宇称守恒律的绝对化推广

自然界里有一类普遍存在的现象,就是对称性。对称性是人们在观察自然和认识自然的过程中所产生的一种观念,它能给人以一种圆满、匀称的美感。人类赖以生存的自然界,可以说是一个对称的世界,无论宏观世界或微观世界,都存在着各种对称性。
在物理学中,从经典物理学到现代物理学都穿引着“对称”的观念。对称性同义于不变性,而不变性则意味着守恒,因此,一种对称性就往往对应着一种守恒定律。对称性是守恒定律的基础,守恒定律是显示对称性的标志。
由于对称性在自然界中是一种普遍现象,因此,在物理学中众多的守恒定律也被科学家们公认为普遍适用的规律。尤其是一些守恒定律在很多领域里都被证明是有效的,更使得科学家们对于守恒定律有一种特殊的热情,逐渐形成了一种任何守恒定律可以普遍适用的绝对化观念。直到1954年宇称守恒定律,遇到Q—I难题,才开始扼制住这一观念的发展。
宇称守恒定律是物理学进入微观粒子研究领域后,由拉泡发现的。宇称是描述微观粒子状态的波函数和它在镜子中的像的波函数之间对称性的一个物理量。宇称守恒定律可以理解为:微观粒子的运动规律与它的“镜像”粒子运动的规律是完全一样的,也就是具有空间的左右对称性,即描述这个对称性的物理“总宇称”是不变的、守恒的。
宇称守恒定律在许多微观领域里都是有效的。因此,人们就不顾一定条件把它绝对化推广到一切领域,误认为宇称守恒也是物理学普遍适用的定律,甚至,人们在弱相互作用下的宇称是否守恒的实验证明一个也没有。显然,当时科学界已把宇称守恒投入到天经地义的真理之列。
1954年,实验上发现了所谓Q—I的难题。Q—I难题反映了弱相互作用下宇称可能不守恒的实验现象,这真使物理学家们大伤脑筋,难于解释。当时绝大多数物理学家坚决不相信宇称守恒会遭到破坏,甚至有的科学家扬言要下一大笔赌注,打赌实验将获得对称的结果。1956年,李政道、杨振宁与众不同,提出:在弱作用中,宇称可能不守恒。但当时几乎没人相信他们那不寻常的见解,直到后来吴健雄用实验证实了弱作用中宇称不守恒,才使人们脱离了谬误的束缚。
一个曾经被视为天经地义的自然界基本规律——宇称守恒定律,被判定为并不普遍成立的事实告诉我们:任何真理都是相对的,都有它的适用条件和范围。宇称守恒定律在它的应用范围内表现出巨大的力量,但把它绝对化推广,超越了它所适用的条件和范围,就立刻丧失了它的能力。任何真理被超越一步便会变成谬误。

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