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守恒律是物理学中最重要的定律.学过高中物理教本的人都知道很多守恒律,如物质守恒、能量守恒、电荷守恒等等.在物理学中还有一条守恒律,叫做宇称守恒律.那么,什么是宇称守恒律呢?
所谓的宇称守恒就是指物理规律在空间反演（如镜象）下完全不变,我们可以举一个例子,如图：左边的钟是右边的钟的镜象,右边的钟以顺时针方向旋转,左边的钟则以逆时针方向旋转,但两个钟的快慢却是一致的.这就是说,物理规律是左右对称的,这就是宇称守恒定律.
宇称守恒定律于1926年被发现后,一直被视为神圣不可动摇的定律,然而这一金科玉律却被1953年出现的“θ—τ之谜”所打破.为了弄清什么是“θ—τ之谜”,我们先得说明一下.按照现在物理学理论,每个基本粒子都有确定的宇称,或奇或偶.宇称守恒定律要求在基本粒子相互作用过程中,反应粒子的宇称与生成粒子的宇称必须具有相同的奇偶必性,然而“θ—τ之谜”却违背了这一定律.
1953年,美国的达里兹和法布里发现,在弱相互作用衰变时,似乎有两种不同类型的K介子.一种叫θ介子,它衰变为两个π介子,由于π介子具有奇宇称,因而θ介子应具有偶宇称；另一种被称作τ介子的K介子则衰变为三个π介子,因而τ介子宇称为奇.然而精密的测量表明,θ介子和τ介子具有相同的质量、电荷和寿命,似乎应为同一种粒子,但如果θ介子和τ介子是同一种粒子,则必须破坏宇称守恒,这在当时是不可想象的.物理学家被这恼人的“θ—τ之谜”弄得狼狈不堪.
1956年,这一“θ—τ之谜”被两位年轻的著名物理学家李政道和杨振宁解破.他们两人在检查了所有的粒子反演过程后指出,迄今为止在涉及强相互作用的粒子反演过程中,宇称是守恒的,但在弱相互作用中,宇称守恒定律从来没有得到检验过.于是两人大胆地断言,弱相互作用中宇称不守恒,θ和τ属于同一介子.这一结论震惊了物理学界,许多人表示不相信.大物理学家泡利断言：“我不相信上帝是一个软弱的左撇子,我已经准备好下一笔大赌注,我敢打赌实验将获得对称的结论.”不知泡利是否真的打了赌没有,如果他打赌的话,则注定是要失败的,因为另一位著名物理学吴健雄以无可争辩的实验事实证明了弱相互作用中宇称不守恒的结论.
为什么宇称守恒会在弱相互作用中遭到破坏呢?难道说上帝本质上是个软弱的左撇子而当他想强烈地表现自己时,却又装模作样地变得不偏不倚了吗?这一问题使物理学家大伤脑筋,不久,更令他们头痛的事发生了：时间也不再具有对称性了.
宇称不守恒发现后,人们证明了一条CPT反演联合守恒的定律.这里C指电荷,P指宇称,T指时间,人们相信,尽管P反演不守恒,但时间T反演还是守恒的,因而CP联合反演也是守恒的.然而美国的菲奇和克罗宁等人于1963年在中性长寿命K’衰变中失去了记忆,更使物理学家惊奇的是,T反演不守恒仅在K’衰变事例中找得到,而且不守恒量 仅仅只有千分之一的数量级.如何解释上述现象,物理学家至今还没有得到答案
关于宇称守恒定律如下：
宇称守恒，是指物理学关于对称性探索的一个重要进展是建立诺特定理，定理指出，如果运动定律在某一变换下具有不变性，必相应地存在一条守恒定律。简言之，物理定律的一种对称性，对应地存在一条守恒定律。
上述经典物理范围内的对称性和守恒定律相联系的诺特定理后来经过推广，在量子力学范围内也成立，在量子力学和粒子物理学中，又引入了一些新的内部自由度，认识了一些新的抽象空间的对称性以及与之相应的守恒定律。
扩展资料：
物理定律的守恒性具有极其重要的意义，有了这些守恒定律，自然界的变化就呈现出一种简单、和谐、对称的关系，也就变得易于理解了。所以，科学家在科学研究中，对守恒定律有一种特殊的热情和敏感，一旦某一个守恒定律被公认以后，人们是极不情愿把它推翻的。
因此，当我们明白了各种对称性与物理量守恒定律的对应关系后，也就明白了对称性原理的重要意义，我们无法设想：一个没有对称性的世界，物理定律也变动不定，那该是一个多么混乱、令人手足无措的世界。
宇称守恒：
诺特定理将物理学中“对称”的重要性推到了前所未有的高度。不过，物理学家们似乎还不满足，1926年，有人提出了宇称守恒定律，把对称和守恒定律的关系进一步推广到微观世界。这就是一开始为什么说宇称的基础是诺特定理！
宇称就是指一个基本粒子与它的“镜像”粒子完全对称。人在照镜子时，镜中的影像和真实的自己总是具有完全相同的性质——包括容貌、装扮、表情和动作。同样，一个基本粒子与它的镜像粒子的所有性质也完全相同，它们的运动规律也完全一致，这就是“宇称守恒”。
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