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1、分立对称性失效问题

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1、分立对称性失效
问题
法国物理学家Curie说："非对称创造了世界"，这句话包含有丰
富而深邃的辩证法思想。我们的理论是根据对称产生的，可是我们的
世界又是不对称的，这是非常奇怪的。、、、我们有很充分的实验证据
表明，我们这个宇宙、我们这个世界是不对称的。【1】杨振宁
（C.N.Yang）讲：“分立对称性失效的根本原因今天仍然是未知的。
事实上，对于这些失效的潜在的理论基础，看来甚至尚未有人提出任
何建议。这样一种理论基础，我相信必定是存在的，因为从根本上说，
我们已经知道，物理世界的理论结构决不是没有原因的。”李政道
(T.D.Lee)认为，我们现有的全部知识是很不全面的，一定有另外一
个力，这个力是推翻对称的。【1】任何一个守恒律都是在一定的条件
下得到的,都有一定的适用范围,这本身就反映了对称性不是绝对的
无条件的适用于一切场合的。
对称性意味着守恒定律，唯一麻烦的是，实验表明几乎所有的这
些守恒定律（因自然界不存在右旋中微子）而受到破坏（即对称性的
丢失）；我们建议把物质与真空都考虑进去，于是这个部分的对称性
就可以恢复了。物理学里有对称性失效机制的理论，如LANDAU的二
级相变理论，场论的HIGGS机制。目前世界最大的加速器是美国布鲁
海文国家实验室的相对论性的重离子对撞机（RHIC），它使两个加速
到每个核子1000亿电子伏特的金离子对撞，在如此高的能量下，两
个金核中的物质互相穿过，而将所带的相当一部分能量留下来，产生
激发态的真空。李政道教授认为，恢复整个的对称性的答案，应该在
碰撞实验中所产生的这一瞬间具有高能量的激发态的真空之中。吴健
雄用两套实验装置观测钴60的衰变，她在极低温(0.01K)下用强磁场
把一套装置中的钴60原子核自旋方向转向左旋，把另一套装置中的
钴60原子核自旋方向转向右旋，这两套装置中的钴60互为镜像。实
验结果表明，这两套装置中的钴60放射出来的电子数有很大差异，
而且电子放射的方向也不能互相对称。实验结果证实了弱相互作用中
的宇称不守恒。就李政道、杨振宁发现“弱相互作用下宇称不守恒”
的事迹，何祚庥先生在《宇称不守恒的发现影响了一代人的思维 》
一文中写道：
“1956 年底和1957 年1 月，消息传来，吴健雄教授有关钴60
极化核的β衰变的实验，竟然观察到末态电子分布的左右不对称！接
下来，伽尔汶等人又观察到Π→μ→е衰变过程中的左右不对称。于
是，宇称守恒的定律就此被李政道、杨振宁两位科学上的先驱者所‘打
破’！ 一时之间，‘打破’宇称守恒定律的消息传遍世界，在许多国
家激起‘李、杨效应’。一些青年学子，纷纷立志要向李政道、杨振
宁学习，有的立志要向粒子物理进军，立志向科学进军，立志要‘赛
因顶峰会李杨’。至于我们这些略为懂得一些粒子物理的初等知识的
‘粉丝’（追星族），更是对李先生、杨先生所做的这一经典工作，崇
敬之至！在许多国家激起‘李、杨效应’。一些青年学子，纷纷立志
要向李政道、杨振宁学习，有的立志要向粒子物理进军，立志向科学
进军，立志要‘赛因顶峰会李杨’。” 阿西莫夫在《宇称是什么？》
的文章称：“后来，人们又明白了，为了使这个法则真正保险，还必
须考虑到时间（Ｔ）的方向；因为一个亚原子事件看起来既可以是在
时间中向前推进，也可以是在时间中向后倒退。添上时间以后的法则
称为‘ＣＰＴ守恒’。近来，就连ＣＰＴ守恒也成问题了，不过到底
怎么样，目前还没有得出最后的结论。”
1956年李和杨提出弱作用宇称不守恒的事例会有启发性意义：
在1956以前，发现了一个实验上奇怪的例子，就是所谓theta-tau
之谜，这两个粒子（当时称呼为theta和tau）的电荷、质量、自旋、
寿命等参数都一样，似乎应该是同一种粒子，但其宇称不同，似乎不
应该是同一种粒子。李和杨提出：它们应该是同一种粒子，但宇称在
弱作用中不守恒，所以看起来它们显示有不同宇称。其实，提出"宇
称在弱作用中不守恒"这本身没有什么太了不起（当时还有其他好几
人也有此类观念）。但李和杨的一个重要的点睛之笔是问：为何以前
几十年宇称守恒定律在弱作用中用得好好的，没有出现过什么矛盾？
他们进一步发现，原来在以前几十年弱作用实验中，其实用不用宇称
守恒定律都无所谓，所以其是否成立，也就在以前的实验中变得不重
要了，因此过去也就没有出现过麻烦。现在则才出现了麻烦。
理查德·费曼认为:“在自然现象之间存在着旋律和图样，但普
通人的眼睛往往对这些旋律和图样视而不见，只有分析家才能看到。
被我们称为‘物理学原理’的正是这些旋律和图样。这些理论从来不
是完美无缺的，“始终存在一条神秘的边界，始终会有一个地方需要
我们做一些看似徒劳的思考。”
笔者认为，分立对称性失效的原因在于物质的性质在某一层次上

