杨振宁为啥得诺贝尔奖?镜子里外的世界一样吗?(下)

作者: admin 分类: 科学 发布时间: 2021-08-30 10:06

        在1956年的时候。杨振宁。和李正道。他们两个人呢?一起研究了自然界的几种基本的相互作用。那这几种基本相互作用是哪些呢?比如说有电磁相互作用或者叫电磁力,两个电荷之间作用,就是电磁力啊。

        还有引力啊,比如说啊太阳和地球之间的力,还有呢强相互作用或者叫强力。强力的意思是把原原子核里边儿能够把质子束缚在一块儿的那个力叫强力。还有一个就是弱力,这个弱力啊是在贝塔衰变中比较常见的一种作用啊。他们研究了这四种力之后呢,发现前面的三种作用都有切实的实验和理论去支持。就是在前面的三种作用中,禹偁是守恒的。我们再来说一遍宇宙守恒的含义,就是说在镜中世界镜中世界和境外世界。他们的电磁力、引力和强力的作用规律是完全一致的。

        我们没有办法通过前面三种情况去区分我们到底是处于境中世界还是境外世界,就这意思。但是呢。弱力作用下,宇轩到底是不是守恒的,这件事还没有实验或者理论的证实,所有的人都是猜测。于是呢杨振宁和李正乐就想说这个弱相互作用下。女衬是不是不守恒啊,就提出了质疑,不仅提出了这个质疑,而且他们还给出了实验的方法。不过呢他们提出了这种说法之后,很多人都以为他们是痴心妄想,因为对称性是宇宙的一个基本的规律,对吧?我们所有的物理规律都建立在对称性的基础之上。

        你现在跟我说对称性错了是吧?境里边的世界和境外的世界不一样,这纯粹都是痴人说梦啊,所以没有人相信他们。后来他们就想,我们必须得把时间做出来,但是找谁去做呢?他们找到一个人。这个人呢就是啊被称为东方居里夫人的华裔的女物理学家吴健雄吴健雄。这个吴建雄啊,他是一位非常著名的女性物理学家,后来呢成为这个呃美国物理学会的会长啊。吴建雄呢在1956年底的时候,本来是想出去度假了,但是呢杨振宁和李澄道走到找找到他,就说你。你能不能帮我做这么一个实验来验证一下,若相互作用,下雨天是不守恒的,吴建雄呢也觉得这个说法是非常新颖的啊,吴建雄自己心里也没底,不过他还是决定要把它做出来,于是就取消了自己的。在这个美国的国家标准低温实验室里做了这么一个实验。那么这个实验怎么做的呢?我们首先说一下原理啊,它所用的原理呢其实就是钴60的衰变。

        我们知道股啊。它是一种放射性元素,它可以衰变,衰变成什么呢?衰变成聂啊,聂还有呢就是电子,还有呢就是。反中微子,还有呢就是两个光子,其中啊衰变出来的这个电子衰变出来的这个电子啊,我们呢也管它叫贝塔射线。因为最开始人面对放射性的时候,就给这个原子核里放出来的电子起名叫贝塔射线啊,就这么一直叫着他就想研究一下,去古德林发出来的这个贝塔射线。那么具体来讲呢。

        他的实验过程是怎么样的?它的实验过程啊首先需要降温啊,降温降低到多低的温度呢0.003开。咱们可以想象这个温度有多低啊,非常接近绝对零度了啊,零下-273.147度。还有呢就是加磁场,我们通过加磁场的方向的不同来控制这个五核的自旋方向啊,这个自旋方向可以控制。我们来画个图演示一下啊。就是说呢这个股啊它是一个带正电的原子核,那么它有一个自选,我们加了磁场之后就可以控制你的自选。我可以让你的自学是这个方向,我只要加一个向上的磁场就可以了。

        对吧,然后你就自选是这个方向,然后我们假设中间有一面镜子,那我问你镜子中的鼓应该是什么样子的。咱们可以想象镜子中的骨翻个个嘛,对不对?于是他就反过来转了,就是这个样子。正电荷还是正电荷,只不过呢它是反过来转的,是这样的,对吧?咱们再比划一遍啊,左边的这个古河啊,它的转动方向是满足右手螺旋定则的。右边这个古河呢是满足左手螺旋定则的,所以他们俩是对称的,没问题吧。对不对?好,我们继续想,假如这个古河在衰变的时候发出了贝塔射线,那么这个贝塔射线应该往哪儿发呢?我们假设它往上发的贝塔射线强度叫I1。往下发的贝塔射线强度叫IR啊,我们假设镜中世界的这个古盒,它往上发的这个叫爱一瞥,而往下发的这个叫I21撇儿。

        大家注意啊,镜中世界也是我们造出来的,就是我们造一个反向旋转的这个组合就可以了。方法就是通过加一个反向磁场就能造出来了。然后我们就说这两个组合就是对称的啊。对吧,一个是境外世界,一个是境里世界。我想看看你规律是不是一样的,然后咱们就去讨论吧。假如假如啊与衬是守恒的,也就是说对称的。物理规律完全一致,我们应该得出什么结论呢?与衬守恒的话,你左边的和右边是镜像对称的,所以I一应该和谁相同,是不是应该和I一瞥相同啊,因为它竞相对称嘛。

