20
世紀(jì)
20
代發(fā)璣了宇稱(chēng)守恒定律,人們運(yùn)用這個(gè)定律解決了不少難題,科學(xué)家們?yōu)橹畾g欣鼓舞。
1947
,有人在宇宙射線(xiàn)的云霧照片留下的徑跡中看到一個(gè)新的奇異粒子,該粒子發(fā)生衰變時(shí)宇稱(chēng)不同;
1953
美國(guó)物理學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察也證實(shí)了這一點(diǎn)。這種和宇稱(chēng)守恒定律不符的奇怪現(xiàn)象,讓科學(xué)家們傷透了腦筋。
起初,李政道、楊振寧也都力圖在不改變守恒定律前提下,從理論上解釋這一現(xiàn)象,并先后提出不少假說(shuō),從實(shí)驗(yàn)上加以檢驗(yàn),但都以失敗而告終。“也許在弱相互作用下宇稱(chēng)
本來(lái)就是不守恒的”這個(gè)念頭在李政道和楊振寧的頭腦中縈繞,這意味著拒絕承認(rèn)物理學(xué)
最基本的定律,這是許多人想都不敢想的。
一天深夜,李政道家的電話(huà)又響了,是楊振寧的聲音:“我借來(lái)了西格本所編的有關(guān)核
譜學(xué)的書(shū),厚厚的一大本,明天你到我這來(lái),咱們逐個(gè)推算,硪感覺(jué)到原來(lái)的宇稱(chēng)守恒實(shí)驗(yàn)
好像沒(méi)有一個(gè)是屬于弱相互作用的。”
“行
!
我明天一早就過(guò)去。”李政道興奮地回答。
第二天,李政道一跨進(jìn)楊振寧的辦公室,就看到楊振寧桌上的一大堆書(shū)和一大摞稿
紙,再看看楊振寧那熬紅的雙眼,笑著說(shuō):“楊兄,要注意身體啊。”
“彼此
!
彼此
!
來(lái),坐下來(lái)
!
”楊振寧捧出一大堆書(shū),“我已經(jīng)算了幾個(gè),確實(shí)都以極大
的精確度證實(shí)了宇稱(chēng)守恒定律,可是這些實(shí)驗(yàn)沒(méi)有一個(gè)是屬于弱相互作用的。雖然在以
往分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)都假定了宇稱(chēng)守恒,但實(shí)際上這是完全不必要的。”
李政道頗有同感地說(shuō):“對(duì),因?yàn)椴还芪覀兗俣ㄓ罘Q(chēng)是否守恒,都同樣說(shuō)明以往的實(shí)驗(yàn)
事實(shí)。”整整一個(gè)夏天,兩人都在一遍又一遍地檢查所有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,他們更加堅(jiān)定了自己
的看法。
1956
10
月,李政道和楊振寧發(fā)表了一篇題為《弱相互作用中宇稱(chēng)守恒的問(wèn)題》的論
文。這篇后來(lái)被譽(yù)為“戰(zhàn)后最激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)”的論文指出:雖然在所有強(qiáng)相互作用中,宇稱(chēng)守恒的證據(jù)是強(qiáng)有力的;但在弱相互作用中,宇稱(chēng)守恒的的證據(jù)一個(gè)也找不到。因此,可以認(rèn)為:在弱相互作用中宇稱(chēng)守恒定律也許根本就不成立。不過(guò),他們又謹(jǐn)慎地補(bǔ)充:因?yàn)槟壳拔覀冴P(guān)于奇異粒子的知識(shí)仍很缺乏,所以上述論證是不能認(rèn)真對(duì)待的,倒不如把它看做是考查宇稱(chēng)守恒問(wèn)題的一個(gè)推動(dòng)力。
論文發(fā)表后,幾乎沒(méi)人相信他們不同尋常的大膽聲明。當(dāng)時(shí)世界上最偉大的理論物
理學(xué)家之一泡利在給一位朋友寫(xiě)信時(shí)說(shuō):“我已準(zhǔn)備好了一大筆賭注,我敢打賭實(shí)驗(yàn)將獲
得對(duì)稱(chēng)的結(jié)果。”實(shí)驗(yàn)學(xué)家諾爾曼·拉姆齊對(duì)費(fèi)曼教授說(shuō):“我們來(lái)做一個(gè)實(shí)驗(yàn),看宇稱(chēng)在
衰變中是否不同。你是否愿意以一百元和一元跟我打賭
?
