在沒有諾特定理保證的前提下,我們是如何引入宇稱守恆的?

2025-04-06 20:00:21 字數 1753 閱讀 9757

1樓:迪

宇稱守恆"似乎並沒有什麼特別之處,至少在1926年之前,早已有人提出了牛頓定律具有映象對稱性。不過,以前科學家們提出的那些具有映象對稱的物理定律大多是巨集觀的,而宇稱守恆則是針對組成宇宙間所有物質的最基本的粒子。如果這種物質最基本層面的對稱能夠成立,那麼對稱就成為宇宙物質的根本屬性。

事實上,宇稱守恆理論的確在幾乎所有的領域都得到了驗證--只除了弱力。我們知道,現代物理將物質間的相互作用力分為四種:引力、電磁力碧棗埋、強力和弱力。

在強力、電磁力和引力作用的環境中,宇稱守恆理論都得到了很好的巖和驗證:正如我們通常認為的那樣,粒子在這三種環境下表現出了絕對的、無條件的對稱。在普通人眼中,對稱是悔螞完美世界的保證;在物理學家眼中,宇稱守恆如此合乎科學理想。

於是,弱力環境中的宇稱守恆雖然未經驗證,也理所當然地被認為遵循宇稱守恆規律。<>

2樓:叫雁世叫愛養

物理定律的守恆性具有極其重要的意義,有了這些守恆定律,自然界的變化就呈現出一種簡單、和諧、對稱的關係,也就變得易於理解了。所以,科學家在科學研究中,對守恆定律空畝有一種特殊的熱情和敏感,一旦某乙個守恆定律被公認以後,人們是極不情願把它推翻的。因此,當我們明白了各種對稱性與物理量守恆定律的對應關係後,也就明白了對稱性原理的重要意義,我們無法設想:

乙個沒有對稱性的世界,物理定律也變動不定,那該是乙個多麼混亂、令人手足無措的世界!諾特定理將物理學中"對稱"的重要性推到了前所未有的高度。不過,物理正迅學家們似乎還不滿足,1926年,有人提出了宇稱守恆定律,把對稱和守恆定律的關係進一步推廣到微觀世界。

這就是一開始為什麼說宇稱的基礎是諾特定理!讓我們先來了解一下"宇稱守恆"的含義。"宇稱",就是指乙個基本粒子與它的"映象"粒子完全對稱。

人在照鏡子時,鏡中的影像和真實的自己總是具有完全相同的性質--包括容貌、裝扮、表情和動作。同樣,乙個基本粒子與它的"映象"粒子的所有性質也完全相同,它們的運動規律也完全一致,這就是"宇稱守恆"。假如乙個粒子順時針旋轉,它的映象粒子從鏡中看起來就是逆時針旋舉虧此轉,但是這個旋轉的所有定律都是相同的,因此,鏡內境外的粒子是宇稱守恆的。

按照諾特定理,與空間反射不變性(所謂空間反射,一般指的是映象)對應的就是宇稱守恆。在某種意義上,我們可以把同一種粒子下的個體粒子理解成彼此互為映象的,例如,假設乙個電子順時針方向自旋,另乙個電子逆時針方向自旋,乙個電子就可以把另乙個電子當成映象中的自己,就像人通過鏡子看自己一樣。由此推斷,根據宇稱守恆理論,所有電子自身環境和映象環境中都應該遵循同樣的物理定律,其他粒子的情況也是如此。

3樓:閒雅清新

粒子世界的物理規律的對稱性全部破碎了行汪和,世界從本質上被證明了是檔盯不完美的、有缺陷的。當"宇稱不守恆"在上世紀50年代被提出時,大多數人對"完美和諧"的宇稱守恆定律受到挑戰不以為然。在吳健雄實驗之前,當時著名的理論物理學權威泡利教授甚至說:

我不相信上帝是乙個軟弱的左撇子,我已經準備好一筆大賭注,我敢打賭實驗將獲得對稱的結論。"然而,嚴謹的實驗證明,泡利教授的這一次賭打輸了。近代微生物學之父巴斯德曾經說過:

生命向我們顯示的乃是宇宙不對稱的功能。宇宙是不對稱的,生命受不對稱作用支配。"自然界或許真的不是那麼對稱和完美,大自然除了偏愛物質、嫌棄反陵者物質之外,它對左右也有偏好。

宇稱守恆的諾特定理

4樓:瑞彭

諾特定理是本定律的基礎。

諾特定理是說,作用量的每一種對稱性都對應乙個守恆定律,有乙個守恆量。對稱和守恆這兩個概念是緊密地聯絡在一起的。

由德國女數學家艾公尺·諾特於1918年發現。

參見諾特定理。

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