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    • 李政道论文推荐

      1,Interaction of mesons with nucleons and light particles

      论文介绍:
      本文是李政道发表的第一篇科学论文,这篇论文建立了两个重要观念。一是将β衰变推广到其他相互作用中,从而导致“弱相互”这一新领域的创立。二是提出可能存在一种新的中间场,它的量子将对所有不同类型的粒子具有相同的相互作用强度,但只有非常短的寿命。这是第一篇在文献中讨论可能有中间玻色子存在的科学论文。

      论文链接:
      http://www.tdleelib.info/docinfo?docid=772&dbid=41&isvideo=false


      2,Hydrogen content and energy-productive mechanism of white dwarfs

      论文介绍:
      这是李政道的博士学位论文。在20世纪30和40年代所有已知的“恒星”分为三类:主序星,白矮星和红巨星。在当时的星球演化观念下,白矮星应该是富氢的。李政道的博士论文改变了这整个观念,这篇论文证明了白矮星的含氢量应该是极小的,否则它不能稳定。这篇论文确定了太阳一类恒星的后期才是白矮星。这篇论文还第一次正确地给出了密度非常大的物质的电导公式,这个公式后来在材料科学中被研究者广泛引用。

      论文链接:
      http://www.tdleelib.info/docinfo?docid=841&dbid=41&isvideo=false


      3,Difference between turbulence in a two-dimensional fluid and in a three-dimensional fluid

      论文介绍:
      这篇文章证明了二维空间的流体力学和三维空间的不同,二维空间的流体力学没有湍流。冯•诺依曼正是看了李政道的文章,才了解在流体力学中如湍流、飓风和台风等天气都必须有第三维与地面垂直方向的气流才能产生,否则不能产生。他采纳了李政道所提出的问题所在,再加上超级计算机的应用,气象预报才逐渐走上正轨。

      论文链接:
      http://www.tdleelib.info/docinfo?docid=722&dbid=41&isvideo=false


      4,The motion of slow electrons in a polar crystal

      论文介绍:
      在1952年和1953年两个暑假中,李政道和他的合作者写了三篇关于极化子的论文。其中,本文的内容后来直接影响了1956年的BCS超导理论的发现。

      论文链接:
      http://www.tdleelib.info/docinfo?docid=778&dbid=41&isvideo=false


      5,Some special examples in renormalizable field theory

      论文介绍:
      李政道在本文中提出量子场论中的一个可解模型,被称为“李模型”。该模型包括了一个费米子的两个能级与中性的自旋为0的场的相互作用。可以证明,利用重整化常数精确设定,这个模型可以被严格地重整化。这个严格的重整化方法,在对一个耦合常数作级数展开后,与通常微扰重整化步骤得到的结果相符。这个模型的内涵是非常令人惊奇的,这篇文章对随后的场论和重整化的工作意义深远,影响极大。

      论文链接:
      http://www.tdleelib.info/docinfo?docid=1472&dbid=41&isvideo=false


      6,Charge conjugation, a new quantum number G, and selection rules concerning a nucleon-antinucleon system

      论文介绍:
      本文是李政道和杨振宁合作的一篇代表作。数学简单,物理深入。应用了当时众所皆知的同位旋和电荷共轭C的关系,似乎很轻易地创造了一个新得量子数G。李政道说,定名为G是因为G的符号和C有点像。文章的证明严格,实验上的应用非常广泛,至今亦然。

      论文链接:
      http://www.tdleelib.info/docinfo?docid=860&dbid=41&isvideo=false


      7,Question of parity conservation in weak interactions

      论文介绍:
      本文是导致李政道和杨振宁荣获1957年诺贝尔物理学奖的论文。写这篇论文时,李政道29岁,杨振宁33岁。证明弱作用宇称不守恒的决定性的实验是吴健雄和她的合作者在1957年1月完成的。

      论文链接:
      http://www.tdleelib.info/docinfo?docid=791&dbid=41&isvideo=false


      8,Many-body problem in quantum mechanics and quantum statistical

      论文介绍:
      杨振宁在1955年秋开始一直继续到1956年3、4月,研究稀薄硬球组成的玻色系统,7月又回到硬球问题上。当杨振宁告诉李政道,他和黄克孙、勒廷格所遇到的困难时,李政道提出一新的想法,也许可以解决杨等人遇到的困难。一试之下,李政道认为这也是一个很有意思的发展,用了这新思路,硬球和同类的多体问题都可迎刃而解。因此,李政道也抽出时间,与P、C、T不守恒的研究同时研究多体物理问题。

      论文链接:
      http://www.tdleelib.info/docinfo?docid=795&dbid=41&isvideo=false

    对称, 不对称和粒子世界
    • 物理百科

      重要概念
      1) 什么是宇称?

