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第54题- 宇称是什么？

2023-10-16 10:48:1023:38 1.8万

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在量子力学中，宇称被描述成宇称变换中的量，以P (Parity) 表示。宇称变换（又称宇称倒装），是一个在一个三维坐标系中其中一维的翻转(变换)，在三维空间之内，它也可以是一个在x , y , z 轴中同时进行的变换(点反演)

$\mathbf {P} :{\begin{pmatrix}x\\y\\z\end{pmatrix}}\mapsto {\begin{pmatrix}-x\\-y\\-z\end{pmatrix}}.$

因为宇称变换会将一个现象转化为其的镜像，所以宇称变换也可以被形容成一个测试左右手坐标系的物理现象。在宇称变换之中，假设变换是在右手坐标系，这样的变换在左手坐标系看来就可以被认为是一个身份转换，反之亦然。大部分的标准模型在宇称底下，都呈现宇称对称，但弱相互作用却会破坏这种对称性。在任何一维的三维坐标系下，P的矩阵的行列式 = 1 ，因此它与一个自转是不同的。相反地，在一个二维坐标系下，两个在 x , y轴同时进行的变换就不会是一个宇称变换，而是一个 180° 的转动。

吴氏实验是由美籍华裔物理学家吴健雄与美国国家标准局低温研究组合作进行的一项核物理学实验。这一实验的目的在于验证弱相互作用中宇称是否守恒。此前，人们已经确认电磁相互作用及强相互作用中宇称确实守恒，但弱相互作用中是否仍然守恒，尚没有实验进行验证。在宇称守恒情况下，一个系统在进行镜像变换后，其物理行为也会随之发生镜像变换。从表观来看，系统在变换后只是左右相反，其余与原来无异。而如果宇称不守恒，则在镜像变换前后，除了左右相反外，系统的行为相对于原来还会存在其他差异。

这项实验验证了弱相互作用中宇称不守恒。这项结果此前已由李政道与杨振宁从理论上导出。他们还提出了验证此项结果的实验方案。二人因为这项理论成果获得1957年的诺贝尔物理学奖。

设计该实验的美籍华裔物理学家吴健雄。该实验正是以其姓氏命名的。设计该实验的美籍华裔物理学家吴健雄。该实验正是以其姓氏命名的。