第563章 空间镜像对称！宇称不守恒！华夏的绝世天骄们！（1/2）
当李奇维提出“宇宙来源于不对称”时，所有人都觉得不可思议。
这个世界上确实有很多不对称的现象。
比如人的外形虽然对称，但内脏是不对称的，人只有一个心脏，还存在于左半部分身体。
星球也不是标准的圆球，而是有一点“椭圆形”。
但是在物理学领域，对称的概念，不仅仅只是“对折”那么简单。
物理学家们在乎的是更本质更底层的对称。
时间对称、空间对称等。
对称是框架，不对称是细节！
只要框架对了，细节怎么样都无所谓。
所以，虽然诺特的论文在物理大佬们看来，没啥值得讨论的，但是它的正确性是毋庸置疑的。
而且诺特还把守恒跟对称联系在一起，也算是开拓创新了。
但也仅仅如此了。
可是，如果你非要震惊学界，震惊大佬，该怎么做呢？
物以稀为贵，这句话放在物理研究领域同样适用。
对称、守恒，物理学家觉得是理所应当的，自然界就是这样的。
但若是你提出“不对称、不守恒”，那绝对能惊爆眼球！
当所有人高呼宇宙对称的时候，李奇维突然说“不对称”。
造成的轰动可想而知！
此刻，会场沸腾了！
所有人震撼不已，激烈地讨论着。
“我觉得布鲁斯教授的这个猜想太大胆了！”
“如果没有对称性，世界早就乱套了。”
“相比第二种猜想，我还是觉得第一种猜想更合理。”
“......”
普朗克、爱因斯坦等大佬们，也在兴奋地交流着。
不过，他们倒是没有第一时间反对，而是保持着谨慎的态度。
毕竟量子力学发展到现在，已经颠覆了太多所谓的常识和直觉了。
这个世界的本质到底是什么，没人敢拍着胸脯保证。
“也许宇宙在某个东西上就是不对称的。”
李奇维看着众人各种各样的表情，心中感慨。
由诺特定理发展而出的，有一个大名鼎鼎的概念：宇称不守恒！
在后世，很多人都听过这个名词，但是100人里面恐怕都没有一个人能清楚知道它到底是什么。
因为绝大多数关于它的科普内容都是错的。
提到宇称不守恒，就不得不提华夏的两大绝世天骄：杨振宁和李政道。
真实历史上，诺特在发表诺特定理，提出守恒量和对称性的关系后，在物理学界的影响不是很大。
因为当时连量子力学都没有发展起来呢，物理学家们找不到该定律的作用。
但是，依然有一小部分物理学家愿意研究这个小众的领域。
维格纳就是其中之一。
在见识到妹婿狄拉克的绝世天资后，维格纳意识到，量子力学的主流内容已经被那些变态们给霸占完了。
普通物理学家只能蹲在
因此，他决定另辟蹊径。
诺特定理已经证明，守恒必然来源于对称。
而且诺特还给出了三个例子。
时间平移对称→能量守恒；
空间平移对称→动量守恒；
空间旋转对称→角动量守恒。
所以，维格纳就想，如果自己能发现一个全新的对称，那岂不是就能提出一个全新的守恒定律？
这绝对是能震惊物理学界的成果！
说干就干！
他还要震惊冯·诺依曼呢！
但是，对称这玩意可不是那么好发现的。
诺特定理中，已经把时间、空间都涉及了，还有什么其它对称吗？
维格纳确实有物理天赋，而且他的运气还很好。
有一天，他在照镜子的时候，看到自己的帅脸，突发奇想：
“咦，镜子中的我和镜子外的我，不也是一种对称吗？”
“镜像对称！”
哗！
犹如醍醐灌顶一般，维格纳激动地手舞足蹈。
他发现了一种新的空间对称！
不，应该说不是他发现，而是他想到了。
毕竟，镜像对称这玩意不是啥新东西，在化学分子领域太常见了。
即便如此，至少目前还没有人研究过这种对称性在物理学中的意义。
维格纳仿佛已经看见诺奖在招手，各个大学争相邀请他担任教授的美好未来了。
镜像对称怎么理解呢？
如果有一面镜子，一个物理过程发生在镜子外，那么镜子内的过程应该也是同样的结果。
比如你在镜子外抛出一个苹果，然后落地，那么镜子内的苹果同样会落地，而不是飞上天。
后世，很多科普号就是用类似以上的例子来解释“宇称不守恒”的。
听起来特别形象易懂。
比如你和镜子里的自己猜拳，你出拳，镜子里的你却出了布。
