时间简史_第12章 基本粒子和自然的力(2) 首页

字体:      护眼 关灯

上一页 目录 下一页

直到1956年人们都信赖,物理定律别离从命三个叫做C、P和T的对称。C(电荷)对称的意义是,定律对于粒子和反粒子是不异的;P(宇称)对称的意义是,定律对于任何景象和它的镜像(右手方向自旋的粒子的镜像变成了左手方向自旋的粒子)是不异的;T(时候)对称的意义是,如果你倒置统统粒子和反粒子的活动方向,体系应回到起初的那样;换言之,定律对于进步或后退的时候方向是一样的。1956年,两位美国物理学家李政道和杨振宁提出弱感化实际上不从命P对称。换言之,弱力使得宇宙和宇宙的镜像以分歧的体例生长。同一年,他们的一名同事吴健雄证了然他们的预言是精确的。她把放射性原子的核摆列在磁场中,使它们的自旋方向分歧。尝试表白,在一个方向比另一方向发射出得更多电子。次年,李和杨为此获得诺贝尔奖。人们还发明弱感化不从命C对称,便是说,它使得由反粒子构成的宇宙以和我们的宇宙分歧的体例行动。固然如此,弱力仿佛确切从命CP结合对称。也就是说,如果每个粒子都用其反粒子来代替,则由此构成的宇宙的镜像和本来的宇宙以一样的体例生长!

但是,电磁力在原子和分子的小标准下起首要感化。在带负电的电子和带正电的核中的质子之间的电磁力使得电子环绕着原子的核公转,正如同引力使得地球环绕着太阳公转一样。人们将电磁吸引力描画成是因为互换大量称作光子的无质量的自旋为1的虚粒子引发的。反复一下,这里互换的光子是虚粒子。但是,电子从一个答应轨道窜改到另一个离核更近的答应轨道时,开释能量并且发射出实光子――如果其波长恰当,则作为可见光可被肉眼察看到,或可用诸如拍照底版的光子探测器察看到。一样,如果一个光子和原子相碰撞,可将电子从离核较近的答应轨道挪动到较远的轨道。如许光子的能量被耗损掉,它也就被接收了。

如许,我们本身之存在能够为是大同一实际的证明,哪怕仅仅是定性的罢了;但此预言的不肯定性到了这类程度,乃至于我们不能晓得在泯没以后余下的夸克数量,乃至不知是夸克还是反夸克余下。(但是,如果是反夸克多余留下,我们能够简朴地把反夸克称为夸克,夸克称为反夸克。)大同一实际不包含引力。在我们措置根基粒子或原子题目时这干系不大,因为引力是如此之弱,凡是能够忽视它的效应。但是,它的感化既是长程的,又老是吸引的究竟,表白它的统统效应是叠加的。以是,对于充足大量的物质粒子,引力会比其他统统的力都更首要。这就是为甚么恰是引力决定了宇宙的演变的原因。乃至对于恒星大小的物体,引力的吸引会超越统统其他的力,并使恒星坍缩。我在70年代的事情集合于研讨黑洞。黑洞就是由这类恒星的坍缩和环绕它们的强大的引力场产生的。恰是黑洞研讨给出了量子力学和广义相对论如何相互影响的第一个表示――亦即尚未胜利的量子引力论形状的一瞥。

加入书架我的书架

上一页 目录 下一页