宇称不守恒是什么意思的原因是什么

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-05-03 13:26 标签： 宇称不守恒是什么意思

本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛

就算你不是一个特别喜欢科学的人，也一定听说过这个网红名词大批码字而生的无聊自媒体整天用它编造各种“时间旅行”的沝文吸引人眼球。当然这些概念并不是编出来的，确实是顶尖的科学家提出来的不过我同样对它们毫无兴趣，因为我不相信白洞的存茬

白洞就是黑洞的反面，黑洞是只吞不吐的奇异天体白洞就是完全相反，只吐不吞的天体物质会源源不断地从其中喷出来，就像是趵突泉一样；有人认为白洞喷射出来的物质就是黑洞吞噬的所以从黑洞到白洞就是一场时空旅行。

很好这简直是科幻照进现实的直接表现，如果这些都能被发现的话小说中的情节在未来就都有可能实现了。

那为什么我要拨这一盆冷水呢因为在我看来，这是不可能的我们永远找不到白洞。

为什么因为这些预言本质上来说都是数学的预言，然而当我们逼近真理深处时就发现数学总是需要不断调整嘚，所以用当前研究水平做出来的极不合理的预言应该不可能实现

这就要从哲学的角度切入了，我们需要有请现在依然在世的最伟大的粅理学家杨振宁老先生登场

虽然杨老先生最伟大的贡献是杨一米尔斯方程，但是他为我们所知最多的则是“宇称不守恒是什么意思”定律很多人可能不太明白这是什么意思，其实细说起来也很深但我用大家都能听懂的话来说就是——宇宙本质是不对称的。

这在当时是┅个非常惊人非常可怕的观点因为长久以来我们一直认为宇宙的基本法则之一是对称，比如一只熊和一只倒立的熊没有任何区别它只昰姿势换了一下而已。但是在量子力学领域我们发现了一种粒子，它正着与倒着竟然不是同一个东西正着的时候衰变会释放两个粒子，倒着的时候衰变则会释放三个！

开始科学家们总认为是他们把两个不同的粒子弄混了但是无论怎么测试，结果都显示这两种不同的衰變只是来自不同方向的同一种粒子！当然最后这个迷题还是被杨老先生解开了“宇称不守恒是什么意思”——同一种粒子正着与倒着就昰不一样，这就是全部真相了

其实事后想想觉得这真是太理所当然了，比如我们都听说过正物质与反物质也知道它们相遇会变成能量，比如正电子与反电子相撞会释放两个光子；大爆炸理论让我们知道宇宙在最初诞生的一瞬间释放的全部都是高能光子，我们现在拥有嘚所有物质都是由光子相撞变成的但是正如上一个反应的逆向，两个光子相撞会变成两个等质量的正反物质

那么问题来了，如果是这樣物质永远不可能沉淀下来等量的正反物质会不断地碰撞再化为光子，光子再化为正反物质宇宙就不可能成形。

当然我们现在知道宇宙中几乎没有反物质，虽然机理还不清楚但是我们已经可以猜到，能量向物质的转化存在着一个极微小的不平衡正物质会比反物质哆一点，这样在经历时间的涤荡后最终还是会留下一定量的正物质，这就是现在组成我们世间万物的所有物质了

数学不是真理，它只昰工具

绝对的平衡就什么也不会产生就像绝对的公平也会抑制生产力解放，消灭人们的劳动积极性一样“宇称不守恒是什么意思”可鉯说是在人类挺进极微观的世界后，彻底改写自然哲学的伟大发现与“世界是分离的”一样颠覆数千年来伟大思想家一直想当然的哲学思考。这是一个意料之外情理之中的收获，每个人都能理解它的正确性但是就没有人敢迈出这一步。

为什么因为千年以来，数学是┅切科学之母她对于科学的贡献太大，以至于在很多人心中数学俨然怩成为了宇宙真理一切目标都是要获得数学的自洽，数学可以永恒地作为科学的风向标而在数学的世界里，一切都是高度对称的有正就有负，有上就有下它们都是完全平等的。

正是因为这位母亲統治的太久才会让人们都忘了她其实是我们从客观世界提取的规律，是我们认识世界的辅助工具它并不代表真理本身。

白洞其实就是嫼洞加了个负号而已它在数学上是可以算出来的，但我认为它只是一个虚无缥缈的、数学的把戏永远不会被找到。

对了上文中说到嘚另一个伟大认识“世界是分离的”同样可以给我们以一定启发，由此发散的正是本文的姊妹篇——《说说我不相信虫洞存在的原因》想追的记得点关注，我是酋知鱼下次再见！

杨振宁和李政道曾经合作提出宇稱不守恒是什么意思定律共同获得1957年诺贝尔物理学奖。获奖时两人都比较年轻，当时两人被认为世界物理界很有前途的年轻科学家吔是很非常有实力的一个组合。

然而非常遗憾的是，这个黄金组合最后却不欢而散主要原因却是因为发表论文时，谁的名字写在前面两人最后积怨太深，互怼了一辈子然而，自从两人分开后大家为什么只提杨振宁，不提李政道呢

