二九文学

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第五十八章 CPT守恒或不守恒（第1页）

刘老师走了进来，见还没有到上课时间，就跟林芝和陈载誉闲聊，询问一些他们平时的学习情况：学习物理有没有什么难处？遇到了些什么问题？不管是什么问题，课外的课内的，都可以尽管问我。

林芝想起之前讨论课上提到的四维空间和宇称不守恒，她还记得宇称不守恒在讲义里有一点相关的内容，便先向老师讨教：“刘老师，四维空间里的第四维，具体是什么？”

刘老师：“这个问题，如果是四维时空的话，第四维就是指的时间，但四维空间的第四维，好像科学界还没有确切定论，不少科学家说是曲率。

这个很难想象出来的。

陈载誉同学，你有没有看过相关的书籍？”

陈载誉回答：“我认为，空间第四维是物质向时间方向的弯曲坍塌，简单点表示的话可以写做物质体积变化与时间流逝的比值。

由于时间分正反方向，我们只能感受到正方向，而且只是时间的截面，所以第四维在我们的三维空间是残缺的。”

刘老师：“这说法我还是第一次听见，你是在哪本书里看到的？”

陈载誉：“只是我个人思考出来的结果。”

刘老师略微惊讶，拿过陈载誉面前的草稿本和笔，在上面演算了几条林芝看不太懂的公式。

等刘老师算完，林芝又问：“那宇称不守恒为什么能拿诺贝尔奖，它的意义是什么呢？”

当然了她不是质疑，只是很想知道。

其他同学陆陆续续来到了，老师说：“这个我也正准备在课堂上讲的，毕竟这是咱们华人拿到的第一个诺贝尔物理学奖，不管是不是为了防止高考的时候有些老师会拿它做为出题背景，做为学过物理的人，不了解它也是有点可惜。”

“嗯。”

林芝赞同地点头，对待会的课程充满了期待。

开始上课了，刘老师先给大家讲了一个常规的专题“自由落体与竖直上抛运动”

，在后面还剩二十多分钟的时候，开始给大家讲杨振宁和李政道这两位大科学家提出的宇称不守恒。

“大家知道为什么宇称不守恒能拿诺贝尔物理学奖吗？”

同学们纷纷摇头。

刘老师笑了笑，搬来椅子在讲桌前坐下，开始娓娓道来：“我们先来说一下CPT守恒。

物理世界有三种常见的对称方式，我们习惯使用符号C、P和T来表示。

C代表正负电荷对称变换，也就是把一种物质对应变换成它的反物质；P代表宇称变换——所谓宇称，可以简单理解为左右——宇称变换，也就是照镜子之后得到左右对称相反的镜像物质；T代表时间反演，也就是颠倒运动方向，如同录像带正向播放和倒退播放的转换。

如果某个物理现象在经过上述某个变换后仍然满足物理定律，那么我们就说该物理定律对这种变换守恒。

比如刚刚我们专题里面提到的两种运动，如果我们让一个棒球自由落体，完了之后又从落点将它竖直上抛，让它沿原路返回刚好到达一开始的下落点，那么不管是自由落体还是竖直上抛，它们都符合牛顿运动定律。

如果把这两个过程都录像，分别回看录像的时候，你将分不清楚哪个是倒放哪个是正放，我们就说它们是时间对称，即牛顿运动定律是符合T守恒。