"\u003Cdiv\u003E\u003Cp\u003E導讀：楊振寧的理論有哪些實際的應用？聽聽大家怎麼說。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E1、物理學從伽利略牛頓開始，演化出各類應用技術，諸如機械、化工等，最後麥克斯韋把電學和磁學一舉拿下，所有理論歸於一統。這就是“經典物理學”。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E後來人算不如天算，愛因斯坦一衆人藉着“兩朵烏雲”把經典物理大廈強拆了，隨後出現了兩條岔路：量子力學和相對論，這就是“現代物理學”的起點。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E物理學開始流傳一個傳說，只要統一了“四大基本力”，就能重建物理學大廈。四大基本力，簡單來說就是：電磁力、弱力、強力、引力，據說這四個傢伙包含了宇宙間一切作用關係。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E狄拉克，把狹義相對論引入量子力學，將薛定諤方程進化成狄拉克方程，創立量子場論，把電磁力和帶電粒子之間的關係全整明白了，順手預言了反物質的存在。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp1.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002F41549c2d28544846b88d41ef76e1a1ba\" img_width=\"576\" img_height=\"344\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E老楊在這個時間點登場了，左手先來一個“楊-米爾斯理論”，右手再來“宇稱不守恆”的慢動作，唱出一首驚才豔絕的“規範場論”，一舉解決電磁力和弱力統一，史稱“電弱統一”。按照老楊的思路，大家整出了“標準粒子模型”，把粒子產生的機制，粒子之間的強力、弱力、電磁力這三種作用關係都弄明白了，這基本就可以解答“物質是什麼”這個近似於哲學的概念了。現代物理基本就走到了頂點。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E老楊因此一舉封神，成爲科學史上，繼一牛二愛三麥之後，坐五望四的存在。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp class=\"ql-align-justify\"\u003E什麼是高科技\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E舉個我們國家的例子說明問題，都說航空發動機是工業皇冠上的明珠，那到底“明珠”在哪？那代表一個國家最高的科技實力。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp1.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002Fbac612398acb465eb613c2faf6158afa\" img_width=\"570\" img_height=\"339\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E雖然發動機結構設計複雜，製造難度刁鑽，但這種難度無法與材料相比。很多同學就不信邪了，爲啥材料這麼難？這還不是人類科技太落後，什麼都要靠試驗，只能通過一次一次試驗，才能找到最優方案。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E類似的，F16的發動機圖紙，早早就有了；中科院可以掃描出最先進芯片上所有的設計細節；如此等等。唯獨材料，死死卡在瓶頸上！我國比美國落後，最大大部分的原因，就在於所謂的核心技術，歸根結底，就是材料！\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E學術點說，就是我們搞不懂讓不同的原子按照特定的規律排列。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp class=\"ql-align-justify\"\u003E新材料技術和量子力學\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp1.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002F2faa1dc6c4d04cc29c0efda7a95f65c0\" img_width=\"500\" img_height=\"467\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E說到這裏，有悟性的同學應該已經知道知識點了。以老楊理論爲基礎開發的標準粒子模型，就是人類解決材料問題的終極鑰匙啊！你如果基本粒子特性都搞掂了，什麼材料不是手到擒來？\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp3.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002Fe29db00ade3c45ba9f29f6eba33b346c\" img_width=\"1022\" img_height=\"445\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E2、楊振寧是愛因斯坦之後最傑出的幾位物理學家之一，也是當今最偉大的物理學家。