江棋生|子弹飞行过程中的左右不对称
前言:
美国华裔物理学家徐一鸿教授,曾对杨振宁先生和李政道先生获得的诺奖成果,做过十分成功的科普介绍。
而喜欢独立思考的本文作者,则从一个别人未曾想到的视角,对徐一鸿教授的介绍提出了比较有力的质疑。
我们本着真理愈辩愈明的态度,发布这篇争鸣短文,欢迎大家围观和评说。
本文中的左右对称性,专指物理定律的左右对称性;文中提到的左右对称或不对称,专指物理定律的左右对称或不对称。
那么,什么是物理定律的左右对称性呢?它的意思是:如果支配我们世界的 某条物理定律,同样支配着镜中的世界,则该定律是左右对称的;如果支配我们 世界的某条物理定律,并不能支配镜中的世界(即镜中的世界受不同的物理定律支配),则该定律是左右不对称的。
现在让我们基于上述定义,来检视一下子弹飞行过程中的左右对称问题。 与放射性钴核的贝塔衰变过程相比,子弹飞行过程是没有什么奥秘、易于理 解的普通过程。下面,我们严格仿照徐一鸿教授[1]对旋转钴核的分析[2],对子弹飞行过程分析如下:
与旋转的钴核定义了一个方向一样,一颗带有自旋的子弹定义了一个方向。 “定义了一个方向”是什么意思呢?它的意思是:根据约定俗成,物理学家用左手握住一个旋转的物体,让4个手指指着物体表面旋转的方向,人们就把其大拇指所指的方向定义为物体旋转的方向。
(图1)
图1 物理学家和他的同事关于决定子弹如何飞行的定律总是相反的—— 物理学家:子弹沿其旋转方向飞行。他的同事:子弹沿其旋转的反方向飞行。
结论:子弹飞行过程中,左右不对称。
假定子弹沿其旋转方向飞行(图1),那么,镜子里的情况会怎样呢?
如同镜子里子弹的表面旋转方向相反了一样,镜子里的子弹之旋转方向也是相反的,因而子弹沿其旋转的反方向飞行。当一个物理学家观察这颗子弹的飞行时,他的同事也同时在观察镜子里子弹的飞行。他俩关于决定子弹如何飞行的定律总是相反的(图1)。
我们随之就有结论:在子弹飞行过程中,我们的世界和镜子里的世界受不同 的物理定律支配,这就表明该过程中左右是不对称的。
接着我们宣称:继李政道、杨振宁和吴健雄确认弱相互作用中的左右不对称之后,我们确认了子弹飞行过程中的左右不对称。
由于子弹飞行过程中的相互作用,乃是电磁相互作用,因而也可以说,我们确认了电磁相互作用中的左右不对称。
最后,我们必须坦诚相告:如果徐一鸿教授的分析是正确的,则我们得到的 “电磁相互作用中左右不对称”之结论无疑是对头的;而如果徐一鸿教授的分析是错误的,则我们得到的结论就是不对头的,且“弱相互作用中左右不对称”之结论也是不对头的。
2025 年10月24日 于 江苏常熟
参考文献与注释:
[1] 徐一鸿(A.Zee),华裔美籍物理学家、加利福尼亚大学和圣塔巴巴拉理论研 究所教授.
[2] 徐一鸿(A.Zee). 可怕的对称[M]. 长沙:湖南科学技术出版社,1992:37-38.
致谢: 1、文中插图由江枫先生所制作。
【作者简介】江棋生:一枚园地耕耘者。
我手写我心。