”費(fèi)曼教授說(shuō):“不,但打五十元
的賭我倒是情愿。”
僅靠一篇論文不具有說(shuō)服力,重要的是要有令人信服的實(shí)驗(yàn)。他們不約而同想起美籍華人、著名的女實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家昊健雄。素以嚴(yán)謹(jǐn)著稱(chēng)的昊健雄教授,對(duì)實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)細(xì)小的環(huán)節(jié)都親自把關(guān),李政道和楊振寧也常常泡在那里,一起考慮實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的情況以及解決的方案。在
100
天的實(shí)驗(yàn)日子里,吳健雄一步也沒(méi)有離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。
1956
12
月,吳健雄走到每個(gè)人身旁,叮囑大家檢查好各種儀器,她自己緊張地注視著計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器快速顯示,與原來(lái)的設(shè)想吻合,她沉著地下令:改變磁場(chǎng)方向。計(jì)數(shù)器的熒光液晶數(shù)字顯示著,在跳躍著,全組人員的心緊張得不可名狀……
顯示器上的數(shù)字準(zhǔn)確無(wú)誤地告訴人們:實(shí)驗(yàn)成功了!吳健雄兩眼盯著顯示屏,咬咬牙,向大家說(shuō)了句:“再來(lái)一次!”重復(fù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,準(zhǔn)確無(wú)誤。緊隨吳健雄實(shí)驗(yàn)之后,全世界有近百個(gè)不同實(shí)驗(yàn)得到同一結(jié)論。至此,弱相互作用下宇稱(chēng)不守恒已成定論。李、楊的理論告訴人們:科學(xué)總是要前進(jìn)的,每一次的
geming
都迫使科學(xué)界推翻一種盛極一時(shí)的理論,以支持一種與之不相容,然而卻是更有生命力的理論。
1957
,李政道、楊振寧共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
應(yīng)該提到的是:
1928
,美國(guó)物理學(xué)家考克斯曾在衰變中觀(guān)察到了宇稱(chēng)不守恒現(xiàn)象,因?qū)τ罘Q(chēng)守恒定律深信不疑,以為實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差而與重大發(fā)現(xiàn)失之交臂;大物理學(xué)家朗道的研究生曾寫(xiě)了一篇關(guān)于弱相互作用下宇稱(chēng)不守恒的文章,被朗遭斥為“開(kāi)玩笑”,這位研究生出于對(duì)朗道的崇拜而放棄了這一想法。
(摘編自蔣東明《李政道傳》)
(
1
)下列對(duì)傳記有關(guān)內(nèi)容的分析和概括,最恰當(dāng)?shù)膬身?xiàng)是(
5
分)
(
)
A
.宇稱(chēng)守恒定律自發(fā)現(xiàn)以來(lái)。解決了不少科學(xué)難題,成為物理學(xué)最基本的定律,一直被物理學(xué)界奉為不可逾越的信條。
B
.李政道、楊振寧一開(kāi)始就懷疑宇稱(chēng)守恒定律,經(jīng)過(guò)大量推算和深入研究,發(fā)現(xiàn)宇稱(chēng)守恒定律并非在所有情況下都適用。
C
.因?yàn)橐淮螌?shí)驗(yàn)的成功具有偶然性,人們難以信服,所以吳健雄教授在第一次實(shí)驗(yàn)成功后,宣布“再來(lái)一次”。
D
.距李政道、楊振寧的理論提出一多一點(diǎn)的時(shí)間,兩人就共同獲得諾貝爾物理學(xué)
