《万维宇宙》第21章

氨基酸）。无疑，生命对左旋型有着强烈的偏爱。　
有人提出，生命起源时，氨基酸呈左旋型其实是随机的，它不过是顺应了地球围绕太阳转的磁场方向。但多数科学家却认为，左旋型和右旋型的不对称意味着这两种能量存在着高低。通常认为，左旋型能量较低，也较稳定，稳定则容易形成生命。　
更令人费解的是，虽然构成生命体的蛋白质氨基酸分子都是左旋型的，但组成核酸的核糖和脱氧核糖分子却都是右旋型的——尽管天然的糖中左旋和右旋的几率几乎相同。　
如果说偏手性为何存在的问题尚未解决的话，那么它是如何形成的问题同样没有解决。胚胎最初形成时完全是对称的，为了最终发育成不对称的特征，它还必须能识别自己，即如何将原子安排到合适的左右位置。
看来，上帝对左右真的是有所偏爱的，如果事事处处都要达到绝对的平衡对称，“万物之灵”的生命就不会产生了。　
结论：分子结构存在同分异构体，形成手性差异，而自然对手性的选择是不对称的。
2．宇称非对
宇称就是指一个基本粒子与它的“镜像”粒子完全对称，人在照镜子时，镜中的影像和真实的自己总是具有完全相同的性质——包括容貌、装扮、表情和动作。同样，一个基本粒子与它的“镜像”粒子的所有性质也完全相同，它们的运动规律也完全一致，这就是“宇称守恒”。
假如一个粒子顺时针旋转，它的镜像粒子从镜中看起来就是逆时针旋转，但是这个旋转的所有定律都是相同的，因此，镜内镜外的粒子是宇称守恒的。按照诺特定理，与空间反射不变性对应的就是宇称守恒。　
在某种意义上，我们可以把同一种粒子下的个体粒子理解成彼此互为镜像的。假设一个电子顺时针方向自旋，另一个电子逆时针方向自旋，一个电子就可以把另一个电子当成镜像中的自己，就像人通过镜子看自己一样。由此推断，根据宇称守恒理论，所有电子自身环境和镜像环境中都应该遵循同样的物理定律，其他粒子的情况也是如此。　
很早就有人提出了牛顿定律具有镜像对称性。不过，以前科学家们提出的那些具有镜像对称的物理定律大多是宏观的，而宇称守恒则是针对组成宇宙间所有物质的最基本的粒子。如果物质最基本层面的对称能够成立，那么对称就成为宇宙物质的根本属性。　
现代物理将物质间的相互作用力分为四种：引力、电磁力、强力和弱力。在强力、电磁力和引力作用的环境中，宇称守恒理论都得到了很好的验证：粒子在这三种环境下表现出了绝对的、无条件的对称。
在普通人眼中，对称是完美世界的保证；在物理学家眼中，宇称守恒如此合乎科学理想。于是，弱力环境中的宇称守恒虽然未经验证，也理所当然地被认为遵循宇称守恒规律。　
20世纪50年代初，科学家们从宇宙射线里观察到两种新的介子：θ和τ。这两种介子的自旋、质量、寿命电荷等完全相同，很多人都认为它们是同一种粒子。但是，它们却具有不同的衰变模式，θ衰变时会产生两个π介子，τ则衰变成三个π介子，这说明它们遵循着不同的运动规律。　
假使τ和θ是不同的粒子，它们怎么会具有一模一样的质量和寿命呢？而如果承认它们是同一种粒子，又怎么会具有完全不一样的运动规律呢？　
为了解决这一问题，物理学界曾提出过各种不同的想法，但都没有成功。物理学家们都小心翼翼地绕开了“宇称不守恒”这个可能。当时的物理学家们不能想象：一个电子和另一个电子的运动规律不一样吗？或者一个介子和另一个介子的运动规律不一样吗？　
1956年，李政道和杨振宁两位物理学家在深入细致地研究了各种因素之后，大胆地断言：θ和τ是完全相同的同一种粒子（后来被称为K介子），但在弱相互作用的环境中，它们的运动规律却不一定完全相同。通俗地说，这两个相同的粒子如果互相照镜子的话，它们的衰变方式在镜子里和镜子外居然不一样！即“θ…τ”粒子在弱相互作用下是宇称不守恒的。
类比说明：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，油门踏板在他的右脚附近；汽车B的司机则坐在右前方座位上，油门踏板在他的左脚附近。
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，并且使踏板的倾斜程度与A保持一致。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。遗憾的是，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！粒子世界就是这样不可思议地展现了宇称不守恒。　
最初，“θ…τ”粒子只是被作为一个特殊例外，人们还是不愿意放弃整体微观粒子世界的宇称守恒。此后不久，物理学家吴健雄用一个巧妙的实验验证了“宇称不守恒”，吴健雄用两套实验装置观测钴60的衰变，她在极低温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，证实了弱相互作用中的宇称不守恒。　
从此，“宇称不守恒”才真正被承认为一条具有普遍意义的基础科学原理。不过，究竟粒子为什么在弱相互作用下会出现宇称不守恒呢？根本原因至今仍然是个谜。　
结论：宇称不守恒说明弱相互作用的镜像不对称。
3．粒子非对
根据大爆炸宇宙创生理论，基本粒子是从能量中成对地产生的，每产生一个正粒子就会产生一个反粒子。目前，科学家在实验室中制造粒子时也是这样，正、反粒子总是成对产生。　
同时我们知道，正、反粒子相遇时会双双湮灭成光子并释放能量，这是大爆炸的逆过程。既然这样，宇宙中就永远不会有物质生成，但实际上宇宙中却有恒星、行星等大量物质。　
为此，一些科学家曾设想，因为某种还不知道的原因，正、反粒子生成后就彼此分开了，它们天各一方，各自形成各自的物质，这就是正、反物质各半的对称宇宙论。　
但是，迄今既没有获得正、反粒子分离的机制，也没有观测到由反物质组成的行星、恒星和星系。而另一方面却诞生了物质对称破缺的理论，认为在大爆炸的超高温度下，正粒子比反粒子的产生几率大10亿分之一。正是这多出的10亿分之一的正粒子，构成了宇宙中的物质，到此，对称宇宙论已基本失宠了。
结论：能量可以产生粒子和反粒子，但产生的数量不对称。
4．时间非对
日常生活中，时间之箭永远只有一个朝向，“逝者如斯”，老人不能变年轻，打碎的花瓶无法复原，过去与未来的界限泾渭分明。不过，在物理学家眼中，时间却一直被视为是可逆转的。比如说一对光子碰撞产生出一个电子和一个正电子，而正负电子相遇则同样产生一对光子，这两个过程都符合基本物理学定律，在时间上是对称的。如果用摄像机拍下其中一个过程然后播放，观看者将不能判断录像带是在正向还是逆向播放——从这个意义上说，时间是没有方向的。　
物理学上，将来和过去都是对称的，牛顿定律、哈密顿方程、马克斯韦方程、爱因斯坦广义相对论、狄拉克方程、薛定谔方程等著名的公式，都反映时间是对称的。
1998年，物理学家们首次在微观世界中发现了违背时间对称性的事件。欧洲原子能研究中心的科研人员发现，正负K介子在转换过程中存在时间上的不对称性：反K介子转换为K介子的速率要比其逆转过程——即K介子转变为反K介子来得要快。　
结论：粒子世界物理规律的对称性全部破碎了，世界从本质上被证明了是不完美的、有缺陷的。　
5．情感非对
人的痛苦和快乐是对称的，即有多少快乐就有多少痛苦，但是人对快乐和痛苦的感受是不对称的。