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可怕的对称


□ 蒋昕捷

  时下,电视剧《我的团长我的团》热播,最新一期的《三联生活周刊》用该剧主要演员段奕宏的脸做了封面。有趣的是,封面上这张脸的左右两边完全对称,甚至包括脸上的胡子、皱纹和泥巴。
  连杂志的主笔王小峰也忍不住问美编:“你们是把一半的脸复制翻转后贴到另一半脸上的吗?”对方回答说:“不是,只是他长得比较标准。”
  什么是标准?或者说,布拉德·皮特为什么性感?奥黛丽·赫本为什么美丽?又或者,狮子的屁股有什么特征?物理学家或许会推推眼镜告诉你,一切对称的东西都让人着迷。
  《可怕的对称》一书的作者、华裔物理学家阿·热曾经仔细观察过儿子玩积木。他发现,刚开始,儿子只会把一块积木搭在另一块上。直到某个年龄,他搭出的东西会突然显示出对称性,而这也正是建筑学的基础。
  人体本身也具有显著的对称特征。早在儿童时代,我们就开始把世界分成左和右,人的眼和耳对称有助于接受立体的视听,而双腿的对称则为了便于直线行走。
  曾经有生物学家测试了近千名学生的不同面部特征和身体特征,结果发现,最具魅力的要素即对称,其后才是性感的下巴、腰臀(女)肩腰(男)的比例、体味等。甚至,对称性也影响到了人的体味,长相和身体特征越对称,气味也越迷人。
  对称是如此美丽,甚至被认为奠定了现代物理学的美学基础。自然界中广泛存在着对称:带负电的电子与带正电的反电子,磁场的南极和北极,以及化学中的分解和合成反应,就连遥远的河外星系也存在着正旋和逆旋的旋涡结构。对称的“可怕”之处在于,从浩瀚的宇宙到微小的粒子,它无所不在。
  于是,科学家们不禁感到疑惑:这是否在提示我们,在宇宙中存在着普适性的对称规律?
  事实上,直到半个世纪前,物理学家们都不愿意设想自然会偏爱左或者右,宇称守恒还被当成物理学家所热爱的几个神圣定律之一。1956年4月,在纽约州的罗切斯特召开的高能物理会议上,物理学家杨振宁说,他正和李政道一起分析宇称不守恒的可能性。他们的基本观点是,自然在很多定律中是尊重宇称的,但在支配粒子间弱相互作用的定律中却不是这样。
  两位科学家为了证明他们预言的正确性,找到了有“实验核物理的执政女王”之誉的吴健雄博士。
  一个源于生活的例子常被用来说明吴健雄后来观测钴60衰变的实验:假设有两辆互为镜像的汽车,汽车A的司机坐在左前方座位上,油门在他的右脚附近;而汽车B的司机则坐在右前方座位上,油门在他的左脚附近。现在,汽车A的司机顺时针方向开动点火钥匙,把汽车发动起来,并用右脚踩油门踏板,使得汽车以一定的速度向前驶去;汽车B的司机也做完全一样的动作,只是左右交换一下——他反时针方向开动点火钥匙,用左脚踩油门踏板。现在,汽车B将会如何运动呢?
  大多数人会认为,两辆汽车应该以完全一样的速度向前行驶,这犯了想当然的毛病。吴健雄的实验证明了,在粒子世界里,汽车B将以完全不同的速度行驶,方向也未必一致。 ......
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摘自:晚报文萃
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