宇称革命与"2007宇称年"

为纪念弱相互作用宇称不守恒发现50周年,建议举办“2007宇称年”.对宇称不守恒发现的历史及其对物理学和哲学科学的影响进行了评述.最后讨论了对称主义的宇宙观.     

怎样学科学

杨振宁,1922年出生于安徽省合肥县。1938年,他高中二年级时考入西南联合大学,开始对物理学发生兴趣。1945年,他进入美国芝加哥大学。1956年,他与李政道共同发现宇称不守恒,次年两人一同获得诺贝尔物理学奖。     

宇称不守恒发现半个世纪的回顾

弱作用中宇称不守恒的发现改变了人们对物理世界对称性的基本观念。50年前的这一重大发现引发了物理学界对基本守恒定律的全面检验,导致了C,CP不守恒的发现;促进了弱作用理论的蓬勃发展,如提出了普适弱作用V-A理论,提出并检验了弱矢量流守恒等;从而迅速导致了弱作用和电磁作用的统一。本文较详细地回顾了1957年宇称不守恒的实验检验及其后的这一段历史,并从历史的角度对相关问题给出了适度的物理诠释;文末对弱作用作为天体和宇宙演化的调控者和地球上生命起源的可能触发者进行了简要评论。     

宇称不守恒与CP不守恒

本文首先讨论在弱相互作用中宇称不守恒问题,介绍若干个宇称违背的例子,进而讨论在K~o介于衰变中CP违背和时间反演不变性破坏的问题.     

中国的居里夫人——吴健雄

被誉为世界最杰出的女性物理学家、核物理女皇、中国居里夫人的吴健雄(1912-1997),早年毕业于中央大学,三十年代赴美留学,后曾参与"曼哈顿计划",与"原子弹之父"奥本海默共事;她率先用实验证明杨振宁、李政道荣获诺贝尔物理学奖的"宇称不守恒"理论而轰动物理学     

电偶极辐射跃迁选择定则与守恒定律

本文从角动量守恒定律和宇称守恒定律出发,运用量子化角动量的矢量合成法则以及关于波函数的初步知识,给出了电偶极辐射跃迁选择定则的简单推导,力求在原子物理范围说明跃迁选择定则是跃迁中角动量守恒和宇称守恒的表现．     

宇宙学观测量对小Higgs模型T宇称破缺参数限制的研究

小Higgs模型是高能物理的研究热点之一，但是，最初的小Higgs模型却与弱电精确测量存在着矛盾，因此，人们引入了T宇称。T宇称要求近似守恒或者有着非常小的破缺。这里利用宇宙学观测量对Littest Higgs模型中的T宇称破缺参数进行了严格的限制。     

谐振子的宇称与角动量

本文对三维以内的谐振子的宇称进行分析,并由宇称守恒出发,根据同一能级的简并度相同,导出谐振子角动量的可能值。     

轻子数守恒吗?

大家也许对宇称守恒定律的被推翻记忆犹新。现在有迹象表明基本粒子世界中的另一条被视为金科玉律的基本守恒定律:轻子数守恒,也危在旦夕,所谓轻子数守恒是指反应前后轻子数代数和相等。据最新报道,在美国南达科地金矿深处进行的实验,发现了一种特别的放射性衰变     

关于θ-τ难题新解

本文结合强子的夸克结构,对θ和τ介子的衰变作了进一步的分析,从而证明了θ和τ都是自旋为0宇称值为+1的同种粒子,这种粒子也就是通常所说的K介子。K介子的宇称值为+1,∧超子的宇称为-1,∧→ρ+π~-虽属衰变不对称的弱相互作用过程,但宇称仍然守恒,这些结论虽然都和当前公认的理论不同,但它不但能和K介子的夸克结构协调一致,而且还能和实验事实相一致,从而对θ-τ难题作出了新的解释。根据对θ和τ衰变的分析,本文还认为K介子的平均寿命应直接由衰变方式决定。     

经典力学中的守恒定律与时空对称性

一般经典力学教材中的动量守恒、角动量守恒和能量守恒定律,都是从系统受力特征来判断在运动过程中某些动力学量是否守恒而得到的。这容易使人误解这些守恒定律是一定条件下的偶然结果,而不知守恒定律存在的深刻物理根源。按近代物理学的观点:守恒定律源于物理系统的时空对称性。所谓时空对称性是指物理规律在时空变换下的不     

