吴健雄和宇称不守恒实验 阅读答案

网址:www.gaokw.com 时间::2016-10-28 09:08:26 整理:高考网
吴健雄和宇称不守恒实验
李政道
1997年2月16日,杰出的物理学家吴健雄教授逝世了。她是20世纪最杰出的物理学家之一,在实验物理学研究上取得了伟大的成就,对当代物理学的发展起了极重要的推进作用。
健雄出生于1912年5月31日。1934年从中央大学毕业后,第一年在浙江大学,第二年在中央研究院物理研究所工作。1936年,到加州大学伯克利分校学习。在拿到物理学博士后,教了两年书,然后在普林斯顿大学作深入的研究。1944年,她加入哥伦比亚大学,以后一直在那里从事教学和研究。
吴健雄最重要的实验——守称不守恒实验是在1956年间进行的。在物理学中,宇称守恒是指,除了左右不一样以外,它们以后的发展应该完全一样。可是健雄的实验结果表明,宇称守恒的观点与自然现象是不符合的。
下面是健雄的回忆。
1956年早春的一天,李政道教授来到我的小办公室……他向我解释了τ-θ之谜,以及它如何引起在弱衰变中宇称是否守恒的问题。他说,如果τ-θ之谜的答案是宇称不守恒,那么这种破坏在极化核的β衰变的空间分布中也应该观察到;我们必须去测量赝标量……
在李教授的访问后,我把事情从头到尾想了一遍。对于一个从事β衰变物理的学者说来,去做这种至关重要的实验,真是一个宝贵的机会,我怎么能放弃这个机会呢?
那年春天,我的丈夫袁家骝和我打算去日内瓦参加一个高能物理国际会议,然后到远东去旅行讲学。我们两个都是在1936年离开中国的,正好是在20年前。我们已经预订了伊丽莎白王后号的船票。但我突然意识到,我必须立刻去做这个实验,在物理学界的其他人意识到这个实验的重要性之前首先去做。虽然我感到宇称守恒定律是错误的可能性不大,但是我迫切要作一个明确的测试。于是,我请求家骝让我留下,由他一个人去。幸好,他完全理解事情的重要性,同意一个人离开。
我跟她谈话是在1956年4月底5月初的时候,做这个实验需要低温务件,但她自己没有这样设备的实验室。于是,她写信给美国国家标准局低温组的领头人安布勒。安布勒7月份回信对健雄说,他要度假,9月份才回来。于是,从5月到9月之间,健雄就在哥伦比亚大学把探测的仪器做起来,同时生长硝酸铈镁晶体。到9月他们开始合作时,健雄的准备工作已经相当充分了。
到圣诞节末实验结果已经出来了,跟理论完全符合,按说应该可以发表了。但是,真正的实验科学家并不因为理论家说“very good”就完事了。在这之后还要重复再做,检查是不是有错误。1957年1月2日到8日,是宇称不守恒实验最困难的时候。霍普斯就睡在仪器旁,其他人住在旅馆。一有事就打电话,无论什么时候,马上就去实验室。
1月15日下午,哥伦比亚大学物理系召开了一个新闻发布会,宣布宇称守恒的基本定律出人意料地被推翻了。第二天,《纽约时报》的头版头条的标题是:“物理的基本概念被实验推翻”。这一新闻在公众中爆开,迅速传遍全世界。
我们对于物理世界的结构的认识的突然解放压倒了一切,沿着这一方向的科研活动以前所未有的步伐前进。
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