1994年楊振寧因楊-米爾斯理論獲鮑爾獎時，授獎詞中稱讚他的工作排在了牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦的工作之列。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp1.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002F7230b9fc9d114957879e9dce67fef440\" img_width=\"640\" img_height=\"853\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E牛頓的理論早就投入到生產應用，第一次工業革命的最主要技術來源就是牛頓力學。第二次產業革命的誕生與完整的經典電磁理論的建立有着密切的關係。愛因斯坦的相對論也早已投入到技術領域，科學家們根據相對論的計算設計製造出大型加速器，根據相對論的計算爲導航衛星進行時間修正，質能方程爲人類提供了核能。這些建立在偉大科學理論基礎上的技術應用極大地改變了人類的生活。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp3.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002F1239099b646941b7b936b8b4962abe92\" img_width=\"424\" img_height=\"600\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E若是問楊振寧的理論促使了哪些技術的出現並改變了人類的生活？目前看他的最傑出的一些成就還沒有投入到技術應用領域，但這並不妨礙楊振寧是偉大的科學家。並且，偉大的理論往往都有這樣的特點，那就是在理論剛問世時，並不能看到未來會有什麼樣的應用。一個非常有名的例子是法拉第根據電磁感應現象發明了發電機，在法拉第展示發電機時，有貴婦問他發明的那玩意能有什麼用？法拉第反問：“夫人，剛生下的嬰兒能有什麼用？”\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E楊振寧的最重要成就是在粒子物理與場論領域中，弱相互作用下宇稱不守恆讓他拿到了諾貝爾獎，規範場理論孕育出弱相互作用、電磁相互作用、強相互作用的統一，大顯神威的粒子物理的標準模型就是在楊振寧的理論框架下完成的。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E把幾種相互作用統一到一起能有什麼用？找到各種粒子相互作用以及轉化的規律會誕生怎樣的技術應用？不論哪位科學家都不可能給出明確的回答，因爲這樣的問題太超前了，人類目前尚無能爲力，就像牛頓在給出他的理論時不會想到今天會有成百上千顆衛星在太空爲人類服務。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp9.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002Fde4f35d99da24115b310938f66305453\" img_width=\"1024\" img_height=\"640\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E3、物理學家分爲兩種，一種是理論物理學家，人數不多，因爲與實用離得太遙遠。另一種是實驗物理學家，其學術成果都可以直接實用。如丁肇中以及李政道在瑞士的歐洲大型對撞機那裏，長期從事基本粒子的實驗，發現了中子、質子、夸克等等。更多的發明和發現，是實驗物理學。實驗物理學家也是很懂理論的，楊振寧的獲獎論文就是與李政道合著的，兩人分享了1957年的若貝爾物理獎。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E所謂理論物理學，就是腦袋裏理想化，抽象化的東西，如果不經過實驗或實踐的檢驗，那基本上就是個屁，牛頓的理論被顛覆得有點多。事實上，理論物理學家要看實驗報告，在實驗結果的基礎上，推演理論。沒有實驗物理學，理論就是空中樓閣，水中月亮。實踐是檢驗真理的唯一標準。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E中國的老子李耳，就是個理論家，很玄乎，所以老子的理論叫作玄學。老子說：三十輻共一轂，當其無，有車之用。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E難道能說是老子讓高鐵在大地上奔馳的嗎？難道能說是嫦娥讓登月的嗎？\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E玄學當然不是實證科學，玄學可以不要嚴格的，標準的論證程序和方法。老子連論題都可以不確定，甚至連道的概念都可以不確定。老子開篇說：道可道，非常道。名可名，非常名。道的內涵和外延並沒有界定。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E中國的火箭導彈是錢學森主持搞的，錢學森是空氣動力學家。但是，錢學森一個人是搞不出來的，還需要各個方面專家的合作，如材料、燃料、電氣、遙感、控制、彈道等等。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E人造衛星太複雜，有千萬個零部件，絕對需要各方面科學家的合作，缺一個都不行。