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阅读短文,完成96—100题。 人们要找出自然的规律,不借助对称也很难。也许正是因为这样,自然才一次次地打破人们先前找到的对称。 这种现象在物理学中的表现很明显,大概是因为物理学是个很重视规律的科学吧。且不说完美的牛顿力学如何不能完好地解释自然
阅读短文,完成96—100题。 人们要找出自然的规律,不借助对称也很难。也许正是因为这样,自然才一次次地打破人们先前找到的对称。 这种现象在物理学中的表现很明显,大概是因为物理学是个很重视规律的科学吧。且不说完美的牛顿力学如何不能完好地解释自然
admin
2011-01-10
63
问题
阅读短文,完成96—100题。
人们要找出自然的规律,不借助对称也很难。也许正是因为这样,自然才一次次地打破人们先前找到的对称。
这种现象在物理学中的表现很明显,大概是因为物理学是个很重视规律的科学吧。且不说完美的牛顿力学如何不能完好地解释自然,让我们看看粒子物理学中三个起支撑作用的对称:一个是正反粒子变换对称(简称C对称),一个是空间(镜像)反射变换对称(简称P对称),另一个是时间反演变换(把时间颠倒,将T变成—T)对称(简称T对称)。对称就是不变性,也叫守恒,这些守恒是粒子物理学的支柱。举个形象的例子,比如我们的两只手,把一只手放在镜子上,镜子里边的手就与我们另外一只手一样,这种经过镜像反射的现象叫宇称。这两只手的行为遵从同样的物理定律,就像两只手对拍与一只手对着镜子拍是一样,这就是宇称守恒。当你一只手对着镜子拍时,镜子里的手或者说你的另一只手却不跟着拍,宇称就不守恒了。没想到的是,
自然界还真是这样的不听话
。
首先打破的是P守恒,1956年,李政道和杨振宁在分析最轻的奇异粒子衰变遇到的“θ—τ疑难”的过程中,就遇到了这样的怪事。没办法只能改变思路,提出宇称(P)可能是不守恒的,在强相互作用和电磁相互作用下,P是守恒的,但在弱相互作用下未经过判定性检验。只有提出在弱相互作用过程中,宇称不守恒,才能解决“θ—τ疑难”。后来的实验果然证明宇称在弱相互作用下是不守恒的。为弥补这一缺陷(物理学家称之为破缺,比较形象,说明大网破开了一个角),又提出CP联合变换是守恒的,这样也能保证物理规律的不变性。
补起来的网自然有更多的弱点,不久,人们在K介子的衰变中发现了CP守恒的破坏迹象。为了进一步验证这一现象,人们不惜斥巨资建立了“B介子工厂”,据说B介子的行为可以更好地判定CP的守恒与否。几年的实验已经证明,CP确实不守恒,
支柱有些动摇了
。
我们知道,强作用、电弱作用、引力作用,这三种作用的基础都是建立在对称的理论上的。可是实验不断发现对称不守恒,对现代物理不断造成冲击,使得破缺越来越大。与其说修补破网,有时可能不如重新编织一张新网来得更省事,就看能不能找到另外的对称了。
由此看来,不对称是合理的,可能比对称更合乎自然。用句哲学上的话来说,对称是相对的,不对称是绝对的。不对称才让科学有事可做。
人们猜测,无论是物质与反物质的破缺,还是生物分子的均一性,可能都与CP的不守恒有某种关系。因此,寻找CP破坏的机理,也就成为现代物理研究的重要课题之一。
第三段中“首先打破……这样的怪事”中的“怪事”指( )。
选项
A、宇称(P)不守恒
B、θ—τ疑难
C、弱相互作用宇称不守恒
D、(P)联合变换是守恒的
答案
A
解析
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