看板Physics
标 题Re: 关於那个台大的报导...
发信站KKCITY (Sat Aug 16 00:36:44 2003)
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※ 引述《[email protected] (好累喔)》之铭言:
> 请问
> 有没有人
> 可以用
> 大一修过普物的人可以听懂的语言(不怎有底子的人就是了)
> 说一遍
> 那个报导
> 他发现了什麽?
> 为什麽重要?
> 谢谢...
就是 Belle 团队找到许多直接的实验证据证明 CP violation
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我想你应该听过杨振宁李政道的 "宇称不守恒" 一事吧
要了解什麽是 CP violation 之前,我们先从 "宇称不守恒" 开始
基本上,我们所处的世界,可以使用一些物理方程来描述之
例如古典的牛顿力学也好,马克斯威尔方程也好
或是上个世纪才开始发展的量子力学与相对论也好
在某种程度上都可以表达我们所处的真实世界
现在有一个有趣的问题,就是 "在镜中的世界是不是仍然符合物理定律"?
这件事在古典力学与古典电磁学的时代,几乎毫无疑问地:"是的"
什麽是 "在镜中的世界"?
就是 x 变成 -x,Fx 变成 -Fx 等等
比如,F = ma 一事,物体受力会产生加速度
你在真实世界可以画出物体的运动轨迹
好了,你现在摆一面镜子,那物体在镜中会呈现出与真实世界刚好相反的轨迹
如果你的实验是在 "镜子里头" 做的,你会发现在镜中 F = ma 仍然会成立
电磁学的情况稍稍复杂一点,就是,当你把实验器材搬进镜子里头时
所量出来的磁场要多加一个负号
理由是,磁场的产生是因为带电粒子绕圈圈引起的
(无论是自旋或者是绕轨道运行都是)
原本是顺时针,在镜子中,就变成逆时针了,这就等效於磁场变号
这时,你会发现在镜子中,马克斯威尔方程仍然成立
所以,在那个时代,大家普遍地认为,"宇称守恒" 是毫无疑问地
反而会觉得 "宇称不守恒" 有点怪怪的
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最开始注意到真实世界有可能守称不守恒,是杨振宁与李政道
那时他们正在研究弱作用力相关的问题
那时有很多实验结果并不能好好地被当时的理论所解释
当杨振宁与李政道提出守称不守恒的猜测,并建构出相关的理论
接着再由吴健雄做出实验直接证明守称真的不守恒
那时大家才真正认识到古老的宇称守恒概念其实是不正确的
宇称不守恒,就是 P-voilation
这个 P 是指 parity,就是空间镜射的意思
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那时知道 P-voilation 当然轰动一时
因为除了物理之外,P-violation 多多少少影响了一些哲学思想
毕竟这违反了长期以来当时大家对真实世界的认知
说完了 P-violation,那现在看看什麽是 CP-violation
我们刚刚知道 P 是指 parity,空间镜射的意思
而 C 就是指 charge conjugation,就是正负电荷对调的意思
就是正反粒子对调,如,将电子变成正子,反质子变成质子等
在 P-voilation 被提出来之时,那时大家还是相信
即使 P-violation,但是 CP 仍然是守恒的
(就是,当你作镜射的同时,顺便正反粒子对调,那新的系统仍然满足物理定律)
可是之後有人做出 K-meson 的实验,说明 CP-violation
不过 K-meson 的实验一方面数据比较不显着
二方面过程中掺杂太多其它阿猫阿狗的交互作用
变因过多,所以大家觉得不大爽,想要寻找到其它更为直接的证据
再来就是 Belle 计画的 B-meson 实验噜
现在找出 B-meson 也是 CP-violation
而且 B-meson 的结果所给出的数据更直接,更能证明 CP-violation
所以为何 Belle 计划是个非常重要的山头,其理由在此
突破这一个关卡,那表示接下来是一大片广大的未开发地等着大家进来玩
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这个新开发的矿脉有多大多广大家目前还不清楚
现在後续有几种可能的发展
一是存在一种未知的粒子
目前的猜测是一种很重的玻色子,但至今仍然未被找到
我想应该有一大票人蠢蠢欲动架设实验器材打算找出这颗传说中的 X boson
另一种可能的发展,就是 QCD 要被翻掉
如果 QCD 被翻掉,我想这可是件令人血脉贲张的事
更多人可是打算在乱世里称英雄~~~
连我这种小小的非科班门外汉都觉得很兴奋摩拳擦掌嘿嘿嘿了......
为何 Belle 计划会吸引全世界的目光,其中有一部分的理由在此
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