      宇称是一个量子力学量。在量子力学中,粒子用波函数表示。宇称是描述在空间反演下波函数变换特性的物理量。

      什么是空间反演?空间反演就是同时将x 变为 -x, y 变为 -y, z 变为 –z的变换。

      在空间反演下,如果波函数保持不变,则该粒子的宇称是正的。如果变换后的波函数与原来的波函数差一个负号,则该粒子的宇称是负的。

      宇称只能取两个值,1和-1。

      2) 空间反演不变也可以称为镜像变换不变,或叫左右变换不变。这是因为空间反演与镜像变换或左右变换(x → -x, y → y, z → z)只相差一个绕x轴的180度转动。而转动不变性严格成立,所以空间反演与左右变换没有本质区别。

      3) 什么是赝标量?
      只有大小,没有方向的变量叫标量。在普通空间中,标量一般可表达为空间坐标的函数a(x,y,z)。在空间反演下,即将空间坐标(x,y,z)变为(-x,-y,-z)的变换下,不变符号的标量(a(-x,-y,-z)=a(x,y,z))就是我们通常意义上的标量,变符号的标量(a(-x,-y,-z)=-a(x,y,z))叫赝标量。

      4)希格斯玻色子(Higgs Boson) ,俗称上帝粒子。欧洲粒子物理研究中心CERN的大型强子对撞机LHC正在寻找它。最新数据显示,“可能看到”了这种粒子。


      5) 如何计算系统的总宇称: 

      两个和两个以上粒子组成的系统的总宇称等于该系统内各粒子宇称之乘积再乘上轨道宇称。

      6) 什么是宇称守恒定律?

      宇称守恒定律指的是在相互作用下,作用后的粒子系统的总宇称等于作用前粒子系统的总宇称。1956年前,物理学界公认,在任何一种相互作用下,宇称都是守恒的。宇称守恒在本质上意味着左和右是对称的。

      θ和τ之谜

      1) θ和τ之谜:

      50年代初从宇宙线里观察到两种新的粒子,θ粒子和τ粒子。θ粒子衰变为两个π介子,τ粒子衰变为三个π介子。

      大家都知道,π介子的宇称是负的,同时,根据粒子物理的达利兹(Dalitz)图推算,衰变前后这两个系统的轨道宇称都是正的。所以如果宇称是守恒的话,我们可以反推出,θ的宇称是正的,因为,θ粒子的宇称等于衰变后两个π介子宇称的乘积(-1)*(-1)再乘上轨道宇称(+1)。而τ的宇称是负的,因为它等于三个π介子宇称的乘积(-1)*(-1)*(-1) 再乘上轨道宇称(+1)。

      但是θ和τ有完全一样的寿命和质量。θ和τ到底是不同粒子,还是同一个粒子?这是当年困惑物理学界的著名的θ-τ之谜。

      2) 如何解答这个谜?

      答案只有两种。一种承认宇称守恒定律,那么,τ与θ是两种不同的粒子,但这无法回答为什么θ、τ粒子性质如此相同。另一种确认τ和θ是同一种粒子,则意味着宇称守恒定律将不成立。

      宇称不守恒

      1) 李政道和杨振宁在1956年发表了著名的“弱相互作用中的宇称守恒质疑”文章。在这篇文章中,他们认为,θ-τ之谜所带来的宇称不守恒问题不是一个孤立事件,宇称不守恒很可能就是一个普遍性的基础科学原理。同时他们发现,在强相互作用领域,宇称守恒定律确有严格证明,可是在弱作用领域中,虽然宇称守恒这假设被广泛应用,但是事实上宇称守恒定律从未得到过真正的实验验证。要正确地测量宇称,必须组合一个新的,能通过弱作用产生的赝标量。用了这赝标量,就可以试验宇称是否守恒。而这些赝标量,从来没有被以前的任何实验测量过。他们认为,τ-θ之谜的解答必须在τ-θ以外寻找。如果宇称守恒被破坏,那么这种破坏在弱作用的其他实验中,例如在极化核的β衰变的过程中也应该观察到。将实验装置严格地设定成互为镜象,然后分别测量不同极化情况下β衰变过程中的赝标量<σ•p >值,这里p是电子的动量,σ是核的自旋。如果测量结果不同,即可证实宇称不守恒。

      7) 实验验证:

      在他们的建议下,吴健雄教授和美国国家标准局的科学家安伯勒(E. Ambler)等合作,用简洁明了的实验验证了他们的猜想。这是一个关于极化钴60原子核β衰变的实验。在这个实验中,他们以确凿无疑的证据表明,在弱相互作用过程中宇称守恒定律不成立。弱相互作用下宇称不守恒的发现和实验验证,是第二次世界大战后一个极重要的发现。正是由于这一震惊物理学界的杰出贡献,李政道和杨振宁共同获得了1957年诺贝尔物理奖。


      9) 宇称不守恒的起源:

      在宇称不守恒发现后的50余年中,李政道一直在探索造成所有不对称的起源。李政道认为,物理学的基本方程都是P(Parity宇称), C(Charge电荷), T(Time时间)对称的,而我们观察到的所有的P, C, T不对称可能都是来自于解的不对称。这种不对称起源于我们所在的大膨胀(Big Bang, 国内都翻译为大爆炸)的宇宙。李政道认为,所有这些不对称都可能是由自旋为零的希格斯场产生的自发破缺机制引起的。李政道的这些新观点有待于实验的证实。

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