如果人到鏡子中去,照出的還是自己嗎?量子世界鏡子是什麼樣的?

2020-12-16 星弦科學

我推測還能照出自己,但是照出那個自己不是你真實的自己,而且和現實世界的認知是顛覆性的改變。

人包括萬事萬物都是由基本粒子組成的,因此,一個宇宙中特別重要的物理定律,在這發生了至關重要的作用,那就是——宇稱不守恆定律。這是一個用來描述鏡像世界的定律。

楊振寧和李政道於1956年提出了宇稱不守恆定律,後由吳健雄通過實驗驗證。楊李二人於1957年獲得了諾貝爾物理學獎。

一、宇稱

1. 宇稱,英文叫做parity,是對於量子系統鏡像對稱性的描述;

2. 可以想像一個量子系統的波函數,用一面鏡子讓它在鏡子裡得到一個對稱的像,就是它的鏡像;

3. 宇稱是波函數的空間性質,例如偶函數的宇稱是1,奇函數的宇稱是-1;

4. 傳統觀念認為,物理過程中宇稱應當是守恆的。也就是說,一個宇稱為1或-1的波函數在經過一系列物理過程後,它的宇稱依然為1或-1。

二、β衰變

5. β衰變的本質是一個中子放出一個電子和反中微子,並變成一個質子的核反應過程。這個過程的發生是靠弱相互作用主導的;

6. 當時的物理學界普遍認為,在弱相互作用下宇稱一定是守恆的,但是並沒有經過任何實驗的驗證;

三、宇稱不守恆定律

7. 楊振寧和李政道經過理論的計算,發現在弱相互作用中,宇稱並不守恆。這是一個非常反常識的結論;

8. 宇稱不守恆告訴我們,在微觀領域內,鏡像世界的物理規律與真實世界不同;

9. 宇稱不守恆定律剛問世的時候,物理學界的主流聲音都表示反對,泡利甚至打賭說他「不相信上帝是左撇子」;

10. 吳健雄通過鈷60的衰變實驗證明了宇稱不守恆定律;

11. 宇稱不守恆定律糾正了長久以來物理學界的錯誤認知,所以在第二年就獲得了諾貝爾獎,可以說是歷史上最快獲獎的研究成果之一。

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