¿Qué es la "ley de no conservación de la paridad" de Li Zhengdao y Yang Zhenning? La ley de no conservación de la paridad se refiere a la asimetría del movimiento material que son imágenes especulares entre sí bajo interacción débil. Wu Jianxiong lo verificó con cobalto 60. Antes de 1956, la comunidad científica creía que la paridad se conservaba, es decir, que la imagen especular de una partícula tenía exactamente las mismas propiedades que ella misma. En 1956, los científicos descubrieron que el espín, la masa, la vida útil y la carga de los mesones theta y gamma eran exactamente iguales. La mayoría de la gente piensa que es la misma partícula, pero la desintegración theta produce dos piones y la desintegración gamma produce tres piones. Esto demuestra que son diferentes tipos de partículas. En 1956, Li Zhengdao y Yang Zhenning afirmaron audazmente que τ y θ son exactamente las mismas partículas (más tarde llamadas mesones k), pero en un entorno de interacción débil, sus leyes de movimiento no son necesariamente exactamente las mismas. En general, si estas dos partículas idénticas se miran en un espejo, su patrón de desintegración es el mismo. En lenguaje científico, las partículas "θ-τ" no conservan la paridad en interacciones débiles. Al principio, la partícula "θ-τ" se consideraba simplemente un caso especial, y la gente todavía no estaba dispuesta a renunciar a la conservación de la paridad en todo el mundo de las partículas microscópicas. Poco después, el físico experimental nacido en China Wu Jianxiong verificó la "no conservación de la paridad" con un ingenioso experimento. Desde entonces, la "no conservación por paridad" ha sido verdaderamente reconocida como un principio científico básico de importancia universal. Wu Jianxiong utilizó dos conjuntos de dispositivos experimentales para observar la desintegración del cobalto 60. A temperaturas extremadamente bajas (0,01 K), utilizó un fuerte campo magnético para hacer que la dirección de giro del cobalto 60 en un conjunto de dispositivos fuera hacia la izquierda y la dirección de giro del cobalto 60 en otro conjunto de dispositivos fuera hacia la derecha. . El cobalto-60 en los dos conjuntos son imágenes especulares entre sí. Los resultados experimentales muestran que el número de electrones emitidos por el cobalto 60 en estos dos dispositivos es muy diferente y que las direcciones de la radiación de los electrones no pueden ser simétricas entre sí. Los resultados experimentales confirman que la paridad no se conserva en interacciones débiles. Podemos ilustrar este problema con un ejemplo similar. Supongamos que hay dos automóviles que son imágenes especulares el uno del otro. El conductor del automóvil A está sentado en el asiento delantero izquierdo con el pedal del acelerador cerca de su pie derecho. El conductor del automóvil B está sentado en el asiento delantero derecho con el pedal del acelerador cerca de su pie izquierdo. Ahora, el conductor del automóvil A gira la llave de encendido en el sentido de las agujas del reloj, arranca el automóvil y presiona el pedal del acelerador con el pie derecho para hacer que el automóvil avance a una cierta velocidad. El conductor del automóvil B hace exactamente lo mismo, solo que; cambia hacia la izquierda y hacia la derecha: gira la llave en el sentido contrario a las agujas del reloj. Con la llave de encendido y el pedal del acelerador presionados con el pie izquierdo, la inclinación del pedal es consistente con a. Quizás la mayoría de la gente supondría que ambos coches deberían viajar exactamente a la misma velocidad. Desafortunadamente, cometen el error de darlo por sentado. ¡El experimento de Wu Jianxiong demostró que en el mundo de las partículas, el automóvil B viajará a velocidades completamente diferentes y en diferentes direcciones! El mundo de las partículas es una prueba increíble de la no conservación de la paridad. El descubrimiento de que el universo se originó a partir de una paridad no conservada no es un descubrimiento aislado. En el mundo microscópico, hay tres formas básicas de simetría de las partículas elementales: una es que