論宇稱守恒與不守恒并存的理論基礎(chǔ)

王立功　王珂

摘 要 本文揭露“鏡像對(duì)稱”錯(cuò)誤概念，具體解釋了在暗室里面原子接收光子與再發(fā)射的情況：有大量的證據(jù)表明“宇稱是守恒的”；也存在大量的證據(jù)表明“宇稱是不守恒的”；但是這種現(xiàn)象都與具體情況有所差異關(guān)系密切，比如原子的屬性（無色透明或者有某種顏色）。

關(guān)鍵詞 宇稱；鏡像；反照

中圖分類號(hào) P1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）17-0082-02

1 宇稱守恒的概念

楊振寧先生在1983年發(fā)表了“P、T和C的分立對(duì)稱性”一文，指出尚無人對(duì)此提出解釋[1]。

1924年，拉波特（Otto Laporte）在分析鐵的光譜結(jié)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)有兩種譜項(xiàng)，他稱之為“帶撇項(xiàng)”和“不帶撇項(xiàng)”。躍遷總是從帶撇項(xiàng)到不帶撇項(xiàng)，或者反過來，而決不會(huì)發(fā)生在帶撇項(xiàng)之間或不帶撇項(xiàng)之間。接著發(fā)現(xiàn)這個(gè)選擇規(guī)則同樣適用于其他元素的原子譜，并被命名為“拉波特規(guī)則”。量子力學(xué)發(fā)展以后，它被解釋為同算符：

i：xˊ=-x，yˊ=-y，zˊ=-z （1）

作用下的不變性有關(guān)[2]，這就稱為“反照”（德文Spie-gelung），而韋爾（Weyl）用符號(hào)i來標(biāo)記它。韋爾還把這個(gè)算符的本征值取名為“特征”。在威格納（Wigner）1931年版的書中，這個(gè)本證值是稱為“反照特征”（德文Spielungs charakter）的。我不確定地知道“宇稱”這個(gè)名字是從什么時(shí)候開始采用的，但在1935年，康登（Condon）和肖特利（Shortley）確實(shí)用過“宇稱算符”這一術(shù)語。

宇稱對(duì)稱性，30年代時(shí)迅速成為原子、分子和核物理學(xué)語言的一部分。討論能級(jí)標(biāo)記、選擇規(guī)則和強(qiáng)度規(guī)則以及角分布時(shí)，明晰地或含蓄地假定了宇稱守恒的概念。當(dāng)基本粒子物理學(xué)開始發(fā)展時(shí)，宇稱守恒自然地轉(zhuǎn)入了這個(gè)新的領(lǐng)域。

從這里我們看出，原子光譜結(jié)構(gòu)的躍遷，應(yīng)該就是原子的基態(tài)得到一個(gè)光子成為激發(fā)態(tài)，再發(fā)射一個(gè)光子返回基態(tài)。所謂守恒不守恒，就是問：吸收和發(fā)射的這兩個(gè)光子是不是相同的？而上述分別吸收和發(fā)射的兩個(gè)光子的鏡像返照對(duì)稱又頗為令人質(zhì)疑地?cái)U(kuò)張到了幾乎世界萬物，就更加不能令人容忍了。所以要想弄清楚宇稱的守恒不守恒的問題，必須把鏡像對(duì)稱的問題了解

清楚。

前面楊先生介紹的拉波特規(guī)則，后來變成了公式（1）的模樣。就是把原子光譜的躍遷轉(zhuǎn)變成了位置的坐標(biāo)變換。這個(gè)轉(zhuǎn)變也同樣值得懷疑：1）沒有說明為什么這樣的變換可以完全代表原子的能態(tài)轉(zhuǎn)換（躍遷）；2）這樣的替換存在概念上的明顯錯(cuò)誤。首先我分析照鏡子的問題。

