物理学史之宇称不守恒-绝对零度-黄悟朝.ppt

什么叫宇称不守恒？ 美籍中国物理学家杨振宁和李政道因为发现在弱相互作用过程中宇称不守恒，共享了1957年度诺贝尔物理学奖。 这是中国人首次获得诺贝尔物理学奖。 中国居里夫人 吴健雄（1912年5月31日—1997年2月16日），江苏苏州太仓人，美籍华人，核物理学家，“东方居里夫人”，在β衰变研究领域具有世界性的贡献，1957年用钴60验证在弱相互作用中,互为镜像的物质的运动不对称. 。 宇称守恒定律的发展 宇称守恒定律是拉柏铁1924年提出，维拉格用实验加以证明的，拉柏铁认为，微观粒子体系的运动或布化规律具有左右对称性 1956年夏天，杨振宁和李政道一起查阅了大量的资料，发现在弱相互作用下，并没有实验说明宇称守恒，从而大胆地提出了在弱相互作用下宇称不守恒，并提出可用β衰变的实验来证明 。 第一个用实验验证杨振宁与李政道的理论的是哥伦比亚大学的吴健雄和她领导的小组。 他们在美国华盛顿国家标准局低温实验室中做了极化钴核的衰变实验，看其在衰变中向两边发射电子的数目是不是对称。 该实验通过测量原子核的取向和电子动量之间的夹角 和 处分布的不对称性，即出现一边电子多，一边电子少时，这就是 衰变中宇称不守恒的无可置疑的证据。 用两套实验装置观测钴60的衰变，她在极低温(0.01K)下用强磁场把一套装置中的钴60原子核自旋方向转向左旋，把另一套装置中的钴60原子核自旋方向转向右旋，这两套装置中的钴60互为镜像。实验结果表明，这两套装置中的钴60放射出来的电子数有很大差异，而且电子放射的方向也不能互相对称。实验结果证实了弱相互作用中的宇称不守恒。 宇称守恒的影响 30多年来一直奉为物理学基本规律的宇称守恒定律。 宇称不守恒有多大的影响？ 它的重要程度？ 宇称不守恒的影响 我们知道，在一件科学大事发生后，引起的轰动还没有稳定的时候，过早的报道和评价是有危险的。诺贝尔奖评选委员会深知这种危险，往往推迟授予一项奖金到应获奖的发现之后10年。 例如 ，马克思·波恩将薛定谔的波函数解释为概率波后近30年，才获得诺贝尔物理学奖。（1926年发表了他自己的研究成果玻恩概率诠释（波函数的概率诠释），后来成为著名的“哥本哈根解释”。1954年获奖。 然而杨振宁和李政道在发表关于宇称不可能守恒的第一片论文1年后，即对他们的假说作出那个惊人的实验证明后仅仅几个月，就被评选为诺贝尔物理学奖获得者。这个例外足以说明他们的理论对物理学产生的重大影响。 宇称不守恒的影响概述 为了揭开“ ”之谜，物理学家们发生了很大的争论，很多物理学家想在不违背宇称守恒的前提下解开这个谜，但是，我们的杨振宁与李政道先生没有盲从，他们以惊人的勇气与胆识对宇称守恒的普遍性提出了怀疑。 1956年夏天，杨振宁与李政道一起查阅了所有的与“宇称守恒”有关的实验论文后，得出结论：和一般人确信的相反，虽然在强相互作用和电磁相互作用中宇称守恒以为实验所证实，但是在弱相互作用过程中宇称守恒定律仅仅是一个被推广的“假设”而已，并没有被实验证实过。 于是，杨振宁与李政道提出了他们的看法，并向实验物理学家提出建议，用 衰变（中子变成质子时放出一个电子的现象，是典型的弱相互作用）等实验来验证他们的推测。他们的论文在1956年10月美国《物理评论》杂志发表后，立即引起了世界物理学家的关注。 由上可知：杨振宁、李政道的成功似乎归结于他们的胆识，但是，我认为他们之所以有这种胆识是因为他们坚信物理是一门实验的科学，所有的理论都应建立在实验的基础之上，理论要经得起实验的检验。正是他们对这种信念的坚持超过了对没有实验基础的对称美学的盲从成就了他们的也是中国人的第一个诺贝尔物理学奖！ 杨振宁和李政道开创了一个新的时代！ 在此之后， 丁肇中与美国物理学家因为各自独立发现了 粒子而共享了1976年诺贝尔物理学奖。 朱棣文与美国、法国科学家合作发明了用激光冷却技术俘获原子的方法，共享1997年诺贝尔物理学奖。 崔琦与德国及美国科学家因为发现分数量子霍耳效应，以及对分数量子霍耳效应液体的研究在实验上的贡献而共享1998年度诺贝尔物理学奖。 他们是中国人的骄傲，让我们永远记住他们！ * * 物理学史 黄悟朝 之 宇称不守恒 130602 概述：弱相互作用中,互为镜像的物质的运动不对称 杨振宁，1922年10月1日生，汉族，安徽省肥西县人。著名美籍华裔科学家、物理学大师、诺贝尔物理学奖获得者。他们两个人是最早获得诺贝尔奖的汉族人；其于1954年提出的规范场理论，则于70年代发展成为统合与了解基本粒子强、弱、电磁等三种相互作用力的基础；此外并曾在统计物理、凝聚态物理、量