我們自然界中的基本粒子遵從一些很漂亮的規(guī)則。所有相互作用都是由所謂的規(guī)范玻色子來傳遞的(如光子),而所有代表物質的基本粒子都是費米子(如電子、質子)。費米子又可以分為兩類:左手費米子和右手費米子。我們通常見到的費米子是左手費米子和右手費米子的一個混合,譬如電子就是左手電子和右手電子的混合。
一開始人們相信宇宙有完美的對稱性,我們相信左手費米子之間的相互作用和右手費米子之間的相互作用完全相同。然而,李政道和楊振寧把這個宇宙有完美對稱的鐵律拉下了神壇。根據(jù)當時實驗所顯示的一些蛛絲馬跡,他們提出在弱相互作用中,左右不對稱(宇稱不守恒)的觀點。這一觀念深深地影響了理論物理學家的思路。結果大家發(fā)現(xiàn),我們宇宙中幾乎所有的全局對稱都破缺了。而我們通常所說的對稱(如電荷守恒)都是不應該被叫作對稱的規(guī)范對稱。今這篇文章詳細地介紹了這一重要的歷史事件以及背后的科學分析。我們發(fā)現(xiàn)不僅左手、右手費米子有不同的弱相互作用,而且這一不同還取最大值。也就是說,只有右手費米子參加弱相互作用,而左手費米子完全不參加弱相互作用——宇宙之美以另外一種意想不到的方式呈現(xiàn)出來。
本文也提到了描寫左右不對稱的費米子理論(如描寫基本粒子的標準模型)通常是根據(jù)微擾展開來定義的。令人沮喪的是,這些微擾展開都是不收斂的。也就是說,這一類理論是不自洽的。所以左右不對稱的費米子理論是理論物理中的一個重大挑戰(zhàn)。有趣的是,最近在凝聚態(tài)物理中關于拓撲物態(tài)的研究進展,解決了這一所謂的手征費米子問題。
——文小剛
實驗表明:
ⅰ)電子衰變能譜:要求S型和V型中必須有一個為零,T型和A型中也必須有一個為零
ⅱ)角關聯(lián)實驗:要求S型和T型為零
GM 2N= 1.0246 × 10-5
圖6 (a)圖為一支鉛筆不停地轉動在圓盤中心,(b)圖為鉛筆停止轉動倒在一個方向
量子場論中非微擾理論
本文經授權轉載自微信公眾號“現(xiàn)代物理知識雜志”,選自《現(xiàn)代物理知識》2021年第5/6期,編輯:YWA
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