GPS是全球衛星定位系統，光衛星就多達近百顆，愛因斯坦用不着懂無線電學，或者材料學與信息學。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E所以，把人造衛星的功勞歸於牛頓，把GPS的功勞歸於愛因斯坦，都是荒唐可笑的。楊振寧和李政道的宇稱不守恆，到目前爲止，尚沒有任何實際和實用的價值。請注意！宇稱不守恆不是楊振寧一個人提出來的，刻意省略李政道有點不道德。事實上，1950年代，物理學界熱議宇稱守恆或不守恆，李楊二人主張不守恆，並且用論文予以論證。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E4、\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E導讀：本章摘自獨立學者靈遁者量子力學科普書籍《見微知著》。此文旨在幫助大家認識我們身處的世界。世界是確定的，但世界的確定性不是我們能把我的。楊振寧，李政道，吳健雄三個人打破人們對“宇宙守恆”固執印象！這是中國人的驕傲！\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E物理定律的守恆性具有極其重要的意義，有了這些守恆定律，自然界的變化就呈現出一種簡單、和諧、對稱的關係，也就變得易於理解了。所以，科學家在科學研究中，對守恆定律有一種特殊的熱情和敏感，一旦某一個守恆定律被公認以後，人們是極不情願把它推翻的。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E因此，當我們明白了各種對稱性與物理量守恆定律的對應關係後，也就明白了對稱性原理的重要意義，我們無法設想：一個沒有對稱性的世界，物理定律也變動不定，那該是一個多麼混亂、令人手足無措的世界！\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E靈遁者物理科普書籍《見微知著》在靈遁者淘寶有。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp1.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002F6c8e9cb812944664bc25538a7f9e56ab\" img_width=\"640\" img_height=\"360\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E諾特定理將物理學中“對稱”的重要性推到了前所未有的高度。不過，物理學家們似乎還不滿足，1926年，有人提出了宇稱守恆定律，把對稱和守恆定律的關係進一步推廣到微觀世界。 這就是一開始爲什麼說宇稱的基礎是諾特定理！\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E讓我們先來了解一下“宇稱守恆”的含義。“宇稱”，就是指一個基本粒子與它的“鏡像”粒子完全對稱。人在照鏡子時，鏡中的影像和真實的自己總是具有完全相同的性質——包括容貌、裝扮、表情和動作。同樣，一個基本粒子與它的“鏡像”粒子的所有性質也完全相同，它們的運動規律也完全一致，這就是“宇稱守恆”。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E假如一個粒子順時針旋轉，它的鏡像粒子從鏡中看起來就是逆時針旋轉，但是這個旋轉的所有定律都是相同的，因此，鏡內境外的粒子是宇稱守恆的。按照諾特定理，與空間反射不變性（所謂空間反射，一般指的是鏡像）對應的就是宇稱守恆。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp1.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002F70e1530d199c4c21ac9f86630bce53c1\" img_width=\"640\" img_height=\"360\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E在某種意義上，我們可以把同一種粒子下的個體粒子理解成彼此互爲鏡像的，例如，假設一個電子順時針方向自旋，另一個電子逆時針方向自旋，一個電子就可以把另一個電子當成鏡像中的自己，就像人通過鏡子看自己一樣。由此推斷，根據宇稱守恆理論，所有電子自身環境和鏡像環境中都應該遵循同樣的物理定律，其他粒子的情況也是如此。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E聽起來，所謂的“宇稱守恆”似乎並沒有什麼特別之處，至少在1926年之前，早已有人提出了牛頓定律具有鏡像對稱性。不過，以前科學家們提出的那些具有鏡像對稱的物理定律大多是宏觀的，而宇稱守恆則是針對組成宇宙間所有物質的最基本的粒子。如果這種物質最基本層面的對稱能夠成立，那麼對稱就成爲宇宙物質的根本屬性。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E事實上，宇稱守恆理論的確在幾乎所有的領域都得到了驗證——只除了弱力。我們知道，現代物理將物質間的相互作用力分爲四種：引力、電磁力、強力和弱力。在強力、電磁力和引力作用的環境中，宇稱守恆理論都得到了很好的驗證：正如我們通常認爲的那樣，粒子在這三種環境下表現出了絕對的、無條件的對稱。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E在普通人眼中，對稱是完美世界的保證；在物理學家眼中，宇稱守恆如此合乎科學理想。於是，弱力環境中的宇稱守恆雖然未經驗證，也理所當然地被認爲遵循宇稱守恆規律。