科学是讲对称美的吗?为何说宇宙和生命的出现,恰好是因为不对称( 二 )
与宏观物体不同 , 对粒子而言 , 它们的宇称与它们的自旋方式相关 。 但是微观粒子是量子化的 , 这意味着它们的自旋方式也是量子化的 。 也就是说 , 在观测时 , 粒子有多个旋转方向 。 一个很好的理解方法是弯曲你的右手 , 大拇指朝上;逆时针方向为正自旋 , 顺时针方向则为负自旋 。
这时候问题就出现了 , 我们对一个中微子进行C运算 , 那么就会得到左手性的反中微子(均为电中性) 。 但是实际情况是 , 宇宙中并没有左手性的反中微子 , 我们只发现了左旋中微子 。 这对执迷于对称之美的科学家而言可以说是非常难受了 。
当我们进一步做实验 , 当我们对一个左旋中微子同时进行C变换和P变换 , 我们就得到一个右旋的反中微子 。 这个结果让科学家们松了一口气 , 因为人们希望大自然在所有已知的相互作用中都是CP对称的 。 这个结果意味着对称之美回来了 。
但是很显然科学家们高兴得太早了 , 他们很快就遭受到了打击 。 1964年 , 科学家们在一个K介子衰变的实验中 , 发现了CP对称破坏的迹象 , 科学家将之称为CP破坏 。 从这一刻开始 , 对称之美消失了 , 并且直到今天依旧没有恢复 。
【科学是讲对称美的吗?为何说宇宙和生命的出现,恰好是因为不对称】除此以外 , 科学家们还发现 , 组成生命的物质氨基酸和糖分子也遵循着CP破坏 , 生命几乎一边倒地偏好左旋氨基酸和右旋糖分子 , 究竟为何如此 , 目前尚不得而知 。
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