第12章 基本粒子和自然的力(2)[第1页/共4页]

但是，1964年，还是两个美国人――J・W・克罗宁和瓦尔・费兹――发明，在某种称为K介子的衰变中，乃至连CP对称也不从命。1980年，克罗宁和费兹终究因为他们的研讨而获得诺贝尔奖。（很多奖是因为显现宇宙不像我们曾经想像的那么简朴而授予的！）有一个数学定理说，任何从命量子力学和相对论的实际必须从命CPT结合对称。换言之，如果同时用反粒子来置换粒子，取镜像另偶然候反演，则宇宙的行动必须是一样的。但是，克罗宁和费兹指出，如果仅仅用反粒子来代替粒子，并且采取镜像，但不反演时候方向，则宇宙的行动不不异。以是，如果人们反演时候方向，物理学定律必须窜改――它们不从命T对称。

固然观察质子的自发衰变非常困难，但很能够正因为这相反的过程，即质子，或更简朴地说，夸克的产生导致了我们的存在。它们是从宇宙开初的能够想像的最天然的体例――一夸克并不比反夸克更多的状况下产生的。地球上的物质主如果由质子和中子，进而由夸克构成。除了少数由物理学家在大型粒子加快器中产生的以外，不存在由反夸克构成的反质子和反中子。我们从宇宙线中获得的证据表白，我们星系中的统统物质也是如许：除了少数当粒子和反粒子对停止高能碰撞时产生的以外，没有发明反质子和反中子。如果在我们星系中有很大地区的反物质，则能够预感，在正反物质的鸿沟会观察到大量的辐射。很多粒子在那边和它们的反粒子相碰撞、相互泯没并开释出高能辐射。

人们停止了一系列尝试，可惜没有获得任何质子或中子衰变的确切证据。有一个尝试是在俄亥俄的莫尔顿盐矿里停止的（为了制止其他因宇宙射线引发的会和质子衰变相混合的事件产生），用了8000吨水。因为在尝试中没有观察到自发的质子衰变，是以能够预算出，能够的质子寿命起码应为1000万亿亿亿（1前面跟31个0）年。这比简朴的大同一实际所预言的寿命更长。但是，一些更精美的大同一实际预言的寿命比这更长，是以需求用更活络的手腕对乃至更大量的物质停止查验。

此中最风趣的预言是，构成凡是物质的大部分质量的质子能够自发衰变成诸如反电子之类更轻的粒子。之以是能够，其启事在于，在大同一能量下，夸克和反电子之间没有本质的分歧。在普通环境下一个质子中的三个夸克没有充足能量窜改成反电子，因为不肯定性道理意味着质子中夸克的能量不成能严格稳定，此中一个夸克会非常偶尔地获得充足能量停止这类窜改。如许质子就要衰变。夸克要获得充足能量的概率是如此之低，起码要等候100万亿亿亿年（1前面跟30个O）才气有1次。这比宇宙从大爆炸以来的春秋（约莫100亿年――1前面跟10个0）要长很多了。是以，人们会以为不成能在尝试上检测到质子自发衰变的能够性。但是，人们能够察看包含极大数量质子的大量物质，以增加检测衰变的机遇。（比方，如果察看的工具含有1前面跟31个0个质子，遵循最简朴的GUT，能够预感在1年内应能看到多于一次的质子衰变）。

色禁闭使得人们察看不到一个伶仃的夸克或胶子，这究竟使得将夸克和胶子当作粒子的全部观点看起来有点玄学的味道。但是，强核力另有一种叫做渐近自在的性子，它使得夸克和胶子成为意义明白的观点。在普通能量下，强核力确切很强，它将夸克紧紧地捆在一起。但是，大型粒子加快器的尝试指出，强感化力在高能量下变得弱很多，夸克和胶子的行动就几近像自在粒子那样。