基本介紹
- 中文名：對稱破缺
- 外文名：broken-symmetry
- 時間：上世紀六七十年代和2015
- 含義：數學形式保持對稱
概念,科學家的觀點,
概念
“對稱破缺”是量子場論的重要概念，對探索宇宙的本原有重要意義。它包含“自發對稱破缺”和“動力學對稱破缺”兩種情形。並天然實效的存在圖列；
根據已知理論，大約137億年前，宇宙在一次“大爆炸”中誕生。之後，夸克、電子等粒子和同樣數量質量但電荷相反的反粒子構成了物質。粒子和反粒子一旦碰撞，將在釋放能量後“同歸於盡”。因此，如果兩者始終並存，宇宙中的物質最終將消失殆盡，甚至人類自身都將不會存在。但是，現在的宇宙中只有粒子“倖存”，沒有發現反粒子。科學家發現，除電荷相反外，粒子和反粒子還存在其他微小差異，這種性質差異被稱為“對稱破缺”，這也就是反粒子倖存率為什麼不如粒子的關鍵原因。
科學家的觀點
今年的物理學獎背景介紹即以《對稱破缺》為題，充滿歷史感的陳述長達20頁。
在經典物理學中，各種形式的對稱定律已經確認和套用，然而直到量子力學出現，對稱原理才擔任起一個本質性的角色。
物理學定律此前一直顯示出左右之間完全對稱，這種對稱可以形成為一種守恆定律，稱之為宇稱(P)守恆，1954年出現的θ-τ難題卻導致了宇稱不守恆定律的提出，楊振寧和李政道因此項工作共同獲得了1957年諾貝爾物理獎。
解決宇稱不守恆的辦法一度是引進電荷C，得到CP守恆，而芝加哥大學的克羅寧(JamesCronin)和普林斯頓大學的菲奇(ValLFitch)，卻於1964年在中性K-介子衰變中發現CP破壞，他們也因此獲得了1980年諾貝爾物理獎。
安德烈沙卡洛夫的觀點
蘇聯的核物理學家安德烈沙卡洛夫在1967年指出，CP破壞一定是宇宙物質不對稱的起源。我們知道，除了能量以外，宇宙中的“原材料”可以歸結為正物質和反物質兩種，物理學家認為大爆炸產生了相同數量的正反物質，但為什麼目前來看，正物質占據了統治性地位呢？對稱破缺正試圖解釋這一現象。
朝永振一郎的觀點
很本分、很深刻的一位物理學家
南部陽一郎出身東京大學物理系，師承1965年諾貝爾物理獎得主朝永振一郎，二戰後不久赴美，1956年開始任教於芝加哥大學。2008年10月7日物理獎宣布後不久，芝大的網站即迅速更新了頭條，慶賀他們又多了一位諾獎獲得者。
李淼的觀點
約十年前，李淼在芝大費米研究所(EFI)工作時期就認識南部教授，“辦公室離得很近，也一起討論過物理，特別是所謂的‘南部括弧’，之後與合作者就這個問題寫過一篇論文”。印象中，這位老人是“很本分、很深刻的一位物理學家 ”，雖說那時已經退休，但每隔一天去辦公室，參加幾乎所有理論組的學術報告。
皮埃爾·居里的觀點
南部獲獎的原因是“發現了亞原子物理的對稱自發性破缺機制”。所謂對稱性自發破缺，指的是一個物理體系的拉氏量具有某種對稱性，而基態卻不具有該對稱性。這個概念最早出現在凝聚態物理中，如超導現象就是一種對稱性破缺。20世紀初，皮埃爾·居里發現在居里溫度下超導物質表現出了這項特質。
庫柏等的觀點
上世紀50年代末超導研究正酣，庫柏等人提出超導體中有庫柏電子對，南部則想到用場論來解釋超導體的對稱性自發破缺，1960年更是創造性地把這條原理套用到量子力學，這是一個非常漂亮的舉措，對自發性對稱破缺的深入研究帶來了希格斯機制：在標準模型中，所有基本粒子的質量都來源於電弱統一理論中的規範對稱性自發破缺，此即標準模型對質量起源問題的直接回答。
倘若9月10日開機的LHC(很不幸它啟動一個星期就開始了大修)能於不久的將來撞出希格斯粒子的話，就可以對此進行一番驗證了。
克羅寧的觀點
克羅寧對南部評價如下：他總是走在同時代的前面，他的發現被認為是別人需要用更久的時間才能發現的。
這一評價對於其他兩位獲獎者同樣適用。64歲的小林誠是日本高能源加速器研究機構(KEK)的名譽教授，68 歲的益川敏英是京都大學名譽教授，擔任過湯川理論物理研究所(YITP)所長。他們獲獎的理由是“發現對稱破缺的起源，預測自然界存在第三族夸克”。
