澄清一些错误理解
关于2008年诺贝尔物理学奖三位科学家 “破缺对称”的精髓,有人举出:
1.诺贝尔奖评委拉斯•布林克用一只普通的橘子解释:世界万物并不存在完美的对称,就像看上去对称的橘子,在显微镜下会呈现出对称性的偏离。
2.有人举了一个简单的例子说:水和水蒸气在各个不同空间方向上都是一样的,具有球对称性。将水慢慢冷却,在冰点的时候水会结成冰,而冰中的水分子是有
择优取向,这时,它的对称性变低了。我们说在水结成冰的过程中发生了对称性破缺。
3.还举出我们的手:手掌是连续的,往前则分出五个分立的手指,这也可以表
述为发生了对称性破缺。
4.还认为:自发对称性破缺在物理理论中指的是真空态比描述体系的拉格朗日量具有更低对称性的情形。这是关于基本粒子物理的一个概念,在日常生活层面
很难找到一个恰当的比喻来描述它。
这些看法,显然都是对“破缺对称”和“自发对称性破缺”的错误理解。
所谓“破缺对称”和“自发对称性破缺”,应是由于:
对于各种事物,只要具有各种对称性,则相应的拉格朗日量,在一定的变换下,按变分法,就必然都有确定的守恒量,遵守确定的守恒律。
但是在实际观测中首先发现了:弱作用下,宇称不守恒的客观事实。但是还不能解释其原因。
进而在量子场论所谓“标准模型”解释一些新粒子时,更发现相应的对称性守恒量不守恒的客观事实。而称之为所谓“破缺对称”。
对“破缺对称”也都并不能解释其原因。而只是并不确切地委之于:所谓“自发对称性破缺”,但是,为什么它们会“自发”产生呢?仍然得不到解决。
以橘子为例说明:世界万物并不存在完美的对称。但这并不是“破缺对称”或“自发对称性破缺”。根本就不存在的对称,就谈不上对称的“破缺”或“自发破缺”。
水蒸气、水、冰,具有不同的对称性,并且随温度的不同而改变。它们是因为在不同温度下,分子键的结构不同产生对称性的不同。而并不是“破缺对称”或“自发对称性破缺”。
手掌与5指分别有不同的对称性,就更谈不上,是“破缺对称”或“自发对称性破缺”。
物理理论中的自发对称性破缺也与是否真空态无关。
小林诚和益川敏英预测的出现破缺对称,至少存在三种所谓夸克家族;南部阳一郎提出的所谓自发破缺对称机制,用所谓“重整化”解决场论中所谓标准模型的高次展开项,反而出现无穷大的问题。就因此2008年诺贝尔物理学奖授予
他们3人。
但是,所谓夸克只是量子场论中,推断为彼此禁闭地组配成团而构成基本实物粒子的一种“拟粒子”;既未发现任何单个的夸克,也不能证明它们确实在时空中永远成团禁闭;因而,实际上,并不能肯定它们的存在性,更怎能以它们
家族的存在作为破缺对称的起源呢?!而且,他们都没能说明,为什么会出现破缺对称?怎么会有所谓自发破缺对称机制?!类似地,为什么会有弱作用下,宇称不守恒?
其实,《时空可变系多线矢世界》新理论体系,早已具体给出:各类时空高次线多线矢,还都有各自相应的多种不同的拓扑学特性和对称性,和相应的不同要求,都可由变分法推得相应的守恒律和守恒量,并可具体解得满足相应对称性的必备条件。
所谓“弦、膜诸论”,实际上,可说是:各种“时空常模长多线矢”的弹性力方程在经典近似条件下, 各分量的解都是相应的谐振子多线矢,所表现出“弦” 或“膜”或其“高次、线类”的特性。
还须注意:
各种变换的对称性也都适用于4维Riemann时空或任意(包括非惯性)牵引运动系的相应各类多线矢,而且当选定在某点的轴矢系为不变轴矢系后,在时空中其它各点的各量就都须按各该点相应的可变轴矢的关系系表达,而通常Euclid时空或惯性牵引运动系1-线矢的相应结果只是其在相应条件下的简化特例。以上各种对称性,守恒量,和守恒律都是在相应各变分条件下成立的。否则不存在相应的对称性,守恒量,和守恒律。因而:
1.出现所谓 “破缺对称”、“自发破缺对称机制”的本质原因
对于各类不同的4维时空多线矢,其对称性,守恒量,和守恒律都各不相同,且比通常Euclid时空或惯性牵引运动系1-线矢的相应结果复杂丰富得多。
通常的量子场论中,实际上,是把n=12维,等等的高次、线多线矢和n=4维的1线矢混为一团,因而就会出现所谓 “破缺对称”、“自发破缺对称机制”等问题。
2.所谓“夸克”的合理解释,及其与所谓 “破缺对称”、“自发破缺对称机制”的关系
所谓彼此禁闭地组配成团的“夸克”,实际上,是统一不可分的,有12维,等等的高次、线多线矢的各相应的复合分量。只有较高次、线,具有较大(大于4)维数的多线矢才会出现所谓 “破缺对称”、“自发破缺对称机制”等问题。
所谓三种夸克家族,实际上,应是三种不同的高次、线多线矢各相应复合分量。
3,“弱作用”下“宇称不守衡”的原因
所谓“弱作用”,实际上,是包含着相应12维电磁力和自旋力的某些部分。因而,按通常的量子场论,把它当作多个n=4的1线矢来分析、处理,就会出现诸如:“宇称不守衡”等问题。
|