las partículas y las antipartículas son simétricas entre sí, es decir, las reglas son las mismas para partículas y antipartículas, lo que se llama simetría de carga (C); la otra es la simetría de reflexión espacial, es decir, las partículas del mismo tipo son imágenes especulares entre sí y tienen las mismas leyes de movimiento, lo que se llama paridad (P); una es la simetría de inversión del tiempo, es decir, si invertimos la simetría; dirección del movimiento de las partículas, el movimiento de las partículas será el mismo. La simetría se llama simetría de tiempo (t). En otras palabras, si las partículas son reemplazadas por antipartículas, la izquierda se convierte en derecha y el flujo del tiempo se invierte, entonces el proceso físico transformado seguirá las mismas leyes físicas. Sin embargo, dado que Tsung-Dao Lee y Chen-ning Yang violaron la ley de conservación de la paridad, los científicos descubrieron rápidamente que las partículas y las antipartículas no se comportan exactamente igual. Algunos científicos propusieron además que puede deberse a la ligera asimetría de las leyes de la física y a la asimetría de la carga (C) de las partículas, que provocaron que se produjera un poco más de materia que antimateria al comienzo del Big Bang. La mayor parte de la materia y la antimateria fueron aniquiladas y la materia restante se formó el mundo que conocemos hoy. Si las leyes de la física fueran estrictamente simétricas, el universo y nosotros mismos no existiríamos: después del Big Bang deberían nacer cantidades iguales de materia y antimateria, pero la materia positiva y negativa serán aniquiladas inmediatamente cuando se encuentren, luego la galaxia, la Tierra. , e incluso los humanos no tendrán ninguna posibilidad de formarse. Luego, los científicos descubrieron que ¡ni siquiera el tiempo mismo ya no es simétrico! Quizás la mayoría de la gente pensó originalmente que no se podía retroceder en el tiempo. En la vida diaria, la flecha del tiempo siempre tiene una sola dirección, "los muertos son así", los viejos ya no son jóvenes, el jarrón roto no se puede restaurar y el límite entre el pasado y el futuro es claro. Sin embargo, a los ojos de los físicos, el tiempo siempre se ha considerado reversible. Por ejemplo, la colisión de un par de fotones produce un electrón y un positrón, y la colisión de un positrón y un positrón también produce un par de fotones. Estos dos procesos se ajustan a las leyes básicas de la física y son simétricos en el tiempo.
Si uno de estos procedimientos fuera capturado por una cámara y luego reproducido, el espectador no podría saber si la cinta se reprodujo hacia adelante o hacia atrás; en este sentido, el tiempo no tiene dirección. Sin embargo, a finales de 1998, los físicos descubrieron por primera vez fenómenos que violaban la simetría temporal en el mundo microscópico. Investigadores del Centro Europeo de Energía Atómica descubrieron que existe una asimetría temporal en el proceso de conversión de mesones K positivos y negativos: la tasa de conversión de mesones anti-K en mesones K es más rápida que su proceso de inversión, es decir, la conversión de mesones K en mesones anti-K. En este punto, la simetría de las leyes físicas del mundo de partículas se ha roto por completo y se ha demostrado que el mundo es inherentemente imperfecto y defectuoso. Proceso de descubrimiento Yang Zhenning, Li Zhengdao y Wu Jianxiong son nombres familiares para los chinos y la cima de sus carreras está estrechamente relacionada con la "asequibilidad". En palabras de los científicos, la paridad es la abreviatura de paridad intrínseca. Es una cantidad física que representa las propiedades de transformación de partículas o sistemas de partículas bajo reflexión espacial. Bajo la transformación de reflexión espacial, el campo de una partícula solo cambia en un factor de fase, y este factor de fase se llama paridad de la partícula. También podemos entender simplemente que la paridad es la imagen de la partícula en el espejo cuando ésta la mira. Anteriormente se pensaba que la paridad debía conservarse según las simetrías aceptadas del mundo