構(gòu)聯(lián)接在一起,而構(gòu)成螺旋形結(jié)構(gòu)的空間排列是全同的。但是在復(fù)制過(guò)程中,對(duì)精確對(duì)稱性的細(xì)微的偏離就會(huì)在大分子單位的排列次序上產(chǎn)生新的可能性,從而使得那些更便于復(fù)制的樣式更快地發(fā)展,形成了發(fā)育的過(guò)程。因此,對(duì)稱性的破壞是事物不斷發(fā)展進(jìn)化,變得豐富多彩的原因。
現(xiàn)代宇宙理論曾認(rèn)為,宇宙大爆炸之初應(yīng)該產(chǎn)生等量物質(zhì)和反物質(zhì),但當(dāng)今的宇宙卻主要為物質(zhì)世界所主宰,這一現(xiàn)象一直讓人困惑。歐洲核子中心新實(shí)驗(yàn)證明,反物質(zhì)轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的速度要快于其相反過(guò)程,因此它為宇宙中物質(zhì)量為何遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)反物質(zhì)量提供了部分答案。另外,新成果對(duì)物理學(xué)基本對(duì)稱定律研究也有重要意義。物理學(xué)家們一直認(rèn)為,除了基本物理定律不受時(shí)間方向性影響外,物體在空間物理反射的過(guò)程以及粒子與反粒子的變換過(guò)程也應(yīng)遵循對(duì)稱性。時(shí)間、宇稱和電荷守恒定律被認(rèn)為是支撐現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)之一。
時(shí)間、宇稱和電荷作為一個(gè)整體被認(rèn)為應(yīng)該守恒,物理學(xué)家們?cè)孪胝f(shuō),時(shí)間在特定情況下會(huì)違背對(duì)稱性。歐洲核子中心的成果首次證實(shí)了這一猜想。
目前普遍接受的物理學(xué)理論認(rèn)為,每一種基本粒子都有其對(duì)應(yīng)的反粒子。譬如說(shuō)與帶負(fù)電的電子相對(duì)應(yīng),就存在質(zhì)量相同、攜帶電荷正好相反的正電子。在反物質(zhì)理論提出后,科學(xué)家們一直認(rèn)為,粒子和反粒子之間在特性上存在對(duì)稱,就象人們通過(guò)鏡子看自己一樣。這些對(duì)稱特性主要 包括基本物理定律不受時(shí)間方向性影響,以及空間反射下的物理過(guò)程以及粒子與反粒子的變換過(guò)程遵循對(duì)稱,它們分別被稱為時(shí)間、宇稱和電荷守恒定律。
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