2008年的诺贝尔物理学奖授予了一位美国科学家和两位日本科学家,以表彰他们在粒子物理学对称性领域的相关成就。
上世纪60年代早期,芝加哥恩里科·费米研究所的南部阳一郎找到了亚原子粒子的自发对称破缺的数学描述方法。对称性的破坏会打乱自然界的根本秩序。南部阳一郎的研究工作有助于恢复部分秩序,他随后将自然界四种基本力中的三种:弱力、强力和电磁力统一在一套理论中。
另两位获此殊荣的科学家是日本筑波高能加速器研究组织的小林诚和京都大学汤川理论物理研究所的益川敏英。上世纪70年代初,他们发现了不同的对称性破缺,并依此预言了三种夸克的存在。这三种夸克随后被发现。他们的对称性破缺理论是大爆炸模型的核心。完全对称会阻止大爆炸的发生,但只要有一个微小的偏差,在100亿个物质-反物质对中多出的那一个额外物质粒子,便是我们的宇宙产生的原因。
(本文由Crux译自《科学美国人》网站的60-Seconds Science节目,欢迎到小组讨论~)
科技词汇:
particle physics n. 粒子物理学
The study of fundamental particles (such as quarks and leptons) and the fundamental interactions (four forces). 目前对所能探测到的物质结构最深层次的研究称为粒子物理学,又称为高能物理学。
broken symmetry 对称性破缺
对称性破缺是量子场论中的重要概念,指理论的对称性为真空所破坏。它包含两种情形:自发对称破缺和动力学对称破缺。
subatomic adj. 亚原子的;原子内的
weak force n. 弱力
自然界的一种基本力,是若干类型放射性和亚原子粒子之间某些相互作用的起因。
strong force n. 强力
物质的基本粒子,主要是夸克之间作用的一种基本的力。
electromagnetism n. 电磁力
quark n. 夸克
被视为物质基本组分的任一种亚原子粒子,尤指质子与中子。
big bang n. 大爆炸
宇宙起源的一种模型,认为宇宙是从温度和密度都极高的状态中由一次大爆炸性的膨胀而产生的,发生在150亿~100亿年前。
antimatter n. 反物质
物质是由带电荷具一定质量的电子、质子与中子的基本粒子所构成;而反物质所带电荷及相应的磁性符号相反。反物质的观念在分析正负电荷间的对偶性中首先被提出。
Nobel Prize in Physics
The 2008 Nobel Prize in physics goes to an American and two Japanese scientists for work related to symmetry in particle physics.
In the early 1960s, Yoichiro Nambu of the Enrico Fermi Institute in Chicago developed a mathematical description of what is known as spontaneous broken symmetry related to subatomic particles. The breaking of symmetry scrambles the underlying order of nature. Nambu’s work was instrumental in some unscrambling, namely the later unification of three of the four basic forces—the weak force, strong force and electromagnetism.
The other laureates are Makato Kobayashi of the High Energy Accelerator Research Organization in Tsukuba, Japan, and Toshihide Maskawa of the Yukawa Institute for Theoretical Physics in Kyoto. They discovered different broken symmetries in the early 1970s, which predicted the existence of three kinds of quarks, which were later discovered. Their kind of broken symmetry is at the heart of the big bang. Full symmetry would have snuffed the Big Bang, but a tiny deviation of an extra matter particle for every 10 billion matter-antimatter particle pairs is apparently what allowed the universe to come into existence.
—Steve Mirsky
原文链接:http://www.sciam.com/podcast/episode.cfm?id=nobel-prize-in-physics-08-10-07
posted @ 2008-10-25 19:55
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