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科学家首次发现“时光倒流”现象 科学家首次发现“时光倒流”现象

导语:科学家首次发现了“时光倒流”的现象。以下文字资料是边肖为大家收集出版的。让我们快速看一下!1996年12月7日,欧洲原子能研究中心的研究人员最近发现,正负K介子的转换过程存在时间不对称性。虽然这一发现有助于完善大爆炸理论,但它动摇了物理学基本定律在时间上应该对称的观点。在日常生活中,时间是不可逆转的。时间之箭永远只有一个方向。老人不能变年轻,破碎的花瓶不能修复,过去和未来有一条清晰的界限。但是在物

科学家首次发现了“时光倒流”的现象。以下文字资料是边肖为大家收集出版的。让我们快速看一下!

1996年12月7日,欧洲原子能研究中心的研究人员最近发现,正负K介子的转换过程存在时间不对称性。虽然这一发现有助于完善大爆炸理论,但它动摇了物理学基本定律在时间上应该对称的观点。

在日常生活中,时间是不可逆转的。时间之箭永远只有一个方向。老人不能变年轻,破碎的花瓶不能修复,过去和未来有一条清晰的界限。但是在物理学家眼里,时间是可以逆转的。例如,一对光子碰撞产生一个电子和一个正电子,而一对光子在正负电子相遇时产生。这个过程符合物理基本规律,在时间上是对称的。如果用摄像机记录两个过程中的一个,然后播放,观众将无法判断录像带是正向播放还是反向播放。从这个意义上说,时间是没有方向的。

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在物理学中,这种不区分过去和未来的特性叫做时间对称性。经典物理定律都假设时间没有方向,在宏观世界中确实通过了考验。然而近几十年来,物理学家一直在研究时间对称性是否同样适用于微观世界。经过三年的研究,欧洲原子能研究中心的一个团队终于取得了突破。他们的实验观察第一次证明了时间至少在中性k介子的衰变过程中违反了对称性。

该小组由来自9个国家的近100名研究人员组成,在实验中研究了K介子反K介子相互转化的过程。介子是质量大于电子,但小于质子和中子的粒子。它们的自旋是整数,参与强相互作用。根据它们的内部量子数可以分为π介子、ρ介子和K介子。研究人员在实验中发现,反K介子到K介子的转化率比它的时间反转过程要快,即K介子到反K介子。这是物理学史上第一次直接观察到时间不对称。

现代宇宙论曾认为BIGBANG之初就应该产生等量的物质和反物质,但今天的宇宙主要是物质世界主导的,这一直困扰着人们。欧洲粒子物理研究所(CERN)的新实验证明,反物质转化为物质的速度快于相反的过程,因此它为为什么宇宙中物质的质量远远超过反物质提供了部分答案。

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此外,这些新成果对物理学中对称性基本规律的研究也具有重要意义。物理学家一直认为,除了物理基本定律不受时间方向性的影响,物体在空之间的物理反射过程和粒子与反粒子之间的转化过程也应该遵循对称性。时间、宇称和电荷守恒定律被认为是支撑现代物理学的基础之一。

自20世纪50年代以来,物理学家发现,有些守恒定律有时并不完全满足对称性。美籍华裔物理学家杨振宁和李政道曾提出弱相互作用中的宇称不守恒理论,并得到了实验的证明。后来美国人詹姆斯·克罗宁和瓦尔·菲奇发现K介子的衰变过程违反了宇称和电荷的联合对称性,都获得了诺贝尔物理学奖。因为时间、宇称和电荷作为一个整体应该是守恒的,物理学家推测在某些情况下时间会违反对称性。CERN的结果第一次证实了这个猜想。

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