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E然而在1956年，兩位美籍華裔物理學家——李政道和楊振寧——大膽地對“完美的對稱世界”提出了挑戰，矛頭直指宇稱守恆定律，這成爲上世紀物理學界最震撼的事件之一。引發這次震撼事件的最直接原因，是已讓學者們困惑良久的“θ-τ之謎”，它是宇稱守恆定律繞不過去的坎。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp9.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002F5ae4ea8539fe4e349b8c2810aeb338b0\" img_width=\"640\" img_height=\"439\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E20世紀50年代初，科學家們從宇宙射線裏觀察到兩種新的介子（即質量介於質子和電子之間的粒子）：θ和τ。這兩種介子的自旋、質量、壽命電荷等完全相同，很多人都認爲它們是同一種粒子。但是，它們卻具有不同的衰變模式，θ衰變時會產生兩個π介子，τ則衰變成三個π介子，這說明它們遵循着不同的運動規律。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E假使τ和θ是不同的粒子，它們怎麼會具有一模一樣的質量和壽命呢？而如果承認它們是同一種粒子，二者又怎麼會具有完全不一樣的運動規律呢？\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E爲了解決這一問題，物理學界曾提出過各種不同的想法，但都沒有成功。物理學家們都小心翼翼地繞開了“宇稱不守恆”這個可能。你能想像，一個電子和另一個電子的運動規律不一樣嗎？或者一個介子和另一個介子的運動規律不一樣嗎？當時的物理學家們可沒這膽量。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E1956年，李政道和楊振寧在深入細緻地研究了各種因素之後，大膽地斷言：τ和θ是完全相同的同一種粒子（後來被稱爲K介子），但在弱相互作用的環境中，它們的運動規律卻不一定完全相同，通俗地說，這兩個相同的粒子如果互相照鏡子的話，它們的衰變方式在鏡子裏和鏡子外居然不一樣！用科學語言來說，“θ-τ”粒子在弱相互作用下是宇稱不守恆的。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E李政道和楊振寧的觀點震動了當時的物理學界，他們在完美的物理學對稱世界撕出了一個缺口！\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E在最初，“θ-τ”粒子只是被作爲一個特殊例外，人們還是不願意放棄整體微觀粒子世界的宇稱守恆。此後不久，同爲華裔的實驗物理學家吳健雄用一個巧妙的實驗驗證了“宇稱不守恆”，從此，“宇稱不守恆”才真正被承認爲一條具有普遍意義的基礎科學原理。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E吳健雄用兩套實驗裝置觀測鈷60的衰變，她在極低溫（0.01K）下用強磁場把一套裝置中的鈷60原子核自旋方向轉向左旋，把另一套裝置中的鈷60原子核自旋方向轉向右旋，這兩套裝置中的鈷60互爲鏡像。實驗結果表明，這兩套裝置中的鈷60放射出來的電子數有很大差異，而且電子放射的方向也不能互相對稱。實驗結果證實了弱相互作用中的宇稱不守恆。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E我們可以用一個類似的例子來說明問題。假設有兩輛互爲鏡像的汽車，汽車A的司機坐在左前方座位上，油門踏板在他的右腳附近；而汽車B的司機則坐在右前方座位上，油門踏板在他的左腳附近。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E現在，汽車A的司機順時針方向開動點火鑰匙，把汽車發動起來，並用右腳踩油門踏板，使得汽車以一定的速度向前駛去；汽車B的司機也做完全一樣的動作，只是左右交換一下——他反時針方向開動點火鑰匙，用左腳踩油門踏板，並且使踏板的傾斜程度與A保持一致。現在，汽車B將會如何運動呢？\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E也許大多數人會認爲，兩輛汽車應該以完全一樣的速度向前行駛。遺憾的是，他們犯了想當然的毛病。吳健雄的實驗證明了，在粒子世界裏，汽車B將以完全不同的速度行駛，方向也未必一致！——粒子世界就是這樣不可思議地展現了宇稱不守恆。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp1.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002Ff2e97659ec884044a264784614d09146\" img_width=\"640\" img_height=\"426\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E三位華裔物理學家用他們的智慧贏得了巨大的聲譽，1957年，李政道和楊振寧獲得諾貝爾物理學獎，一項科學理論，在發表的第二年就獲得諾貝爾獎是史無前例的。很遺憾的是，用精妙絕倫的實驗證實了宇稱不守恆的吳健雄一直沒能獲獎。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E不過，究竟爲什麼粒子在弱相互作用下會出現宇稱不守恆呢？