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重点人群科学素养基础篇(二十九)
来源: 时间:2016-07-26 03:23:00 编辑:咸宁科协

(三)历史上二十个重大科学实验

70.吴健雄的β衰变实验

宇称守恒原本是物理学家一致公认的基本原理之一。1956年,李政道、杨振宁提出了在β衰变过程中宇称可能不守恒的理论。吴健雄立即领导她的研究小组进行了一个实验,在极低温度(0.01K)下用磁场把钴60原子核自旋方向极化(即使自旋几乎都在同一方向),进而观察钴60原子核β衰变放出电子的出射方向。他们发现绝大多数电子的出射方向都和钴60原子核的自旋方向相反。也就是说,钴60原子核的自旋方向和它的β方向相反。也就是说,钴60原子核的自旋方向和它的β衰变的电子出射方向形成左手螺旋,而不形成右手螺旋。但如果宇称守恒,则必须左右对称,左右手螺旋两种机会相等。因此,这个实验结果就证实了弱相互作用中的宇称不守恒。由此,在整个物理学界产生了极为深远的影响。吴健雄在完成试验后,有两个星期的时间几乎完全无法入睡。她一再地自问,为什么老天爷要她来揭示这个奥秘?她说:“这件事给我们一个教训,就是永远不要把所谓‘不验自明’的定律视为是必然的。”实验完成的第二天,在世界舆论界享有崇高地位的报纸,以头版刊出新闻报道这件科学大事,他们用的标题是“物理学的基本观念已经由实验推翻”。这是变革物理学基本观念的重要试验。

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