这就是所谓的宇称不守恒。
这时，你肯定会觉得：
“哇，好腻害！我竟然听懂了哎！”
可惜，这种比喻是错的！
其内涵也是错的！
维格纳是个严谨且有天赋的物理学家，他立刻就意识到，镜像对称只是一种形象的比喻而已。
因为镜子中的世界并不是真正的世界！
不管是时间平移，还是空间平移，又或者是空间旋转，这些过程都是发生在真实世界中的。
你第一天在三楼做实验，第二天还是在三楼做实验，两次都是在同一个世界。
但镜子内外却截然不同！
所以，维格纳必须想办法，把镜像对称这种形式转换成严格的【物理语言】。
即让这个对称过程，发生在真实世界中。
他仔细研究后发现，所谓的镜像对称可以这样理解：
“在一个物理系统里，其中所有向量的方向，都根据镜像对称的方式，翻转过来。”
“那么此时，整个物理系统就全部反过来了。”
“系统的所有过程左右相反，但其它方面保持不变。”
就好比人的左右手，就是镜像的。
又比如一个旋转的小球，顺时针旋转和逆时针旋转，也是一种镜像。
而且，它们都发生在真实的空间内，而不是镜子内。
至此，维格纳终于把这种新对称用物理语言梳理清楚了。
他定义为“空间镜像对称性”。
但紧接着，严谨的维格纳又发现了一个致命的问题。
空间镜像对称性不符合诺特定理的定义！
还记得诺特定理的原话吗？
【系统中，每个连续的对称性，都对应着一个守恒量。】
请注意“连续”这个词。
时间平移是连续的，空间平移是连续的，空间旋转也是连续的。
但是空间镜像不是连续的过程！
镜像对称是一边直接换到另一边，没有中间过程，是间断的。
所以，它是不符合诺特定理的描述和证明的。
维格纳顿时有点心灰意冷。
但已经走到这个地步了，他不想中途放弃。
于是，他干脆抱着试一试的心态。
“或许这种不连续的对称性，也能有对应的守恒量呢？”
“总归要试一试。”
那么，空间镜像对称到底对应什么量的守恒呢？
经过了深入的研究之后，维格纳提出：
“空间镜像对称对应【宇称守恒】！”
宇称这个词非常容易引起误解，翻译的不是很好。
在中文里，上下四方曰宇，古往今来曰宙，所以宇表示的就是空间。
那么宇称，顾名思义就是指空间对称。
但这个内涵显然不符合维格纳的本意。
宇称守恒，宇称应该是和能量、动量等类似的物理表征量。
但“空间对称”这个词显然跟能量不太搭嘎。
“空间对称”守恒，怎么听怎么别扭。
这时，如果看宇称的英文名字，就非常好理解了。
宇称守恒的英文原版名字是“Parityion”。
其中ion是守恒的意思，而Parity被翻译成了宇称。
但是它的本意其实是“平等、相等”，在物理里被引申为“奇偶性”。
所以，宇称守恒其实就是奇偶守恒。
那么奇偶守恒又是什么意思呢？
这就要用到数学的概念了。
小学三年级我们就学过，函数有奇函数和偶函数的区别。
如果f（-x）=f（x），那么函数f（x）就是偶函数。
如果f（-x）=-f（x），那么函数f（x）就是奇函数。
在量子力学中，波函数也是一个数学函数。
虽然它不是常规意义上的奇函数或者偶函数，但是它有着类似的“奇偶性”。
可以通过奇和偶来定义波函数的种类。
前面说了，空间镜像对称是不连续的，所以它不符合诺特定理。
但是维格纳灵机一动，既然这种对称是间断的，那么或许它适用于量子力学呢。
毕竟量子力学就是专门研究不连续的理论。
所以，维格纳通过严格的数学证明后，大胆提出：
任何两个互为镜像对称的物理系统，它们里面包含的量子的波函数的奇偶性守恒。
即，如果系统A中波函数有偶性，那么通过空间镜像对称转换成系统B后，B中的量子的波函数同样是偶性。
这种守恒就是所谓的奇偶守恒，也就是宇称守恒。
宇称守恒概念一经提出，立刻轰动了物理学界，维格纳名声大噪。
物理学家们几乎不假思索地就接受了这个理论，甚至都没有经过实验验证。
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