根本原因至今仍然是個謎。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E宇稱不守恆的發現並不是孤立的。在微觀世界裏，基本粒子有三個基本的對稱方式：\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E1、一個是粒子和反粒子互相對稱，即對於粒子和反粒子，定律是相同的，這被稱爲電荷（C）對稱。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E2、一個是空間反射對稱，即同一種粒子之間互爲鏡像，它們的運動規律是相同的，這叫宇稱（P）。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E3、一個是時間反演對稱，即如果我們顛倒粒子的運動方向，粒子的運動是相同的，這被稱爲時間（T）對稱。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E這就是說，如果用反粒子代替粒子、把左換成右，以及顛倒時間的流向，那麼變換後的物理過程仍遵循同樣的物理定律。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E但是，自從宇稱守恆定律被李政道和楊振寧打破後，科學家很快又發現，粒子和反粒子的行爲並不是完全一樣的！一些科學家進而提出，可能正是由於物理定律存在輕微的不對稱，使粒子的電荷（C）不對稱，導致宇宙大爆炸之初生成的物質比反物質略多了一點點，大部分物質與反物質湮滅了，剩餘的物質才形成了我們今天所認識的世界。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E如果物理定律嚴格對稱，宇宙連同我們自身就都不會存在了——宇宙大爆炸之後應當誕生了數量相同的物質和反物質，但正反物質相遇後就會立即湮滅，那麼，星系、地球乃至人類就都沒有機會形成了。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E接下來，科學家發現連時間本身也不再具有對稱性了！\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E可能大多數人原本就認爲時光是不可倒流的。日常生活中，時間之箭永遠只有一個朝向，“逝者如斯”，老人不能變年輕，打碎的花瓶無法復原，過去與未來的界限涇渭分明。不過，在物理學家眼中，時間卻一直被視爲是可逆轉的。比如說一對光子碰撞產生一個電子和一個正電子，而正負電子相遇則同樣產生一對光子，這兩個過程都符合基本物理學定律，在時間上是對稱的。如果用攝像機拍下其中一個過程然後播放，觀看者將不能判斷錄像帶是在正向還是逆向播放——從這個意義上說，時間沒有了方向。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E關於時間沒有方向性的論述，我在《變化》中有過論述。大家可以去看看。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp9.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002Fe1188f300b9749878f14454c2337c631\" img_width=\"640\" img_height=\"423\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E然而，1998年年末，物理學家們卻首次在微觀世界中發現了違背時間對稱性的事件。歐洲原子能研究中心的科研人員發現，正負K介子在轉換過程中存在時間上的不對稱性：反K介子轉換爲K介子的速率要比其逆轉過程——即K介子轉變爲反K介子來得要快。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E至此，粒子世界的物理規律的對稱性全部破碎了，世界從本質上被證明了是不完美的、有缺陷的。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E當“宇稱不守恆”在上世紀50年代被提出時，大多數人對“完美和諧”的宇稱守恆定律受到挑戰不以爲然。在吳健雄實驗之前，當時著名的理論物理學權威泡利教授甚至說：“我不相信上帝是一個軟弱的左撇子，我已經準備好一筆大賭注，我敢打賭實驗將獲得對稱的結論。”然而，嚴謹的實驗證明，泡利教授的這一次賭打輸了。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E近代微生物學之父巴斯德曾經說過：“生命向我們顯示的乃是宇宙不對稱的功能。宇宙是不對稱的，生命受不對稱作用支配。”自然界或許真的不是那麼對稱和完美，大自然除了偏愛物質、嫌棄反物質之外，它對左右也有偏好。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E自然界的20種氨基酸中，有19種都存在兩種構型，即左旋型和右旋型。在非生物反應產生氨基酸的實驗中，左旋和右旋兩種類型出現的幾率是均等的，但在生命體中，19種氨基酸驚人一致地全部呈現左旋型——除了極少數低級病毒含有右旋型氨基酸。無疑，生命對左旋型有着強烈的偏愛。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E也有人提出，生命起源時，氨基酸呈左旋型其實是隨機的，它不過是順應了地球圍繞太陽轉的磁場方向。但大多數科學家卻認爲，左旋型和右旋型的不對稱意味着這兩種能量存在着高低。通常認爲，左旋型能量較低，也較穩定，穩定則容易形成生命。