科学假说的验证分解

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科学假说的检验
1956 年之前，吴健雄已因在β衰变方面所作过的细致精 密又多种多样的实验工作而为核物理学界所熟知。 1956 年李政道、杨振宁提出在β衰变过程中宇称可能不 守恒之后，吴健雄立即领导她的小组进行了一个实验， 在极低温（ 0.01K ）下用强磁场把钴 -60 原子核自旋方 向极化（即使自旋几乎都在同一方向），而观察钴 -60 原子核β衰变放出的电子的出射方向。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。 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，这个实验结果证实了弱相互作用中的对称 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。在整个物理学界产生 了极为深远的影响。
如何解释这个现象？可供选择的答案只有两种：一种承 认宇称守恒定律，则τ粒子与θ粒子是两种不同的粒子， 因为它们的宇称不同，相互作用过程宇称应不变，但无 法解释为什么θ、τ粒子性质如此相同。另一种确认τ和θ 是同一种粒子，则宇称守恒定律不成立。
1956年，李政道和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。
科学假说的提出
宇称守恒定律于1926年提出，在强力、电磁力和万有 引力中相继得到证明。
弱相互作用下的宇称守恒的这一看法一直维持了三十 年。但在1954~1956年间，人们在粒子物理研究中遇到 了一个难题，即所谓的“τ-θ之谜”，就是荷电的κ介子 有两种衰变方式，一种记为τ介子，一种记为θ介子。这 两种粒子的质量、电荷、寿命、自旋等几乎完全相同， 以致于人们不能不怀疑它们是同一粒子。然而另一方 面，它们的衰变情形却不相同，表现为宇称不相同， 当τ粒子衰变时，产生三个π介子，它们的宇称为负 （根椐已确定了的π介子的宇称为-1和宇称守恒定律）， 而θ粒子衰变时产生两个π介子，它们的宇称为正，也 就是说，τ粒子与θ粒子衰变时具有完全相反的宇称。
结论
实验成功了，吴健雄证明了杨振宁和李政道的理论， 推翻了物理学上屹立不移三十年之久的宇称守恒定律。 这一发现，使瑞典皇家科学院立即将1957年的诺贝尔 物理奖，颁发给杨振宁和李政道两位博士，因为他们 指正了过去科学家所犯的严重错误，更开启基本粒子 “弱交换作用”一些规则的研究，使人类对物质结构 内层的认识迈进了一大步。
Fra Baidu bibliotek科学假说及其论证
目录
人物介绍 相关概念 科学假说的提出 科学假说的检验 结论
人物介绍
相关概念
宇称守恒定律：指在任何情况下,任何粒子的镜象与该 粒子除自旋方向外,具有完全相同的性质.
宇称不守恒定律：指在弱相互作用中，互为镜像的物 质的运动不对称。
弱力：(英文：weak interaction)是自然的四种基本力中 的一种，其余三种为强核力、电磁力及万有引力。造 成放射性原子核或自由中子衰变的短程力，作用于所 有物质粒子，而不作用于携带力的粒子。
综上，在科学发展中，充满着假说的不断更替，或者 推翻一些假说，或者修正一些假说，或者验证一些假 说。它反映了人类认识的复杂性和迂回性，人类正是 在实践中把握客观真理，认识事物本质，通过实践提 出假说，又通过实践验证假说，使科学假说发展为科 学理论。
客观真理性、普遍性、系统性、逻辑性和预见性，这是 科学理论的基本特征。但是，实践是历史的，科学理论 也是一定历史条件下的产物，因此，从另一方面来看， 就正如列宁所指出的：“人不能完全把握反映描绘全部 自然界，人在创立抽象、概念、规律、科学的世界图画 等等时，只能永远地接近这一点。”任何理论，只能是 相对完整的体系。这就决定任何一个科学理论必然地在 实践的推动下不断向前发展，它不可能是凝固不变的。