既对称又不对称，既存在着对称破缺，它在深层次上又对称，但另一
属性可能又不对称，``````如此往复，永无止境，现代物理学理论揭
示了物质的某一属性，因此“一些物理现象理论上对称，但实验结果
不对称”。
物理学家们在寻找自然终极设计的对称性时遇到了麻烦，正如阿•
热先生谈道，对称意味着统一，而世界却呈现出多样性。如果设计完
美而对称，那么我们的世界什么都只有一种，比如基本粒子就会完全
相同，从而彼此不可分辨。这样的一个世界是可能的，但它又会非常
单调和乏味，就会没有原子、没有星星、没有花朵、也没有物理学家。
终极设计既要统一又要多样性，既要绝对完美又要喧闹的生机，既要
对称又要缺乏对称，他好象对物理学家们提出一个不可能实现的要
求。物理学一些最基本的理论，都是建立在空间对称性基础上的，自
从在弱相互作用中发现左和右的绝对性后，空间对称性的概念才开始
动摇了。物理空间是对称的吗？很多人都提出过这一疑问，但是有更
多的人认为空间的左右对称性是一种客观的存在，是一种自然美。有
位数学界的著名人士举了两个例子（假想实验）；用1张正方形的理
想化纸片，沿中线对折后，随机打上生物颜料构成的注记，摊开后看
看左右是否对称？如果设想，到远离地球引力场的外空间，假设有一
块正方形的空间面积，沿中线对折，左和右是否对称？真实的空间是
不对称的，理由很简单：生物大分子的旋光异构体，若按原子排列命
名某一生物分子为左手系（L），则它的异构物按同一原则的原子排列
就必为右手系（R），它们只在假想的数学空间具有左右对称，但在真
实的物理空间，却是具有不同物理特征的空间结构，左与右具有不同
的能量差。现代制药工业正是利用这一原理，对常用的200余种手征
性药物，有目标的选择与（L）或（R）相对应的价电子力，或表达其
能量差的其它方法，使其中没有药效的一种手征性大分子形成中性盐
或络合物而被清理出局，如果真实的空间是不对称的话，恐怕连治病
的药物都买不到了。
物理学空间是否左右对称，更理想的测试还有三个：其一是沿
左右空间人造卫星自转速度变化率的测定；其二是沿赤道面光缆进行
电磁脉冲的双向传递，测定向左和向右时间差的实验；不过，最好的
实验还是“引力探测器B”卫星，因为它的运行轨道，其中半个周期
是左手征空间，另半个是右手征空间，在离地球640千米的极地轨道
上运行，左和右的光速差引起陀螺仪自转轴偏转，1.5年后将有
10.824″附加角偏转，它比其它物理效应都要大（3项物理效应都是
向量值），实验结束后自见分晓。 在自由空间，在分子世界，在原子
和亚原子世界都存在着确定的手征性空间，问题只在于，这一类左右
手征性是如何形成的？20世纪的空间理论是无法相容的。
参考文献：
【1】李政道—科学的发展：从古代中国到现在 朱长超主编.《世界
著名科学家演讲精粹》139 百花洲文艺出版社 1995年3月第1版
第3次印刷