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp3.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002F50bcad6d6ab04d16a0f29e28f4900f89\" img_width=\"554\" img_height=\"346\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E更令人費解的是，雖然構成生命體的蛋白質氨基酸分子都是左旋型的，但組成核酸的核糖和脫氧核糖分子卻都是右旋型的——儘管天然的糖中左旋和右旋的幾率幾乎相同。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E看來，上帝對左右真的是有所偏愛，如果事事處處都要達到絕對的平衡對稱，“萬物之靈”的生命就不會產生了。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E不管是故意也好，疏忽也罷，上帝或許真的並不是一個絕對對稱的完美主義者。從某種意義上來說，正是不對稱創造了世界。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E道理其實很簡單。雖然對稱性反映了不同物質形態在運動中的共性，但是，只有對稱性被破壞才能使它們顯示出各自的特性。這正如建築一樣，只有對稱而沒有對稱的破壞，建築物看上去雖然很規則，但同時卻一定會顯得非常單調和呆板。只有基本上對稱但又不完全對稱才能構成美的建築。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E大自然正是這樣的建築師。當大自然構造像DNA這樣的大分子時，總是遵循複製的原則，將分子按照對稱的螺旋結構聯接在一起，構成螺旋形結構的空間排列也是基本相同的。但是在複製過程中，對精確對稱性的細微的偏離就會在大分子單位的排列次序上產生新的可能性。因此，對稱性被破壞是事物不斷發展進化、變得豐富多彩的原因。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E正如著名的德國哲學家萊布尼茨所說，世界上沒有兩片完全相同的樹葉。仔細觀察樹葉中脈（即樹葉中間的主脈）的細微結構，你會發現就連同一片葉子兩邊葉脈的數量和分佈、葉緣缺刻或鋸齒的數目和分佈也都是不同的。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E絕大多數人的面部發育都不對稱，66%的人左耳稍大於右耳，56%的人左眼略大，59%的人右半側臉較大；人的軀幹、四肢也不完全對稱，左肩往往較高，75%的人右側上肢較左側長。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E可以說，生物界裏的不對稱是絕對的，而對稱只是相對的。實驗研究證明，這是由於細胞內原生質的不對稱性所引起的。從生物體內蛋白質等物質分子結構可以清楚地看到，它們一般呈不對稱的結構形式。科學研究還發現，不對稱原生質的新陳代謝活動能力，比起左右對稱的化學物至少要快三倍。由此可見，不對稱性對生命的進化有着重要的意義。自然界的發展，正是一個對稱性不斷減少的過程。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp3.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002Fb8c019697d3e4555a49037012cdb3864\" img_width=\"530\" img_height=\"269\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E其實，不僅在自然界，即使在崇尚完美的人類文明中，絕對的對稱也並不討好。一幅看來近似左右對稱的山水畫，能給人以美的享受。但是如果一幅完全左右對稱的山水畫，呆板而缺少生氣，與充滿活力的自然景觀毫無共同之處，根本無美可言。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E有時，對對稱性或者平衡性的某種破壞，哪怕是微小破壞，也會帶來不可思議的美妙結果。從這種意義上來說，或許完美並不意味着絕對的對稱，恰恰是對稱的打破帶來了完美。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E“宇稱不守恆原理”的影響是深遠的。許多人說：“很難想象，假若沒有楊和李等的工作，今天的理論物理會是什麼樣子？！”1998年年末，物理學家發現首例違背時間對稱性事件。歐洲原子能研究中心的科研人員發現，正負K介子在轉換過程中存在時間上的不對稱性。這一發現雖然有助於完善宇宙大爆炸理論，但卻動搖了“基本物理定律應在時間上對稱”的觀點。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E物理學上這種不辨過去與未來的特性被稱爲時間對稱性。經典物理學定律都假定時間無方向，而且也確實在宏觀世界中通過了檢驗。但近幾十年來，物理學家一直在研究時間對稱性在微觀世界中是否同樣適用。歐洲原子能研究中心的一個小組經過長達三年的研究最近終於獲得了突破。他們的實驗觀測首次證明，至少在中性K介子衰變過程中，時間違背了對稱性。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E由來自九個國家近百名研究人員組成的這一小組在實驗中研究了K介子反K介子相互轉換的過程。介子是一種質量比電子大，但比質子與中子小，自旋爲整數，參與強相互作用的粒子，按內部量子數可分爲π介子、ρ介子和K介子等。