2 鏡像的正確概念

鏡子前面的物體和鏡子里面的是一個(gè)物體：前面的是實(shí)體，鏡子里面的是該物體的虛像。所以，它們不是兩個(gè)物體，也不是同一個(gè)物體的兩種形態(tài)。就是說，鏡子前面的是原子的基態(tài)，鏡子里面的也是原子的基態(tài)（虛像）；如果鏡子前面的是原子的激發(fā)態(tài)，則鏡子里面的也就是該原子激發(fā)態(tài)的虛像。要知道，鏡子里面的影像是虛像：沒有光線達(dá)到那里。

實(shí)際上照鏡子看影像和我們平常看世界沒有什么不同，只是增加了鏡面的一次折射而已?？墒且曈X系統(tǒng)不區(qū)分（或忽略）折射的環(huán)節(jié)。

但是，鏡子只能看物體的表面，不可能表示其他功能。如：耳朵的聽力，鼻子的嗅覺等等。同樣，鏡像也不能表示原子能態(tài)的變化。所以，想用鏡像來解決光子的吸收與發(fā)射問題是不可以的。

3 吳健雄的實(shí)驗(yàn)

同樣，李政道和楊振寧先生在1956年提出的，在弱相互作用過程中宇稱不守恒的理論，也不能用鏡像來加以證明。吳健雄先生是依據(jù)李、楊兩位先生的建議做宇稱不守恒實(shí)驗(yàn)的[2]。

實(shí)際上，我們看到的影像就是物體本身，不能以虛像為依據(jù)來做比對(duì)的實(shí)驗(yàn)安排。否則不能真正解決

問題。

（60鈷）的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是逆時(shí)針的，（不論是直接看鈷60或者通過鏡面的折射看，都是逆時(shí)針的）。而圖的右邊虛像表示的方向相反，是順時(shí)針方向的。因此以為“這就是真實(shí)世界與鏡像世界應(yīng)該有的對(duì)稱守恒的實(shí)驗(yàn)”，是完全的誤解。把這樣誤解鏡像（或反照）的概念作為主導(dǎo)理念進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果當(dāng)然是不能接受的。

4 研究?jī)蓚€(gè)躍遷

讓我們通過一個(gè)實(shí)例來研究原子吸收和發(fā)射的兩個(gè)光子是不是一樣的？

這個(gè)實(shí)例就是照相暗室的紅燈。用感光膠片處理照片的過程都要在暗室進(jìn)行操作。實(shí)際上暗房并不是真正的黑暗，而是用紅燈照亮：這樣照相師可以方便地進(jìn)行膠片的存取剪裁和拍照后的顯影定影等等操作，又不會(huì)使膠片曝光。

1）兩個(gè)躍遷相等。白熾燈里面發(fā)光的鎢絲發(fā)出的白光遇到燈泡的透明玻璃，在玻璃的第一層原子（或分子）處被電子云的一個(gè)電子吸收，相關(guān)電子的運(yùn)動(dòng)軌跡明顯擴(kuò)大，原子成為了激發(fā)態(tài)。然后轉(zhuǎn)了一圈回到那個(gè)吸收的位置后，又脫離該電子繼續(xù)自己的路程。這時(shí)該光子仍是白光。所以該原子（或分子）前后涉及的兩個(gè)光子沒有變化，兩個(gè)躍遷是相等的。

像這樣的情況對(duì)于這個(gè)燈泡燈絲的所有鎢原子發(fā)出的光子，以及對(duì)于通過無色透明玻璃的所有各層原子（分子）來說都是完全一樣的。都是兩種躍遷相同，無變化（按照鏡像或宇稱的含混說法，就是宇稱守恒）。

2）兩個(gè)躍遷不相等。玻璃燈泡的外面有一層紅色的涂漆。這層紅色的漆接觸到白光后，紅漆的第一層原子（分子）的外層電子吸收了光子，轉(zhuǎn)了一圈以后又放出一個(gè)光子。這時(shí)放出的是紅光光子，與吸收的白光不同。所以兩次躍遷是不相同的（按照鏡像或宇稱的含混說法，就是宇稱不守恒）。

