我们自然界中的基本粒子遵从一些很漂亮的规则。所有相互作用都是由所谓的规范玻色子来传递的(如光子),而所有代表物质的基本粒子都是费米子(如电子、质子)。费米子又可以分为两类:左手费米子和右手费米子。我们通常见到的费米子是左手费米子和右手费米子的一个混合,譬如电子就是左手电子和右手电子的混合。
一开始人们相信宇宙有完美的对称性,我们相信左手费米子之间的相互作用和右手费米子之间的相互作用完全相同。然而,李政道和杨振宁把这个宇宙有完美对称的铁律拉下了神坛。根据当时实验所显示的一些蛛丝马迹,他们提出在弱相互作用中,左右不对称(宇称不守恒)的观点。这一观念深深地影响了理论物理学家的思路。结果大家发现,我们宇宙中几乎所有的全局对称都破缺了。而我们通常所说的对称(如电荷守恒)都是不应该被叫作对称的规范对称。今这篇文章详细地介绍了这一重要的历史事件以及背后的科学分析。我们发现不仅左手、右手费米子有不同的弱相互作用,而且这一不同还取最大值。也就是说,只有右手费米子参加弱相互作用,而左手费米子完全不参加弱相互作用——宇宙之美以另外一种意想不到的方式呈现出来。
本文也提到了描写左右不对称的费米子理论(如描写基本粒子的标准模型)通常是根据微扰展开来定义的。令人沮丧的是,这些微扰展开都是不收敛的。也就是说,这一类理论是不自洽的。所以左右不对称的费米子理论是理论物理中的一个重大挑战。有趣的是,最近在凝聚态物理中关于拓扑物态的研究进展,解决了这一所谓的手征费米子问题。
——文小刚
实验表明:
ⅰ)电子衰变能谱:要求S型和V型中必须有一个为零,T型和A型中也必须有一个为零
ⅱ)角关联实验:要求S型和T型为零
GM 2N= 1.0246 × 10-5
图6 (a)图为一支铅笔不停地转动在圆盘中心,(b)图为铅笔停止转动倒在一个方向
量子场论中非微扰理论
本文经授权转载自微信公众号“现代物理知识杂志”,选自《现代物理知识》2021年第5/6期,编辑:YWA
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