研究人員在實驗中發現，反K介子轉換爲K介子的速率要比其時間逆轉過程、即K介子轉變爲反K介子來得要快。這是物理學史上首次直接觀測到時間不對稱現象。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp1.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002F4ab6c8597cd0478db67e58072beedf04\" img_width=\"640\" img_height=\"597\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E現代宇宙理論曾認爲，宇宙大爆炸之初應該產生等量物質和反物質，但當今的宇宙卻主要爲物質世界所主宰，這一現象一直讓人困惑。歐洲核子中心新實驗證明，反物質轉化爲物質的速度要快於其相反過程，因此它爲宇宙中物質量爲何遠遠超過反物質量提供了部分答案。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E另外，新成果對物理學基本對稱定律研究也有重要意義。物理學家們一直認爲，除了基本物理定律不受時間方向性影響外，物體在空間物理反射的過程以及粒子與反粒子的變換過程也應遵循對稱性。時間、宇稱和電荷守恆定律被認爲是支撐現代物理學的基礎之一。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E本世紀50年代來，物理學家先後發現一些守恆定律有時並不完全滿足對稱性。美籍華人物理學家楊振寧和李政道曾提出弱相互作用中宇稱不守恆理論並經實驗證實，之後美國人詹姆斯·克羅寧和瓦爾·菲奇又發現K介子衰變過程違背宇稱和電荷聯合對稱法則，他們都因此而獲諾貝爾物理學獎。由於時間、宇稱和電荷作爲一個整體被認爲應該守恆，物理學家們曾猜想說，時間在特定情況下會違背對稱性。歐洲核子中心的成果首次證實了這一猜想。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E1999年3月，科學家稱直接觀測證明電荷宇稱定律有誤。美國費米實驗室宣佈說，該實驗室以前所未有的精度，基本“確切無疑”地證明中性K介子在衰變過程中直接違背了電荷宇稱聯合對稱法則。這一結果被認爲是物質和反物質研究領域的一項重要進展。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E目前普遍接受的物理學理論認爲，每一種基本粒子都有其對應的反粒子。譬如說與帶負電的電子相對應，就存在質量相同、攜帶電荷正好相反的正電子。在反物質理論提出後，科學家們一直認爲，粒子和反粒子之間在特性上存在對稱，就象人們通過鏡子看自己一樣。這些對稱特性主要包括基本物理定律不受時間方向性影響，以及空間反射下的物理過程以及粒子與反粒子的變換過程遵循對稱，它們分別被稱爲時間、宇稱和電荷守恆定律。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E1964年，美國物理學家克洛寧和菲奇發現，K介子與其反物質反K介子之間違背宇稱和電荷聯合守恆定律。但兩位物理學家主要通過K介子與反K介子的量子力學波動效應而觀測到其違背電荷宇稱守恆現象，因此被認爲是一種間接觀測。自60年代以來，世界各國物理學家也先後得出一些類似結果，但基本也都屬於間接觀測範疇。而要想直接證明K介子違背宇稱和電荷聯合守恆定律，其主要途徑是研究K介子衰變爲其它粒子的過程。K介子可衰變爲兩個介子。物理學家們曾從理論上指出，通過實驗測量出一定數量K介子中有多少衰變爲介子，這一比值如果不接近零，那麼即可被視爲直接證明了宇稱和電荷聯合定律不守恆。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp1.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002F792dc3392baf4c228caaa15f530d16ac\" img_width=\"640\" img_height=\"426\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E據報道，各國科學家們近年來一直在從事K介子衰變爲介子比值的測算，但所獲得結果都無法被認爲是確切的證明。而費米實驗室所獲得的最新數值結果（0.00280誤差0.00041），由於其精確度比此前實驗都有所提高，從而直接證明了宇稱和電荷守恆定律確實有侷限性。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E宇稱和電荷聯合定律不守恆最早發現者之一、曾獲1980年諾貝爾物理獎的克洛寧教授在評價費米實驗室新成果時稱，這是自發現違背宇稱和電荷守恆定律的現象35年來，人們首次獲得的有關該問題真正新的認識。普林斯頓大學教授瓦爾·菲奇說：“這個結果讓人極其詫異，這是完全沒有預料到的，它非常、非常有意思。”\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E科學家計劃繼續在費米實驗室進行實驗和計算，以驗證這些最新觀察結果是否確實。與此同時，如果你想知道世界爲什麼會是現在這個樣子，答案完全就在於左右之間的差異——你只要看看鏡子就行了。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E在結尾我們還要介紹兩個人，同樣也是華裔物理學家。一個叫吳健雄女士。一個女士，取了一個男人的名字。但她其實是美女。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp3.