再談parity。一系統的parity，指的是其「運態幅」（state amplitude）在空間座標倒置變換下變號或不變號的性質。如果交互作用具左右對稱性，則系統的運態必然或為「奇性」（odd parity，例如π介子本身），或為「偶性」（even parity，例如氫原子基態）。此一性質最恰當的稱呼當是「奇偶性」，亦屬「對立詞」。
1956年，華裔物理學家李政道與楊振寧提出：在弱作用中，奇偶性可能不守恆（奇性態可能變為偶性態，偶性態可能變為奇性態），若如此則微小世界裡會有左右不對稱（「宇不稱」）的現象。經吳健雄等人的及時實驗證實，他們獲得了1957年的諾貝爾獎。一般將奇偶性譯為「宇稱」，不恰當，應予更正。
[PDF]生物分子手性与宇称破缺能差
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[PDF]吳健雄的宇稱不守恆實驗
www.ntsec.gov.tw/FileAtt.ashx?id=2084
宇称_互动百科
1956年12月27日：宇稱守恆的推翻
psroc.phys.ntu.edu.tw/bimonth/download.php?d=2&cpid=154...
關於季承的《李政道傳》及《宇稱不守恆發現之爭論解謎》
www.cuhk.edu.hk/ics/21c/issue/articles/118_1002036.pdf
宇称不守恒的发现与未发现*
破缺的宇称 - 李政道主页
釋說新語之二十四儀性與奇偶性
sci.ncu.edu.tw/wp-content/uploads/s24.pdf
I
www.ksjh.km.edu.tw/oldweb/study/1000word/I.htm
電子書服務平台 楊振寧談科學發展
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phymath999: finance01 brain01 su(2)01 U r 在同位旋空间的SU(2 ...
杨振宁与李政道的宇称不守恒理论
宇称是描述粒子在空间反演下变换性质的相乘性量子数引。记为P。它只有两个值+1和－1。如果描述某一粒子的波函数在空间反演变换(r→－r)下改变符号，该粒子具有奇宇称(P=－1)，如果波函数在空间反演下保持不变，该粒子具有偶宇称(P=+1)；n个粒子组成的系统的宇称等于这n个粒子宇称之积再乘以这n个粒子之间的n－1个轨道宇称之积；轨道角动量量子数为l时，其轨道宇称为(－1)。玻色子及其反粒子内禀宇称之积为+1；费米子及其反粒子内禀宇称之积为－1，在强相互和电磁作用过程中宇称守恒，在弱作用过程中宇称不守恒。
假定我们把每一个亚原子粒子都挂上标签：要么是A，要么是B，两者必居其一。再进一步假定，一个A粒子只要分裂成两个粒子，这两个粒子要不是统统属于A类，就 必定统统属于B类。这时我们可以写出A=A+A或A=B +B。一个B粒子如果分裂成两个粒子，这两个粒子当中总是有一个属于A类，另一个则属于B类，所以我们可以写出 B=A十B。 你还会发现另一种情形：如果两个粒子互相碰撞而分裂 成三个粒子，这时你就可能发现A+A=A+B+B或A+ B=B+B+B。 但是，有些情形却是观察不到的。例如，你不会发现A +B=A+A或A+B+A=B+A+B。 这一切是什么意思呢？好吧，让我们把A看作2，4， 6这类偶数当中的一个，而把B看作3，5，7这类奇数。 两个偶数相加总是等于偶数（6=2+4），所以A=A+ A。两个奇数相加也总是等于偶数（8=3+5），所以A =B+B。但是，一个奇数和一个偶数之和却总是等于奇数 （7=3+4），所以B=A+B。 换句话说，有些亚原子粒子可以称为“奇粒子”，另一 些亚原子粒子可以称为“偶粒子”，因为它们所能结合成的 粒子或分裂成的粒子正好与奇数和偶数相加时的情况相同。 