粒子物理-zhejianginstituteofmodernphysics

1、Chap3/part2,,Parity,宇稱(chēng),長(zhǎng)期以來(lái),人們把左右對(duì)稱(chēng)看成一條天經(jīng)地義的原理,被人們奉為金科玉律.1956年Lee-Yang宇稱(chēng)不守恒的發(fā)現(xiàn)震撼人心;57年吳健雄實(shí)驗(yàn)證實(shí);57年獲獎(jiǎng)空間反演軌道宇稱(chēng) 內(nèi)稟宇稱(chēng): 粒子內(nèi)部波函數(shù)也有一定的宇稱(chēng),只能實(shí)驗(yàn)確定(與粒子內(nèi)部運(yùn)動(dòng)有關(guān)).,,幾點(diǎn)性質(zhì),只有純中性粒子才有絕對(duì)的內(nèi)稟宇稱(chēng) 一般約定同一同位旋多重態(tài)不同電荷

2、態(tài)宇稱(chēng)相同 相乘性量子數(shù)P宇稱(chēng)在強(qiáng)作用與電磁作用過(guò)程守恒,Tau-Theta Puzzle,實(shí)驗(yàn)上 但其質(zhì)量，壽命完全相同！同一粒子？分析全部實(shí)驗(yàn)，大膽提出弱作用過(guò)程宇稱(chēng)不守恒 建議用鈷60 beta decay 檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)（低溫，極化）,,Parity,宇稱(chēng),長(zhǎng)期以來(lái),人們把左右對(duì)稱(chēng)看成一條天經(jīng)地義的原理,被人們奉為金科玉律.。一位非常著名的大科學(xué)家鮑利就曾說(shuō)過(guò)：“我不相信上帝是

3、一個(gè)慣用左手的左撇子，我準(zhǔn)備下極大的賭注，來(lái)賭實(shí)驗(yàn)將顯示出對(duì)稱(chēng)的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：兩探測(cè)器讀數(shù)相差很大; 57年頒獎(jiǎng)！Tau-theta實(shí)為K+介子中微子無(wú)確定宇稱(chēng)（左旋）。所有含中微子過(guò)程都破壞宇稱(chēng)。,CP變換,CPT定理：量子場(chǎng)論（定域，相對(duì)論協(xié)變，自旋統(tǒng)計(jì)）運(yùn)動(dòng)規(guī)律在CPT變換下不變推論：粒子-反粒子之質(zhì)量，壽命，g因子，衰變率均相等。P不守恒,那么C,CP (T)呢？,CP-2,弱作用過(guò)程CP 是相當(dāng)好的近似（P,C破

4、壞）普適弱作用理論（34年Fermi V-A theory，57年Marshak,Sudarshan,Gell-mann,Feynman，后面講)中微子變換CP變換聯(lián)系的過(guò)程 衰變率相等（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1957）。,CP Violation,宇宙起源，正反物質(zhì)不對(duì)稱(chēng)之謎(hot topic)1964年，Cronin and Fitch中性K介子實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有3/1000的概率破壞CP.強(qiáng)作用態(tài)與弱作用態(tài)具有壽命的態(tài)

5、并不是具有確定奇異數(shù)的態(tài)，而是其線性組合。（態(tài)疊加原理）一般壽命為,2,弱衰變態(tài)才是CP本征態(tài)Pseudoscalar故若CP守恒，,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,破壞之根源：幾十種CPV理論 （Wolfenstein超弱作用？弱8個(gè)數(shù)量級(jí)）Strong CPVWeak CPV:幾代的問(wèn)題，代的混合,其他（beyond SDM),Direct CPV: B工廠, SLAC and KEK，中微子振蕩（太陽(yáng)中微子失

6、蹤案), H2B projectT-invariance: the electric dipole moment of the neutron反物質(zhì)的制備,Identical Particles,場(chǎng)論給出：+1，整數(shù)自旋，玻色子 -1，半整數(shù)自旋，費(fèi)米子兩個(gè)全同粒子組成的系統(tǒng)：L+S = 偶數(shù)推廣到同位旋：L+S+I+2i = 偶數(shù),i為一個(gè)粒子同位旋例：氘核.（expt. S

7、=1,L=0,2) ?I必須為偶數(shù)，另一方面只能是0或 1，所以I是0。沒(méi)有pp, nn態(tài)！,正反粒子系統(tǒng),正反費(fèi)米子系統(tǒng)（q-qbar介子)總自旋 0或1,允許態(tài),,允許態(tài),正反玻色子系統(tǒng),Exotic States,正反費(fèi)米子系統(tǒng)不可能態(tài)正反玻色子系統(tǒng)不可能態(tài)（正反夸克對(duì)）膠球/ 色禁閉：只有色單態(tài)系統(tǒng)兩個(gè)膠子三個(gè)膠子的膠球可取更多可能量子數(shù),粒子物理之守恒定律,1。能動(dòng)量，角動(dòng)量，重子數(shù)，輕子數(shù)，全同粒子交換