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自由落体,完了之后又从落点将它竖直上抛,让它沿原路返回刚好到达一开始的下落点,那么不管是自由落体还是竖直上抛,它们都符合牛顿运动定律。如果把这两个过程都录像,分别回看录像的时候,你将分不清楚哪个是倒放哪个是正放,我们就说它们是时间对称,即牛顿运动定律是符合T守恒。

    又比如在平时生活中,我们去照镜子,左右会互换。你研究镜子外边的物体运动可以得到一套物理定律;然后你研究镜子里边的物体运动,又可以得到一套物理定律,而且还跟镜子外边得到的相同,这就是宇称守恒。更简单点说就是镜子里的世界跟外边的世界遵循同样的物理定律。

    千百年来,人们都认为CPT是绝对守恒的,这个世界是对称的。

    正是有对称性作为指导,爱因斯坦才发现了相对论。杨振宁曾说:“狭义相对论不仅仅是一个划时代的革命,它也有某些Einstein最初并未自觉意识到的深远影响,那就是对称性原理的应用。”

    许多当代最著名的物理学家们认为,如果在物理大师费曼的“世界是由原子组成的”之后再选一句,来概括现代科学最重要的发现,那么他们会选“对称性是宇宙规律的基础”。

    所谓基础,便是属于物理世界最底层的根基,所以可想而知1956年杨振宁和李政道提出弱相互作用中宇称不守恒,动摇了物理世界底层根基的时候,在世界上引起了多么巨大的震动。正是因为这项发现意义重大,当年他们就获得了诺贝尔物理学奖。从发表论文到最后获奖,前后不到一年的时间,这个获奖速度在诺贝尔奖100多年的历史中是最快的。

    宇称不守恒的证实凿开了人类探知宇宙的一道裂缝,之后科学家们循着这条裂缝做更深入的研究发现,电荷和时间也并非对称守恒。

    在宇宙大爆炸的初始阶段,宇宙是一个炽热的纯能量奇点。宇宙能量经历了膨胀与冷却之后,转化成了数量相等的正反粒子对。我们知道,正反粒子相遇会湮灭,形成光子。如果电荷严格对称守恒的话,如今我们的宇宙中就只剩下微波背景辐射了,根本不可能有物质存在,更不会有我们。

    正是因为不计其数的正反粒子彼此相遇结合的过程中,正反粒子的行为出现了差异,每湮灭十亿个正反粒子,就有一个正物质粒子被保留下来,最终形成了现在宇宙中各种各样的物质。

    于是人们就开始重新审查理论的基础。到底什么情况下对称性是必定满足的,什么情况下对称性又是可以违反的?

    如今科学界公认的结论是:C、P、T各自都可以不守恒,但CPT三者联合却必定是守恒的。也就是说,把一个体系的电荷反号,左右互换,时间反演,这三个变换都完成之后,体系的运动变化必然还是符合物理规律的。

    由此我们还可以得出另一个有趣的结论:既然CPT的整体变换一定守恒,那么如果其中一部分不守恒,另一部分也一定不守恒。比如,一个体系对T不守恒,那么它对CP一定也不守恒。”

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