当两个整数都是偶数或者都是奇数时，数学家就说这两 个整数具有“相同的奇偶性（宇称）”；如果一个是奇数， 一个是偶数，它们就具有“不同的奇偶性（宇称）”。这样一来，当有些亚原子粒子的行为象是奇数，有些象是偶数， 并且奇数和偶数的相加法则永远不被破坏时，那就是过去所 说的“宇称守恒”了。 1927年，物理学家魏格纳指出，亚原子粒子的宇称 是守恒的，因为这些粒子可以看作是具有“左右对称性”。 真有这种对称性的东西与它们在镜子里所成的像（镜像）完 全相同。数字0和8以及字母H和X都具有这样的对称性。 如果你把8，0，H和X转一下，让它们的右边变成左边， 左边变成右边，那么，你仍旧会得到8，0，H和X。字母 b和p就没有这种左右对称性。要是你把它们转个180°，b就会变成d，p就变成q——成为完全不同的字母了。 1956年，物理学家李政道、杨振宁指出，在某些类 型的亚原子事件中宇称应该不守恒，并且实验很快就证明他 们的说法是对的。这就是说，有些亚原子粒子的行为好像它 们在某些条件下是不对称似的。 由于这个原因，人们研究出了一个更普遍的守恒律。在 一个特定粒子不对称的地方，它的反粒子（即具有相反的电 荷或磁场）也是不对称的，但两者的模样相反。因此，如果 粒子的形状象p，它的反粒子的形状就象q。 如果把电荷（C）和宇称（P）放在一起，就能建立一 条简单的法则，来说明哪些亚原子事件能够发生，哪些亚原 子事件不能够发生。这个法则称为“CP守恒”。 后来，人们又明白了，为了使这个法则真正保险，还必 须考虑到时间（T）的方向；因为一个亚原子事件看起来既 可以是在时间中向前推进，也可以是在时间中向后倒退。添 上时间以后的法则称为“CPT守恒”。
1956年，李政到杨振宁在深入细致地研究了各种因素之后，大胆地断言：τ和θ是完全相同的同一种粒子(后来被称为K介子)，但在弱相互作用的环境中，它们的运动规律却不一定完全相同，通俗地说，这两个相同的粒子如果互相照镜子的话，它们的衰变方式在镜子里和镜子外居然不一样！用科学语言来说，“θ-τ”粒子在弱相互作用下是宇称不守恒的。
在最初，“θ-τ”粒子只是被作为一个特殊例外，人们还是不愿意放弃整体微观粒子世界的宇称守恒。此后不久，同为华裔的实验物理学家吴健雄用一个巧妙的实验验证了“宇称不守恒”，从此，“宇称不守恒”才真正被承认为一条具有普遍意义的基础科学原理。
光子是中性的即没有相互作用的 以拍 玻色 子, 因而无论多少光子都可以处于
同一状态。
正因为如此, 我们就可以获得高度有序状态而且几乎可以无限增强的激光束,
这正是现代高技术所不可缺少的工具之一
。当大量光子处于相同状态或者说处于相同的
电磁波态时, 量子物理中描述光子的波函数与电磁场的方程就是一回事。单光
子的波函数描述的是在某处找到这一光子的几率, 而往往大量的光子处于同一状态, 因
而宏观的方程也就正确地描述了这一光子的行为, 我们也就可以在宏观的水平
上了解波函数的性质
、推断光子的正确状态
。
因此经典的方程在近代有关导
波光学、光学双稳态、光存储材料等学科的研究中仍然应用自如。
但如今在高技术应用
领域中, 除要求光频一致外, 已愈来愈要求有稳定的偏振态, 因此希望在宏观
、
尤其是
在微观的水平上, 对光束的偏振态有更多的了解与研究
第 卷第 期高速摄影与光子学
年 月 万
· 句
光子的自旋与光波的偏振
刘力
湖南师范大学物理系, 长沙,
摘要从宏观以及微观两个方面对光子的自旋与光波的偏振态作了简要的说明, 并从原
子角动量的变化规律说明了角动量与光子自旋之间的关系, 也为进一步研究光的本性提供了
一些观点。
关健词自旋 偏振态 角动量 光子
前言
光子是中性的即没有相互作用的 以拍 玻色 子, 因而无论多少光子都可以处于
同一状态。