físico. Así como existe un positrón, debe haber un electrón negativo. El profesor Yang Zhenning colaboró con el profesor Li Zhengdao en 1951 y propuso la ley de "no conservación de la paridad en interacciones débiles" en 1956**. La verdad es realmente muy simple. La simetría refleja la * * * relación entre diferentes formas materiales en movimiento. La destrucción de la simetría hace que muestren sus propias características. Al igual que la arquitectura y los patrones, sólo la simetría sin su interrupción parece regular pero al mismo tiempo parece monótona y aburrida. Sólo la simetría básica y la simetría incompleta pueden constituir arquitectura y patrones hermosos. La naturaleza es uno de esos arquitectos. Cuando la naturaleza construye moléculas grandes como el ADN, siempre sigue el principio de replicación y conecta las moléculas según una estructura helicoidal simétrica. La disposición espacial de la estructura helicoidal es consistente. Sin embargo, durante el proceso de copia, una ligera desviación de la simetría precisa creará nuevas posibilidades en el orden de las unidades macromoleculares, permitiendo así que aquellos patrones que son más fáciles de copiar se desarrollen más rápido, formando un proceso de desarrollo. Entonces, la destrucción de la simetría es la razón por la cual las cosas continúan evolucionando y volviéndose más coloridas. La estrecha cooperación entre Yang Zhenning y Li Zhengdao es la base de sus grandes logros. Yang recordó: Recibí mi doctorado en la Universidad de Chicago en junio de 1948 y pasé el verano de ese año en la Universidad de Michigan. Después del otoño, regresé a la Universidad de Chicago y me contrataron como profesor en el departamento de física. Mientras enseñaba, continué trabajando en física nuclear y teoría de campos. A finales de 1948, Tsung-Dao Lee y yo colaboramos en estudios de desintegración y captura y descubrimos que estas interacciones y desintegraciones tienen fuerzas muy similares. Li Zhengdao fue a la Universidad de Chicago para realizar estudios de posgrado en el otoño de 1946. Puede que nos hayamos conocido antes en China, pero no nos conocimos realmente hasta que llegamos a Chicago. Lo encontré talentoso y trabajador. Nos llevamos muy bien y rápidamente nos hicimos buenos amigos. Yo era unos años mayor que él y estaba en la escuela de posgrado unos años antes que él, así que traté de ayudarlo tanto como pude. Más tarde, Fermi se convirtió en su director de tesis, pero siempre recurrió a mí en busca de orientación. De hecho, me convertí en su profesor de física durante esos años en Chicago. En 1953, Li Zhengdao fue a la Universidad de Columbia. Para continuar nuestra cooperación, hemos establecido un sistema de visitas mutuas. Yo pasaba un día a la semana en Columbia y él pasaba un día a la semana en Princeton o Brookhaven. Este intercambio rutinario de visitas se mantiene desde hace seis años. Durante este período nuestro interés estaba a veces en la teoría de partículas elementales y otras veces en la mecánica estadística. Fue una colaboración muy fructífera, más profunda y más amplia que mis colaboraciones con otros. A lo largo de los años, nos hemos conocido tan bien que incluso parecemos saber lo que piensa el otro. Sin embargo, tenemos temperamentos, emociones y gustos muy diferentes, y estas diferencias favorecen nuestra cooperación. Nuestros intercambios, que comenzaron en 1946, son íntimos y se basan en el respeto, la confianza y el cuidado mutuos. Luego llegó 1957, nuestro éxito (ambos ganaron el Premio Nobel). En los 16 años que he sido amigo de Lee Tsung-dao, lo he tratado como a un hermano. Este tipo de cooperación ha supuesto una gran contribución a la física y es envidiable. El propio Lee Tsung-dao afirmó que esta colaboración tuvo un impacto decisivo en su carrera y crecimiento. Hablando de Yang Zhenning, Li Zhengdao y la no conservación de la paridad, hay una mujer china destacada que no puede ser olvidada. Ella es Wu Jianxiong. El Dr. Wu Jianxiong hizo grandes contribuciones a esta revolución en los Estados Unidos y la comunidad física lo llama "no conservación de la paridad".