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宇稱不守恆原理,又称P破壞P不守恒,是當代物理学的一個重要原理,由物理学家李政道杨振宁於1956年提出。相對於宇稱守恆在弱相互作用中不成立而推論宇稱守恆不成立。

歷史编辑

美国物理学家理察·T·考克斯Richard Threlkeld Cox)可能早在1928年就观察到了β衰变宇称的不守恒性[1]。科学家在1956年之前已发现θ和τ两种介子的自旋,质量,电荷完全相同,一度以為是同一种粒子,然而θ衰变时产生两个π介子τ衰变时产生3個π介子,奇數個π介子的總宇稱是負的,而偶數個π介子的總宇稱是正的。如此看來又似乎不是同一種粒子。1956年4月第六届罗彻斯特高能核物理年会在纽约州北部罗彻斯特大学举行,會議上討論了θ-τ的衰變中,有科學家提出宇稱是否有可能不守恆?1956年6月李政道楊振寧在美國《物理評論》上共同發表《弱相互作用中的宇称守恒质疑》的论文,認為基本粒子弱相互作用內存在「不守恒」,θ和τ是兩種完全相同的粒子。[2]

1957年1月9日吳健雄安布勒(E.Ambler)、海沃德(R.W.Hayward)、霍普斯(D.D.Hoppes)等科學家從观测钴6060Co)的衰变的實驗證實了這項推測,她以两套装置中的钴60互为镜像,一套装置中的钴60原子核自旋方向转向左旋,另一套装置中的钴60原子核自旋方向转向右旋,結果發現在极低温(绝对零度以上0.01K)下放射出来的电子数有很大差异,实验结果推翻了物理學上屹立不移三十年之久的宇稱守恆定律(在強相互作用電磁相互作用中宇稱一直是守恆的)。1957年1月15日,美国哥伦比亚大学物理系举行新闻发布会,公布了吴健雄小组的实验结果,並且宣布宇称守恒这个物理学基本定律在弱相互作用中被推翻了。次日,《纽约时报》發表一篇《外表与真实》的報導。1月17日苏黎世联邦理工学院泡利寫信給韦斯可夫表达了他关于宇称不守恒的怀疑,泡利写道:“我不相信,上帝是个弱的左撇子。我准备拿一大笔钱打赌,实验一定会得出对称的结果。”。1957年10月李政道與楊振寧因宇稱不守恆理論而獲得诺贝尔物理学奖。杨在他获诺贝尔奖金的致词中:“对称原理之一,即左右对称,是与人类文明一样古老的观念。自然界是否具有这样一种对称性,过去的哲学家们一直争论不休。……然而,物理定律过去却一直显示出左右之间的完全对称性。”

1962年起,李政道與楊振寧都说自己是提出“弱相互作用中宇称不守恒原理”的第一人,並為此长期辩论。[來源請求]1982年楊振寧发表英文文章,宣称当初宇称不守恒是楊振寧一個人提出来的。1986年李政道发表英文文章认为杨振宁的说法与事实不合。

參閱编辑

注釋编辑

  1. ^ 埃米里奥·赛格雷,《从X射线到夸克——近代物理学家和他们的发现》,宇称的瓦解
  2. ^ Lee, T. D.; Yang, C. N. Question of Parity Conservation in Weak Interactions. Physical Review. 1956, 104 (1): 254–258. Bibcode:1956PhRv..104..254L. doi:10.1103/PhysRev.104.254.