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002Fa47985d63d404411885c16d54efa8cdb\" img_width=\"208\" img_height=\"300\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E就是她用實驗證實了楊振寧和李政道提出的宇稱不守恆理論的。從而使得楊李二人在提出理論的第二年就獲得諾貝爾獎。但吳健雄女士本人卻沒有獲獎。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E下面是關於她的簡介：吳健雄（1912.5.31-1997.2.16），生於江蘇省蘇州太倉瀏河鎮，美籍華人，著名核物理學家、被譽爲“東方居里夫人”，世界物理女王、原子彈之母、原子核物理的女王、最偉大的實驗物理學家，在β衰變研究領域具有世界性的貢獻。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E中華民國二十三年（1934年）畢業於國立中央大學物理系獲學士學位，1940年畢業於加州大學伯克利分校（UC Berkeley）獲物理學博士學位，1952年任哥倫比亞大學副教授，1958年升爲教授，1958當選爲美國科學院院士，1975年獲美國最高科學榮譽—國家科學勳章， 1990年，中國科學院紫金山天文臺將國際編號爲2752號的小行星命名爲“吳健雄星”，1994年當選爲中國科學院首批外籍院士。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp9.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002F808c3e1beecb43f88971b856f95b97a5\" img_width=\"800\" img_height=\"574\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E吳健雄主要學術工作是用β衰變實驗證明了在弱相互作用中的宇稱不守恆，用實驗證明了核β衰變在矢量流守恆定律，μ子、介子和反質子物理方面的實驗研究，驗證“弱相互作用下的宇稱不守恆”，奠定了吳健雄作爲世界一流實驗物理學家的地位，許多著名科學家都爲她沒有因該項成就同楊振寧與李政道同獲諾貝爾物理獎而疑惑不平，但已被公認爲世界最傑出的物理學家之一。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E李政道：李政道，1926年11月25日生於上海，江蘇蘇州人，哥倫比亞大學全校級教授，美籍華裔物理學家，諾貝爾物理學獎獲得者，因在宇稱不守恆、李模型、相對論性重離子碰撞（RHIC）物理、和非拓撲孤立子場論等領域的貢獻聞名。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E1957年，與楊振寧一起，因發現弱作用中宇稱不守恆而獲得諾貝爾物理學獎。1979年到1989年的十年內，共派出了915位研究生，並得到美方資助。1985年，他又倡導成立了中國博士後流動站和中國博士後科學基金會，並擔任全國博士後管理委員會顧問和中國博士後科學基金會名譽理事長。1986年，他爭取到意大利的經費，在中國科學院的支持下，創立了中國高等科學技術中心（CCAST）並擔任主任。其後，成立了在浙江大學的浙江近代物理中心和在復旦大學的李政道實驗物理中心。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E2004年任RIKEN-BNL研究中心名譽主任。2006年至今任北京大學高能物理研究中心主任。2016年獲得“2015中華文化人物”榮譽。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E雖然楊振寧，李政道，吳健雄都是華裔物理學家，但終究是從中國走出去的科學家。就說明了，中國人是聰明的，中國人搞科研是很有魄力的。中國的飛速發展，也印證了這一點。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp1.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002Faecf9390b9fd4420af58b3acd3ed1dad\" img_width=\"640\" img_height=\"430\" alt=\"楊振寧的理論有哪些實際的應用？\" inline=\"0\"\u003E\u003Cp class=\"pgc-img-caption\"\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E從諾特定理到宇稱守恆是進步，從宇稱守恆到宇稱不守恆，更是突破。未來我們一定會弄明白，宇稱不守恆的根本原因。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E因爲我們人類時時刻刻都在準備突破。但你要突破，首先要學習很多很多的知識，高等物理，高等數學，還有對物理，對哲學的感悟。我希望你成爲科學家，然後我會在這本書中，很榮幸的也介紹你，讓更多人的看到你的研究成果。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E摘自獨立學者靈遁者量子力學書籍《見微知著》\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E"'.slice(6, -6), groupId: '6715213604653629963