3）兩個(gè)躍遷再次相等。在紅漆內(nèi)部光子繼續(xù)前進(jìn)，直到穿過紅漆進(jìn)入暗室，全部可以看作是前后兩個(gè)躍遷相等（按照鏡像或宇稱的含混說法，就是宇稱守恒）。

這樣可以說明光子的接收和再發(fā)射這兩個(gè)躍遷的關(guān)系：相等和不相等都是常態(tài)，區(qū)別在于原子的屬性不同，應(yīng)該區(qū)別對(duì)待。endprint

5 結(jié)論

1）通過實(shí)例證明了大量的原子（分子）在接受-發(fā)射光子時(shí)，前后兩個(gè)光子是相同的或者是不同的，都是普遍存在的真理，依具體情況而定，不能一概而論。

2）光子和電子都不是固態(tài)恒定的粒子，是高密度的液態(tài)粒子。所以在每一次吸收和分離的過程中，必然會(huì)遵從大自然的規(guī)定發(fā)生變化。我們應(yīng)該廣泛深入地研究大自然的各種規(guī)定。

3）研究問題要仔細(xì)認(rèn)清問題的實(shí)質(zhì)，努力排除一切錯(cuò)誤的概念、比喻和計(jì)算公式。更要不忘初心，避免出現(xiàn)類似的錯(cuò)誤。

4）由來已久的對(duì)鏡像的膚淺錯(cuò)誤看法，應(yīng)該從嚴(yán)格的科學(xué)概念中淘汰出局，有關(guān)“宇稱”的辯論的各

方[3-6]應(yīng)該找到了明確的結(jié)果。

6 討論

1）這里主要討論了光子的吸收與發(fā)射之間的關(guān)系，由于光子本身就存在一系列問題，如：波粒二象性、光子的發(fā)射和光速、紅移、與引力場(chǎng)的關(guān)系等等，都超過本文標(biāo)題的范圍，將另文介紹。

2）宇稱（parity）是“描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)鏡象對(duì)稱性的一個(gè)物理量”[7]，所以也要提高警惕，小心謹(jǐn)慎對(duì)待。

3）《實(shí)踐論》告訴我們：人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)過程好比一條長(zhǎng)河，這個(gè)河是由一系列相對(duì)真理組合而成的，是分階段提高的。這是絕對(duì)真理！

參考文獻(xiàn)

[1]楊振寧.P、T和C的分立對(duì)稱性[J].自然雜志，1983（4）：5-8，82.

[2]360doc.楊振寧背后的女人：本該是核物理皇后，李政道長(zhǎng)文懷念，中國(guó)卻沒人聽過她的名字[EB/OL].[2017-01-02].http：//www.360doc.com/content/17/0102/23/30515337_619630240.shtml.

[3]東南大學(xué)校友總會(huì).[大師人物]紀(jì)念東南大學(xué)校友吳健雄逝世二十周年：被譽(yù)為“東方居里夫人”的核物理學(xué)家[EB/OL].[2017-02-17].http：//seuaa.seu.edu.cn/2017/0217/c12785a183867/page.htm.

[4]舒國(guó)萱.宇稱不守恒——實(shí)驗(yàn)對(duì)理論的判決性反駁[J].自然辯證法通訊，2009，31（2）：32-38.

[5]360doc.宇稱不守恒理論在中國(guó)的曲折遭遇宇稱不守恒理論在中國(guó)的曲折遭遇[EB/OL].[2016-11-18].

http：//www.360doc.com/content/16/1118/15/33994

180_607557471.shtml.

[6]百度搜索.宇稱問題側(cè)記[EB/OL].

[7]鄔學(xué)文.新物理學(xué)詞典[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1993：391，262.endprint