在24年(nian)前(qian)的今天，1996年(nian)12月(yue)7日，科學家首次發(fa)現(xian)“時光倒(dao)流”現(xian)象。
歐洲原子能研究中心
1996年12月7日，歐洲原子能研(yan)究中心的科研(yan)人員(yuan)最近發(fa)現正(zheng)負K介子在轉換(huan)進程(cheng)中存在時間上的不對稱性。這一發(fa)現雖有助于完善宇宙大爆(bao)炸理論(lun)，但卻動搖了基本物理定律(lv)應(ying)在時間上對稱的觀點。
平常生(sheng)(sheng)活(huo)中，時(shi)(shi)(shi)光不(bu)可(ke)倒流。時(shi)(shi)(shi)間之(zhi)箭永久(jiu)只有(you)1個朝(chao)向。老人不(bu)能(neng)變年輕(qing)，打碎(sui)的花瓶沒法復(fu)原，過去與(yu)未(wei)來界(jie)限(xian)分明。但在物理(li)學家眼中，時(shi)(shi)(shi)間卻(que)可(ke)以(yi)逆(ni)轉(zhuan)。比如(ru)說1對光子(zi)(zi)(zi)碰撞產生(sheng)(sheng)1個電子(zi)(zi)(zi)和(he)1個正電子(zi)(zi)(zi)，而正負電子(zi)(zi)(zi)相(xiang)遇則(ze)一樣產生(sheng)(sheng)1對光子(zi)(zi)(zi)，這個進(jin)程(cheng)都(dou)符合(he)基本物理(li)學定(ding)律，在時(shi)(shi)(shi)間上是(shi)對稱的。如(ru)果用攝像機拍(pai)下兩(liang)個進(jin)程(cheng)之(zhi)一然后播(bo)放(fang)，觀(guan)看者將(jiang)不(bu)能(neng)判(pan)斷(duan)錄相(xiang)帶是(shi)在正向還是(shi)逆(ni)向播(bo)放(fang)。從這個意義上說，時(shi)(shi)(shi)間沒有(you)了方向。
物理(li)(li)學上這類不辨過去與(yu)未來的(de)(de)特性(xing)(xing)被稱為時(shi)(shi)間對(dui)(dui)稱性(xing)(xing)。經典物理(li)(li)學定(ding)律都假定(ding)時(shi)(shi)間無方向，而且(qie)也確切在宏觀世界中(zhong)通(tong)過了檢驗(yan)。但近(jin)幾(ji)10年來，物理(li)(li)學家一直在研究時(shi)(shi)間對(dui)(dui)稱性(xing)(xing)在微觀世界中(zhong)是不是一樣適用。歐洲原子(zi)能(neng)研究中(zhong)心(xin)的(de)(de)1個小組經太(tai)長達(da)3年的(de)(de)研究最(zui)近(jin)終究取得(de)了突破(po)。他們的(de)(de)實驗(yan)觀測(ce)首次證明，最(zui)少在中(zhong)性(xing)(xing)K介子(zi)衰變進(jin)程中(zhong)，時(shi)(shi)間背背了對(dui)(dui)稱性(xing)(xing)。
由(you)來自9個(ge)國家近百名研究人員(yuan)(yuan)組(zu)成的這一小(xiao)組(zu)在實(shi)驗中(zhong)(zhong)研究了K介(jie)子(zi)(zi)反K介(jie)子(zi)(zi)相(xiang)互(hu)轉(zhuan)換的進程。介(jie)子(zi)(zi)是一種質量(liang)比電子(zi)(zi)大(da)，但比質子(zi)(zi)與中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)小(xiao)，自旋為整數(shu)，參(can)與強(qiang)相(xiang)互(hu)作用的粒子(zi)(zi)，按(an)內部量(liang)子(zi)(zi)數(shu)可分(fen)為介(jie)子(zi)(zi)、介(jie)子(zi)(zi)和K介(jie)子(zi)(zi)等(deng)。研究人員(yuan)(yuan)在實(shi)驗中(zhong)(zhong)發現，反K介(jie)子(zi)(zi)轉(zhuan)換為K介(jie)子(zi)(zi)的速率要(yao)比其時間逆轉(zhuan)進程、即K介(jie)子(zi)(zi)轉(zhuan)變(bian)成反K介(jie)子(zi)(zi)來得要(yao)快。這是物(wu)理(li)學史上首(shou)次直接觀測到(dao)時間不對稱現象(xiang)。
現代宇(yu)宙理論曾認為(wei)，宇(yu)宙大(da)爆炸之初應當產生等量物(wu)資(zi)(zi)(zi)(zi)和反(fan)(fan)物(wu)資(zi)(zi)(zi)(zi)，但現今的宇(yu)宙卻主(zhu)(zhu)要(yao)為(wei)物(wu)資(zi)(zi)(zi)(zi)世界所主(zhu)(zhu)宰，這一現象一直(zhi)讓人困(kun)惑。歐洲核子中(zhong)心新(xin)實驗證明，反(fan)(fan)物(wu)資(zi)(zi)(zi)(zi)轉化為(wei)物(wu)資(zi)(zi)(zi)(zi)的速度要(yao)快于其相反(fan)(fan)進程，因此它為(wei)宇(yu)宙中(zhong)物(wu)資(zi)(zi)(zi)(zi)量為(wei)什么遠遠超過(guo)反(fan)(fan)物(wu)資(zi)(zi)(zi)(zi)量提供了部份答(da)案(an)。
另外，新成果對物(wu)理(li)(li)學(xue)基(ji)本(ben)對稱定律研究也(ye)有(you)重要意義。物(wu)理(li)(li)學(xue)家們一直認為(wei)，除基(ji)本(ben)物(wu)理(li)(li)定律不(bu)受時間(jian)方向(xiang)性(xing)影響外，物(wu)體(ti)在空間(jian)物(wu)理(li)(li)反(fan)射的進(jin)程和粒子(zi)與(yu)反(fan)粒子(zi)的變換進(jin)程也(ye)應遵守對稱性(xing)。時間(jian)、宇稱和電荷(he)守恒定律被認為(wei)是支持現代物(wu)理(li)(li)學(xue)的基(ji)礎之一。
本世紀50年(nian)代來，物理(li)(li)學家(jia)前后發現一些守(shou)恒定(ding)律有時其實(shi)不(bu)完全滿足(zu)對稱(cheng)(cheng)(cheng)性。美籍華人物理(li)(li)學家(jia)楊振寧和李政道曾提出弱相互(hu)作(zuo)用中(zhong)宇(yu)稱(cheng)(cheng)(cheng)不(bu)守(shou)恒理(li)(li)論并(bing)經實(shi)驗證實(shi)，以后美國人詹姆斯-克(ke)羅(luo)寧和瓦爾(er)-菲奇(qi)又發現K介子衰變(bian)進程背(bei)背(bei)宇(yu)稱(cheng)(cheng)(cheng)和電(dian)荷聯(lian)合對稱(cheng)(cheng)(cheng)法則，他(ta)們(men)都因此而獲諾(nuo)貝爾(er)物理(li)(li)學獎。由于時間、宇(yu)稱(cheng)(cheng)(cheng)和電(dian)荷作(zuo)為1個(ge)整體被認(ren)為應(ying)當守(shou)恒，物理(li)(li)學家(jia)們(men)曾料想說(shuo)，時間在特定(ding)情況下(xia)會(hui)背(bei)背(bei)對稱(cheng)(cheng)(cheng)性。歐洲核子中(zhong)心的成果(guo)首次證實(shi)了這一料想。
評(ping)論：使(shi)人心(xin)潮澎湃(pai)的發現。
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