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研究生面试(凝聚态物理)

研究生面试(凝聚态物理)

1.什么是能带？在形成分子时，原子轨道构成具有分立能级的分子轨道。

晶体是由大量的原子有序堆积而成的。

由原子轨道所构成的分子轨道的数量非常之大，以至于可以将所形成的分子轨道的能级看成是准连续的，即形成了能带。

2.什么是位移电流？是由谁引入的？其物理实质是什么？在电磁学里，位移电流（displacement current）定义为电位移通量对于时间的变率。

位移电流的单位与电流的单位相同。

如同真实的电流，位移电流也有一个伴随的磁场。

但是，位移电流并不是移动的电荷所形成的电流；而是电位移通量对于时间的偏导数。

于1861 年，詹姆斯·麦克斯韦发表了一篇论文《论物理力线》，提出位移电流的概念。

在这篇论文内，他将位移电流项目加入了安培定律[1]。

修改后的定律，现今称为麦克斯韦-安培方程。

3.简述原胞和单胞的区别。

原胞（Primitive cell）是晶体中最小的周期性重复单元。

有时，为了更加直观地反映出晶体的宏观对称性，取一个包含若干个原胞的平行六面体作为重复单元，该重复单元被称为结晶学原胞，简称晶胞或单胞4.什么是宏观对称素和微观对称素？八种晶体的宏观基本对称要素i,m,1,2,3,4,6, 进行组合，一共能够得到32种组合方式，也叫32个点群。

所谓晶体的微观对称性就是晶体微观结构中的对称性除八种基本对称要素之外，空间动作要素：点阵、滑移面、螺旋轴在晶体结构中也能出现，它们统称微观对称要素，类似于宏观对称要素组合成32个点群的情况一样，所有的微观对称要素在符合点阵结构(14种布喇菲格子)基本特征的原则下，能够得到230种组合方式。

简述热力学四大定律。

5.晶体可能有的独立的点对称元素有几种？6.康普顿散射证明了什么？在原子物理学中，康普顿散射，或称康普顿效应（英语：compton effect），是指当X射线或伽马射线的光子跟物质相互作用，因失去能量而导致波长变长的现象。

相应的还存在逆康普顿效应——光子获得能量引起波长变短。

微电子器件可靠性习题

微电子器件可靠性习题

)(1)()(t F t f t -=λ微电子器件可靠性习题第一、二章 数学基础1．微电子器件的可靠性是指产品在 规定条件下 和 规定时间内 ；完成 规定功能 的能力。

2．产品的可靠度为R(t)、失效概率为F(t)，则二者之间的关系式为R(t)+F(t)=1。

3．描述微电子器件失效率和时间之间关系的曲线通常为一“浴盆”，该曲线明显分为三个区域，分别是 早期失效期 、 偶然失效期 和 耗损失效期 。

4．表决系统实际上是 并联 （串联、并联）系统的一种。

5．设构成系统的单元的可靠度均为R ，则由两个单元构成的串联系统的可靠度为 R 2 ；由两个单元构成的并联系统的可靠度为 2R-R 2 。

6．产品的可靠度为R(t)、失效概率密度为f(t)，则二者之间的关系式为f(t)=R ’(t) 。

7．微电子器件的可靠度是指产品在 规定条件下 和 规定时间内 ；完成 规定功能 的 概率 。

8．产品的可靠度为R(t)、失效概率密度为f(t)，失效率λ(t)，则三者之间的关系式为f(f)= λ(t)R(t) 。

9．设构成系统的单元的可靠度均为R ，则由两个单元构成的串联系统的可靠度为 R 2 ；由两个单元构成的并联系统的可靠度为 2R-R 2 ；由三个单元构成的2/3(G)表决系统的可靠度为 3R 2-2R 3 。

