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Chap3/part2

Chap3/part2. Parity, 宇称. 长期以来,人们把左右对称看成一条天经地义的原理,被人们奉为金科玉律. 1956年 Lee-Yang 宇称不守恒的发现震撼人心;57年吴健雄实验证实;57年获奖 空间反演 轨道 宇称 内禀 宇称: 粒子内部波函数也有一定的宇称,只能实验确定(与粒子内部运动有关). 几点性质. 只有纯中性粒子才有绝对的 内禀 宇称 一般约定 同一同位旋多重态不同电荷态宇称相同 相乘性量子数 P 宇称在强作用与电磁作用过程守恒. Tau-Theta Puzzle. 实验上 但其质量，寿命完全相同！ 同一粒子？

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  1. Chap3/part2

  2. Parity,宇称 • 长期以来,人们把左右对称看成一条天经地义的原理,被人们奉为金科玉律. • 1956年Lee-Yang宇称不守恒的发现震撼人心;57年吴健雄实验证实;57年获奖 • 空间反演 • 轨道宇称 • 内禀宇称: 粒子内部波函数也有一定的宇称,只能实验确定(与粒子内部运动有关).

  3. 几点性质 • 只有纯中性粒子才有绝对的内禀宇称 • 一般约定 • 同一同位旋多重态不同电荷态宇称相同 • 相乘性量子数 • P宇称在强作用与电磁作用过程守恒

  4. Tau-Theta Puzzle • 实验上 • 但其质量，寿命完全相同！同一粒子？ • 分析全部实验，大胆提出弱作用过程宇称不守恒 • 建议用钴60 beta decay 检验

  5. 实验（低温，极化）

  6. Parity,宇称 • 长期以来,人们把左右对称看成一条天经地义的原理,被人们奉为金科玉律.。一位非常著名的大科学家鲍利就曾说过：“我不相信上帝是一个惯用左手的左撇子，我准备下极大的赌注，来赌实验将显示出对称的结果。 • 实验结果：两探测器读数相差很大; 57年颁奖！ • Tau-theta实为K+介子 • 中微子无确定宇称（左旋）。所有含中微子过程都破坏宇称。

  7. CP变换 • CPT定理：量子场论（定域，相对论协变，自旋统计）运动规律在CPT变换下不变 • 推论：粒子-反粒子之质量，寿命，g因子，衰变率均相等。 • P不守恒,那么C,CP (T)呢？

  8. CP-2 • 弱作用过程CP 是相当好的近似（P,C破坏） • 普适弱作用理论（34年Fermi V-A theory，57年Marshak,Sudarshan,Gell-mann,Feynman，后面讲) • 中微子变换 • CP变换联系的过程 衰变率相等（实验验证1957）。

  9. CP Violation • 宇宙起源，正反物质不对称之谜(hot topic) • 1964年，Cronin and Fitch中性K介子实验发现有3/1000的概率破坏CP. • 强作用态与弱作用态 • 具有寿命的态并不是具有确定奇异数的态，而是其线性组合。（态叠加原理） • 一般 • 寿命为

  10. 2 • 弱衰变态才是CP本征态 • Pseudoscalar • 故 • 若CP守恒，

  11. 实验结果 • 破坏之根源：几十种CPV理论 （Wolfenstein超弱作用？弱8个数量级） Strong CPV Weak CPV:几代的问题，代的混合

  12. 其他（beyond SDM) • Direct CPV: B工厂, SLAC and KEK， • 中微子振荡（太阳中微子失踪案), H2B project • T-invariance: the electric dipole moment of the neutron • 反物质的制备

  13. Identical Particles • 场论给出：+1，整数自旋，玻色子 -1，半整数自旋，费米子 • 两个全同粒子组成的系统：L+S = 偶数 • 推广到同位旋：L+S+I+2i = 偶数,i为一个粒子同位旋 • 例：氘核.（expt. S=1,L=0,2) I必须为偶数，另一方面只能是0或 1，所以I是0。没有pp, nn态！

  14. 正反粒子系统 • 正反费米子系统（q-qbar介子) • 总自旋 0或1

  15. 允许态

  16. 允许态 • 正反玻色子系统

  17. Exotic States • 正反费米子系统不可能态 • 正反玻色子系统不可能态（正反夸克对） • 胶球/ 色禁闭：只有色单态系统 两个胶子 三个胶子的胶球可取更多可能量子数

  18. 粒子物理之守恒定律 • 1。能动量，角动量，重子数，轻子数，全同粒子交换严格守恒 • 2。强作用过程中全部守恒（标准模型） • 3。I, I_3,S,C,B,C,P,G,(CP)弱作用过程不守恒 • 4。I, G电磁作用过程不守恒

  19. “为什么对称是重要的?“ • 21世纪科技所面临的四大问题---T.D.Lee • 1.为什么一些物理现象在理论上对称但实验结果不对称， • 2.为什么一半的基本粒子不能单独存在而且看不见， • 3.为什么全宇宙90%以上的物质是暗物质， • 4.为什么每个类星体的能量竟然是太阳能量的10的15次方。

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