正因为如此, 我们就可以获得高度有序状态而且几乎可以无限增强的激光束,
这正是现代高技术所不可缺少的工具之一
。当大量光子处于相同状态或者说处于相同的
电磁波态时, 量子物理中描述光子的波函数与电磁场的方程就是一回事。单光
子的波函数描述的是在某处找到这一光子的几率, 而往往大量的光子处于同一状态, 因
而宏观的方程也就正确地描述了这一光子的行为, 我们也就可以在宏观的水平
上了解波函数的性质
、推断光子的正确状态
。
因此经典的方程在近代有关导
波光学、光学双稳态、光存储材料等学科的研究中仍然应用自如。
但如今在高技术应用
领域中, 除要求光频一致外, 已愈来愈要求有稳定的偏振态, 因此希望在宏观
、
尤其是
在微观的水平上, 对光束的偏振态有更多的了解与研究
。
单光子的自旋角动量
光波的偏振是大量光子集合的宏观概念, 在经典的电磁场理论中对其已有完善的叙
述。作为基础的左
、
右旋圆偏振光束可以组合成线偏振、椭圆偏振、部份偏振等光束,
它描述了电磁场的电矢量的各种不同的振动方向与方式。由于光波具有动量, 因而当分
析电磁波的电矢量处于旋转状态时, 人们必定想到左、
釋說新語之二十四 儀性與奇偶性
劉源俊
基本粒子有兩個重要性質是古典物理裡找不到相應性質的，那就是spin與parity。這兩個詞的翻譯煞費思量。
先說spin。這詞一般依照字面意思譯為「自旋」，但其實它與旋轉一點也沒有關係。以電子為例，它在磁場中會呈現兩互相獨立狀態之一，一者其磁矩與磁場同向，一者其磁矩與磁場反向，前者的能量較低。若無磁場，則其狀態是兩態的兼態。用量子物理裡的術語說，是：電子的spin quantum number 為 ½，其沿著磁場方向的角動量分量為 ½或﹣½。
換言之，電子遇磁場時，其取向截然二分。這一性質用spin來描述實是一不幸。中文如何寫才好呢？我想到古書上所說的『太極生兩儀，兩儀生四象，四象生八卦。』「象」與「卦」因與四和八扯上關係，已被借用來翻譯「象限」（quadrants）與「卦限」（octants）；準此，何不利用「儀」與二的關係來翻譯spin呢？於是說：電子有「兩儀性」，其「儀數」（spin）為 ½；電子在磁場裡有兩種「儀態」，一為「上儀」（spin up），一為「下儀」（spin down）。Spinor自然譯為「儀量」。
此說還可推廣：質子、中子等「重子」（baryons）與緲子、中微子等「輕子」（leptons）的儀數也是 ½；夸克的儀數也是½；但π介子在磁場裡只有一種狀態，儀數則是0；氘核12D有「三儀性」，它在磁場裡可有三種狀態，儀數是1。狀態數與儀數s的關係是2s＋1。惟光子例外，其儀數雖為1，但因以光速進行，只呈兩種狀態（沿著進行方向的角動量分量或為，或為 ﹣）。
質子與中子的質量相近，可視為同一類粒子─核子（nucleon）的兩種狀態。於是又可定義「同類儀」（isospin）：核子的同類儀數為 ½，π介子的同類儀數為1，…。此詞一般譯為「同位旋」，實是大謬不然。
再談parity。一系統的parity，指的是其「運態幅」（state amplitude）在空間座標倒置變換下變號或不變號的性質。如果交互作用具左右對稱性，則系統的運態必然或為「奇性」（odd parity，例如π介子本身），或為「偶性」（even parity，例如氫原子基態）。此一性質最恰當的稱呼當是「奇偶性」，亦屬「對立詞」。
1956年，華裔物理學家李政道與楊振寧提出：在弱作用中，奇偶性可能不守恆（奇性態可能變為偶性態，偶性態可能變為奇性態），若如此則微小世界裡會有左右不對稱（「宇不稱」）的現象。經吳健雄等人的及時實驗證實，他們獲得了1957年的諾貝爾獎。一般將奇偶性譯為「宇稱」，不恰當，應予更正。
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