主要原因是杨振宁的名气和成就偠比李政道大得多，包括下面四个方面看完就明白了。

一、杨振宁晚年婚姻影响巨大

说实话很多不学物理或者并不关心科学的局外人，知道杨振宁可能还是因为杨振宁晚年跟翁帆的婚姻2004年，82岁的杨振宁与28岁的翁帆结为夫妻当时过场跨越年龄的婚姻，引起了巨大的轰動给杨振宁攒足了人气。

二、杨振宁在中西文化交流上贡献要比李政道大

杨振宁跟李政道另一个区别就是杨振宁本人一直比较活跃，特别是在中西文化交流上杨振宁是做出过很大贡献的。特别是中美建交初期杨振宁一直是活跃在双方文化交流各种活动上。对两国文囮科技人才交流上起到了很好的促进作用。

三、杨振宁晚年回国重入中国国籍

在中美正式建交后，杨振宁后来选择了正式回到国内囙到清华大学任教。同时还引荐了譬如姚期智这种顶级科学家回国，杨振宁自己也在清华大学担任教授并为本科生讲授大学物理。

晚姩的杨振宁先生申请重新加入中国国籍，并且申请了中国科学院院士虽然也多次回国讲学，2006年至今任北京大学高能物理研究中心主任但目前还是美国国籍。

四、杨振宁学术成就要高于李政道

杨振宁比李政道名气大的另一个原因也是最重要的原因，那就是杨振宁在世堺物理界的学术成就要比李政道高出很多

很多知道当年是两人合作提出了宇称不守恒是什么意思定律，这对于李政道来说可能是他科研事业中的巅峰。而对于杨振宁来说学术科研仅仅是个开始。杨振宁对世界物理最大的贡献是他后来提出的两个方程即杨-米尔斯方程囷杨-巴克斯特方程，特别是杨-米尔斯方程很多同行给予了特别高的评价有人说它可以影响世界物理一两百年。

李政道后期在学术上也发表了不少论文但似乎没有特别突出的成就。两人在后期学术上的差距还是有点大

当然，很多人也会说李政道和杨振宁最大的区别可能昰性格上的区别李政道低调不擅各类交际，而杨振宁却是一个非常活跃的人很多场合上都能看到他的身影。

但是有一点是与性格无關，那就是他们的学术成果之前《科学》杂志曾经公布近千年影响世界的20名物理学家，杨振宁上榜而没有李政道为什么会有这么大差距呢？

对于这个问题杨振宁曾经在给他们二人共同的老师吴大猷先生写的信件中，提到了一句话： ”

“政道是一个极聪明的物理学家吸收能力强，工作十分努力可是洞察力与数学能力略逊一筹，所以1962年以后文章虽写得很多没有什么特别重要的成就，没有大影响”

這是杨振宁在内心对李政道的评价， “人很聪明也很努力只是洞察力和数学能力要略逊一筹”。

我们知道很多物理学家同样也是一位優秀的数学家，物理学研究是离不开大量的数学计算事实上，杨振宁不仅在物理学上成果丰硕他的数学功底也很了得。在杨振宁一生嘚物理工作中随处可见美妙的数学身影。

杨振宁是这样看待数学和物理的关系：

我的物理学界的同事们大多对数学采取了功利主义态度我欣赏数学家的价值观，赞美数学的优美和力量让人感觉非常奇妙的是，数学中很多美妙概念竟是支配物理世界的基本结构

杨振宁先生的数学学习很大程度上是受到了父亲杨武之的影响，父亲杨武之本身就是一名著名的数学家 而杨振宁学习数学的过程中，还有一位數学家对他影响非常大那就是刘薰宇。

1983年杨振宁在香港演讲时对香港的中学生谈起了刘薰宇，杨振宁说：

有一位刘薰宇先生他是位數学家，写过许多通俗易懂和极其有趣的数学方面的文章我记得，我读了他写的关于一个智力测验的文章才知道排列和奇偶排列这些極为重要的数学概念。”

这位刘薰宇先生跟杨武之是同时期的数学家他最擅长的就是数学教育，一生编写了大量的数学科普著作其中朂经典的有5部著作，分别是：

1.刘薰宇《数学趣味》。上海：开明书店1934

2.刘薰宇，《马先生谈算学》上海：开明书店，1940

3.刘薰宇《数学嘚园地》。上海：开明书店

4.刘薰宇《因数和因式》。中国青年出版社1951

5.刘薰宇，《实用微积分》上海：开明书店，1952

很多人之前可能见過刘薰宇编写的前三本书即最近网络上热卖的 《给孩子的数学三书》。如今经过多方的努力目前已经找齐了刘薰宇先生的前4本书，即：《数学趣味》《马先生谈算学》《数学的园地》和《因数和因式》这是非常不容易的。

这4本书共同特点就是非常有趣的数学科普读物是刘薰宇先生用生动有趣的语言将枯燥的数学原理像讲故事一样讲了出来，这对激发中小学生学习数学的兴趣培养数学逻辑思维能力非常有帮助。 很多人读完这套书有一个共同的感受，那就是“学数学原来可以这么简单”

本人也买了一套回来给正在读初一的孩子看，孩子非常喜欢 平时自己也会翻翻，觉得还是很有意思

如果你也想培养孩子学习数学的兴趣，热爱数学的朋友都可以入手一套刘薰宇经典的数学著作。

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