粒子物理还有很长的路要走——2008年度诺贝尔物理学奖成果简介

评述了2008年度诺贝尔物理学奖获得者南部阳一郎(Yoichiro Nambu)、小林诚(Makoto Kobayashi)和益川敏英(Toshihide Maskawa)的研究工作。南部由于发现了粒子物理中的自发对称破缺,这个低调而深刻的物理学家获得2008年度物理学诺贝尔奖的一半。小林诚和益川敏英关于CP不对称的工作,获得诺贝尔物理学奖的另一半。CP是英文电荷(Charge)以及宇称(Parity)的缩写,这里的电荷不完全是我们通常所说的电荷,电荷反演其实是粒子和反粒子之间的互换,宇称是空间的反演。1957年度诺贝尔物理学奖获得者李政道和杨振宁发现发现宇称不对称时,人们还没有发现CP对称性也被破坏了。最后,虽然CP破坏对宇宙中重子不对称起源具重要意义,但小林诚和益川敏英提出的CKM矩阵所导致的CP破坏还是太弱,不足以解释宇宙早期的重子数生成。毫无疑问,我们要超出粒子标准模型才能够解释重子数的起源,粒子物理还有较长的路要走。     

双线性R宇称破坏超对称中的有效拉氏量及中微子的质量产生

中微子在标准模型中是没有质量的,而在R宇称不守恒的最小超对称标准模型中却可以产生中微子质量。本文采用有效拉氏量方法,给出了希格斯场和费米场双重态,并根据在高能标的最初的双重态和它们的真空期待值定义了标准模型中的希格斯双重态。     

马克斯威方程与磁单极

本文给出了马克斯威方程与磁单极的关系,讨论了磁单极相应的奇异势和物理图象,最后讨论了磁单极的存在是解释电荷量子化和宇称不守恒的可能途径.     

拓扑流及其应用专题·编者按

正物理学的主要任务之一是探索微观世界的基本规律,而这些规律主要表现为在某种变换下的不变性、时空变换下的不变性——能量动量守恒、以及电子场在李群的变换下导致电荷守恒和电磁场的自然存在等等.而且自然界中还存在一种比李群变换更一般的变换——拓扑变换,拓扑变换下的不变性也对应某种守恒律或守恒量.物理学家在量子场论的研究中发现了磁单极、涡旋解和Skyrmion,后两者已在凝聚态中被发现.其中, Skyrmion     

双线性R宇称破坏超对称中的有效拉氏量及中微子的质量产生

中微子在标准模型中是没有质量的,而在R宇称不守恒的最小超对称标准模型中却可以产生中微子质量。本文采用有效拉氏量方法,给出了希格斯场和费米场双重态,并根据在高能标的最初的双重态和它们的真空期待值定义了标准模型中的希格斯双重态。     

物理学中的对称性与守恒律

本文从现代物理观点出发，探讨了现代物理学中对称性的深刻内涵，论述了对称性与守恒律之间的密切联系，指出了对称守恒在物理研究和科学创新中的重大作用。     

物理系统的宇称守恒问题

本文较为深入地讨论了物理系统的宇称守恒问题。特别是给出了一个定理,并作了证明:描写体系状态的波函数ψ(x,t),经过空间反演变换之后,仍是体系的可能状态,其必要和充分的条件,是哈密顿空间反演保持不变。其次,在这个定理的基础上,进一步证明了:具有空间反演不变性的体系,在非简并情况下,其能量本征态具有确定的宇称,在简并情况下,其能量本征态,并不一定具有确定的宇称,但可以找到这类本征函数的一些线性组合,使其具有确定的偶宇称或奇宇称。     

宇称不守恒开创了对称性破缺研究的新纪元

20世纪开始于对称性研究,宇称不守恒开创了研究对称破缺的新纪元.主要探讨了粒子和相互作用中的对称性及其破缺;阐述了精确符合强子的质量公式和强弱相互作用分别与质量、寿命之间的对称性;最后讨论了普遍的对称性及其破缺.这些新发现是科学和社会发展的重要标志.     

关于宇称破坏和CP守恒问题

本文用粒子的电荷二旋量理论说明宇称破坏的原因,并对θ-τ疑难和 CP 守恒问题作了进一步的探讨。