10．100块IC ，在第100小时内失效数为6块，到第101小时失效11块，则该IC 在100小时的失效概率密度是 6/100 ，失效率是 5/94 。

（给出分数形式即可）。

（2分）11．产品的可靠度降低到0.5时，其工作时间称为 中位寿命 ，可靠度降低到1/e 时，其工作时间称为 特征寿命 。

12．λ(t )是一个比较常用的特征函数，它的单位用1/h ，也常用%/1000h 或10-9/h ，后者称为菲特（Fit ），100万个器件工作1000h 后只有一个失效率，即1Fit 。

13．失效率单位有三种表示方法：1/h 、%/1000h 、（非特Fit ）10-9/h 。

感动中国人物杨振宁的事迹精选

感动中国人物杨振宁的事迹精选

感动中国人物杨振宁的事迹精选好的范文的整体构思是怎样的呢？移动互联网时代，每个人都可能涉及拟写相关文案，范文的在各种场景的应用非常广泛，特意为您整理了《感动中国人物杨振宁的事迹》。

感动中国人物杨振宁的事迹【篇1】1、相变理论统计力学是杨振宁的主要研究方向之一。

他在统计力学方面的特色是对扎根于物理现实的普遍模型的严格求解与分析，从而漂亮地抓住问题的本质和精髓。

1952年杨振宁和合作者发表了有关相变的重要论文。

第一篇是他在前一年独立完成的关于2维Ising模型的自发磁化强度的论文，得到了1/8这一临界指数。

这是杨振宁做过的最冗长的计算。

Ising模型是统计力学里最基本却极重要的模型，但是它在理论物理中的重要性到20世纪60年代才被广泛认识。

1952年，杨振宁还和李政道合作完成并发表了两篇关于相变理论的论文。

两篇文章同时投稿和发表，发表后引起爱因斯坦的兴趣。

论文通过解析延拓的方法研究了巨配分函数的解析性质，发现它的根的分布决定了状态方程和相变性质，消除了人们对于同一相互作用下可存在不同热力学相的疑惑。

这两篇论文的高潮是第二篇论文中的单位圆定理，它指出吸引相互作用的格气模型的巨配分函数的零点位于某个复平面上的单位圆上。

在统计力学和场论中，这个理论精品就像一个小而精致的贝壳至今魅力不减。

2、玻色子多体问题起源于对液氦超流的兴趣，杨振宁在1957年左右与合作者发表或完成了一系列关于稀薄玻色子多体系统的论文。

首先，他和黄克孙、Luttinger合作发表两篇论文，将赝势法用到该领域。

在写好关于弱相互作用中宇称是否守恒的论文之后等待实验结果的那段时间，杨振宁和李政道用双碰撞方法首先得到了正确的基态能量修正，然后又和黄克孙、李政道用赝势法得到同样的结果。

他们得到的能量修正中最令人惊讶的是著名的平方根修正项，但当时无法得到实验验证。

出乎他们的预料，近年来，这个修正项随着冷原子物理学的发展而得到了实验证实。

3、杨-Baxter方程20世纪60年代，寻找具有非对角长程序的模型的尝试将杨振宁引导到量子统计模型的严格解。

第二节分子轨道理论ppt课件

第二节分子轨道理论ppt课件


例如，对于 H2(在此并不研究 H2 )而言，如果我们忽略 Vei项（略去 排斥势能项，不影响电子的波函数），并在方程两端添加一项1/R（添加
的排斥势能项1/R 可作为常数看待，并吸收到能量 E 中），则，H2 的波 动方程就可改写为：
<
Hψ =[-
1 2
▽2
-
1 r1
-
1 r2
+
1 R
]ψ
=
Eψ
可见，当忽略了电子间的排斥势能后，H2 的波动方程就变成H2+ 的波
令： 2h = [(αa-αb)2 + 4β2]1/2 - (αa-αb)
即：
E2 =
(αa +αb) + [(αa -αb)2 + 4β2]1/2 2
= 2αa -(αa -αb) + [(αa -αb)2 + 4 β2]1/2
2
=
2αa + 2h 2
= αa + h
同理：
E1 = αb - h 即：
例如：
++
ns
ns
σh
+
- 反对称 记为：σu 或 σ*
（antibonding σ orbital）
+
对称 记为：σg 或 σ
（bonding σ orbital）
± ±
-+
np
+-
np
- + - + 反对称
记为：σu 或 σ*
-+
对称
- 记为：σg 或 σ
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统