        所以I一就应该等于I一撇儿,对吧?I2呢是不是应该等于I2,撇儿啊?好,这就是如果禹偁守恒应该有的结果。但是大家别忘了啊,除了守恒以外,还有一个守恒,什么守恒啊啊。就是旋转对称性,旋转对称性是已经被人们证实的结论。咱们来仔细观察一下左边的这个古河,它还有什么方式可以变到右边。我们用右手拽住它,它的旋转方向跟右手一致。如果我们把这个右手这样翻过来,咱们仔细看旋转方向,是不是跟他一样,就是说你左边这个情况实际上是相当于在空间中转180度到右边这个情况的。所以如果你还满足旋转对称的话,左边转180度就到右边。所以谁和谁要相等,是不是,I一要和I2P也相等,因为你转180度就完全跟右边一样了。所以啊旋转对称的时候,I一应该等于I21撇儿。而I2又应该等于I一片儿。

        咱们综上所述,你看看会有什么结果。I一根据宇宙守恒等于I1瞥,而根据旋转对称性,I2又等于I一瞥。他俩都等于I一撇就说明了什么,所以则I一应该等于I2。也就是说啊,如果根据我们的设想,禹偁是守恒的,那么它应该向上向下发射的例子个数一样多才对。这是我们的设想,对不对啊?就是如果禹偁是守恒的,它应该是这样的。但是实际情况是什么样子的呢?结果是什么样的呢?经过实验的测量,这个吴建雄就发现了在测量过程中,境外这个世界啊I2远远大于I一啊境里边这个世界爱一撇儿。远远大于I21片,它和设想完全不一致。换句话说呀,这个发射的时候呢,呃这个古60发射的这个电子啊,左在左边的这个情况只是往下发上面不发。啊,在右边这个情况下就往上发,他下边不发,所以他发射的是一个什么旋的呢?咱们看是左旋的对吧?你看你四指方向跟绕向一致,资源方向一致,大拇指方向就是电子的发射方向在右边也是。不管在境里,世界还是境外世界,它发生的情况都是左旋的,就说明什么,说明你的设想错了。

        而且呢你根据这个结果也能够发现,那I2和I一瞥还是可以相等的,只是I2不等于I1。I2和I一瞥相等,只是I2不等于I1,所以说明谁错了,说明旋转对称性是对的。而禹偁守恒错了。那么吴建雄这个实验当时做完了之后啊,也是有很多人质疑的,比如著名物理学家袍子就说过说。说我不相信上帝是左撇子,那为什么这么说?你看如果按照这个说法的话,不管境里世界还是境外世界这个这个例子它都是个左撇子,对不对?不存在右边儿的右手的情况啊,都是左撇子。所以刨地就是说我不相信上帝是左撇子。还有呢费曼说我多50美元就实验肯定是做错了啊。还有这个有一个这波罗贺的科学家说,如果这个宇春是不守恒的,我就把自己的帽子吃了。啊,很多人不相信,但是后来有许多人呢重复了这个实验,都得到了相同的结果。而且在1957年的时候,1957年1956年的这个理论才发出来,1957年做完了实验。

        当年。杨振宁和李正道就得了诺贝尔奖,但是很遗憾的这个诺贝尔奖呢没有授予这吴建雄啊。其实吴建雄的功劳也是非常大的,是他第一个把这个实验给做出来了。1956年的时候提出理论和实验,1957年的时候就获得诺贝尔奖,这真是光速获奖啊,因为大部分诺贝尔奖都要等很多年的在获得诺贝尔奖的时候呢,杨振宁35岁到31岁都非常的年轻。那个时代呢是一个年轻物理学家们辈出的时代。比如说保罗狄拉克提出狄拉克方程的时候,26岁,海森堡提出不确定性原理的时候,也是26岁。再往前看,爱因斯坦提出相对论和光电效应方程的时候,25。牛顿产生贸易引进率和三大定律萌芽的时间是在22岁的时候。也许正是因为这些年轻人没有太多条条框框的束缚,才能够为物理学做出突破性的贡献。与称不守恒是一个非常重要的物理结果。

        因为。他为对称性撕开了一个猴子,人们从这儿才知道说这个世界呢并不是完全对称的。比如说吧大部分生物的DNA都是右手性的,就是右手螺旋的,有一些很少部分的生物才是左手螺旋的。这就说明世界本来就是不对称的。同时为了。要完善这个理论,人们又在语言的基础之上加入了物质和时间,也就是在物质时间和宇宙都繁衍的情况下,这个宇宙呢它又是守恒的了。那么这个呢就称为CPT守恒。CBD守恒的话题呢,我们会在下一步再给大家做介绍。大家如果喜欢我的视频,可以在youtube账号领导老师里订阅我,点击第一时间获得更新信息。

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