獎(jiǎng),這足以說(shuō)明這一研究成果具有劃時(shí)代的意義。
E
.美國(guó)物理學(xué)家考克斯曾觀(guān)察到宇稱(chēng)不守恒這一現(xiàn)象,但因?yàn)閷?shí)驗(yàn)誤差錯(cuò)失機(jī)會(huì),致使這一重大發(fā)現(xiàn)推遲了近
30
。
(
2
)盡管李政道、楊振寧“更加堅(jiān)定了自己的看法”,但在發(fā)表的論文中卻“又謹(jǐn)慎地補(bǔ)
充”,這是為什么?請(qǐng)簡(jiǎn)要分析。(
6
分)
(
3
)文中寫(xiě)李政道、楊振寧論文發(fā)表后,幾位著名物理學(xué)家打賭,這有什么作用?請(qǐng)簡(jiǎn)要
分析。(
6
分)
(
4
)李政道、楊振寧提出的“弱相互作用下宇稱(chēng)不守恒”理論,被譽(yù)為“戰(zhàn)后最激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)”,請(qǐng)從“勇氣”“發(fā)現(xiàn)”“執(zhí)著”三個(gè)方面,任選一個(gè)方面,結(jié)合全文,談?wù)勀愕目捶。?br />8
分)
參考答案:
12
.(
25
分)(
1
)(
5
分)答
1
)‘給
3
分,答
A
給
2
分,答
C
給
1
分,答
B
、
E
不給分。
(
2
)(每。分)①當(dāng)時(shí)物理學(xué)界關(guān)予奇異粒子的知識(shí)還很缺乏;②這種理論還有待更多的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;③雖然李、楊二人經(jīng)過(guò)大量的推算和深入的研究,但提出一種新的觀(guān)點(diǎn)應(yīng)該更嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致(每點(diǎn)
2
分,意思對(duì)即可)
(
3
)(
6
分)①說(shuō)明宇稱(chēng)守恒定律在人們心中的地位至高無(wú)上;②表明當(dāng)時(shí)著名的物理學(xué)家對(duì)李、楊二人的理論不以為然;③村托在巨大壓力面前,李楊二人超乎尋常的勇氣。
(
4
)(
8
分)觀(guān)點(diǎn)一:有勇氣才敢于創(chuàng)新。①打破思想上的禁錮,尊重事實(shí),不盲從權(quán)威;③敢于突破已有經(jīng)驗(yàn)和理論的束縛;③敢于建主新的理論。觀(guān)點(diǎn)二:發(fā)現(xiàn)是科學(xué)進(jìn)步的基礎(chǔ)。①認(rèn)真研究反常現(xiàn)象,及時(shí)捕捉到新鮮的信息;②善于發(fā)現(xiàn)權(quán)威理論不周?chē)?yán)的地方;③在實(shí)踐中不斷思考,提出自己的觀(guān)點(diǎn)。觀(guān)點(diǎn)三:執(zhí)著是取得成就的關(guān)鍵。①?gòu)氖≈袑ふ倚碌耐黄瓶冢_定研究方向②堅(jiān)持正確的觀(guān)點(diǎn),進(jìn)行深入研究;③堅(jiān)持用事實(shí)說(shuō)話(huà),用實(shí)驗(yàn)證實(shí)自己的設(shè)想。(不要求面面俱到,只要能就以上任何一種觀(guān)點(diǎn)或者其他觀(guān)點(diǎn)進(jìn)行探究,即可根據(jù)觀(guān)點(diǎn)是否明確、論述是否合理、理由是否充分酌情給分。觀(guān)點(diǎn)正確給
3
分,論述合理、理由充分,給
5
分)
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/521691.html
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