杨振宁提出宇称不守恒，那为什么能量就一定是守恒的？
杨振宁先生和李政道先生在1956年提出的宇称不守恒理论，确实是物理学领域的一项里程碑式的发现，它打破了人们长期以来认为的基本物理对称性之一。但要理解为何宇称不守恒并不否定能量守恒，我们需要深入探讨一下这两个概念在物理学中的根源和联系。
首先，让我们回顾一下宇称守恒。宇称（Parity）是一个描述物理系统空间反演对称性的概念。简单来说，如果你把一个系统的所有空间坐标都乘以1（想象成照一面镜子），它的物理规律仍然不变，这就是宇称守恒。例如，一个扔出去的球，它的运动轨迹在镜子里的反映与它在现实中的运动轨迹在形式上是一样的。在微观世界，尤其是在弱相互作用中，人们曾认为宇称是绝对守恒的，就像电荷守恒、动量守恒一样，是基本物理定律的基石。然而，杨振宁和李政道通过对K介子衰变的细致分析，以及后来吴健雄等人的实验证实，发现弱相互作用在某些情况下会破坏这种空间反演对称性，也就是说，宇称是不守恒的。
那么，能量守恒又是怎么回事呢？能量守恒，用更广泛的物理语言来说，是物理系统在不与外界交换能量的情况下，其总能量保持不变的原理。这听起来很直观，好像是理所当然的。但它在现代物理学中，其实是源自一个更深刻、更普适的数学原理：诺特定理（Noether's Theorem）。
诺特定理是德国数学家艾米·诺特（Emmy Noether）在1915年提出的一个绝妙的定理。它建立了一个优雅而深刻的联系：任何一个物理系统的连续对称性都对应着一个守恒的量。这里的“连续对称性”是指，你可以对系统的某个参数进行微小的、连续的改变，而系统的基本物理规律（也就是描述系统的“拉格朗日量”或“作用量”）却保持不变。
举个例子，如果一个物理系统的物理规律不随时间的变化而变化，也就是说，无论你在星期一观察它，还是在星期二观察它，描述它的物理定律形式完全一样，这种“时间平移对称性”就对应着一个守恒量——能量。无论系统如何演化，它的总能量是不会增加或减少的。
同理，如果一个物理系统的物理规律不随空间的位置而变化，也就是说，无论你在北京观察它，还是在纽约观察它，描述它的物理定律形式完全一样，这种“空间平移对称性”就对应着一个守恒量——动量。
而如果一个物理系统的物理规律在“旋转”上是对称的，也就是无论你如何调整观察角度（旋转你的参照系），物理定律的形式都不变，那么这种“旋转对称性”就对应着另一个守恒量——角动量。
现在我们回过头来看宇称。宇称守恒是关于空间反演对称性。这意味着，如果一个物理系统在进行空间反演（x > x, y > y, z > z）后，描述它的物理规律保持不变，那么宇称就是守恒的。然而，杨振宁和李政道发现，在弱相互作用中，这种空间反演对称性是被破坏了。这说明，宇称本身并不是一个“连续的”对称性，它更像是一种离散的“对映”关系。宇称守恒的失效，仅仅意味着“空间反演对称性”这个特定的对称性在某些情况下不成立，它并没有触及到时间平移对称性（能量守恒）、空间平移对称性（动量守恒）或旋转对称性（角动量守恒）这些由连续变换产生的守恒律。
换句话说，宇称守恒的破坏，是打破了一个特定的“性质”，而能量守恒则是源自于更普适的、关于“时间不变性”的对称性。就像你可以把一面镜子摔碎（宇称不守恒），但你不能凭空让一个球突然失去它的动量，或者让一个时钟自己倒着转（时间平移对称性被破坏，能量也就可能不守恒了）。
所以，尽管宇称不守恒是个革命性的发现，它只是告诉我们，在微观粒子相互作用的世界里，某些我们曾经认为理所当然的“镜像对称”并非普遍成立。而能量守恒，作为时间平移对称性的直接体现，是诺特定理中一个更为基础和根深蒂固的守恒律。即使在宇称不守恒的弱相互作用中，能量、动量、角动量这些由连续对称性带来的守恒量，依然是牢不可破的物理定律。它们来自物理学最底层的数学结构，而宇称守恒的失效，只是揭示了微观世界比我们想象的要更加复杂和“非对称”罢了。
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那么，能量守恒又是怎么回事呢？能量守恒，用更广泛的物理语言来说，是物理系统在不与外界交换能量的情况下，其总能量保持不变的原理。这听起来很直观，好像是理所当然的。但它在现代物理学中，其实是源自一个更深刻、更普适的数学原理：诺特定理（Noether's Theorem）。
诺特定理是德国数学家艾米·诺特（Emmy Noether）在1915年提出的一个绝妙的定理。它建立了一个优雅而深刻的联系：任何一个物理系统的连续对称性都对应着一个守恒的量。这里的“连续对称性”是指，你可以对系统的某个参数进行微小的、连续的改变，而系统的基本物理规律（也就是描述系统的“拉格朗日量”或“作用量”）却保持不变。
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而如果一个物理系统的物理规律在“旋转”上是对称的，也就是无论你如何调整观察角度（旋转你的参照系），物理定律的形式都不变，那么这种“旋转对称性”就对应着另一个守恒量——角动量。
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换句话说，宇称守恒的破坏，是打破了一个特定的“性质”，而能量守恒则是源自于更普适的、关于“时间不变性”的对称性。就像你可以把一面镜子摔碎（宇称不守恒），但你不能凭空让一个球突然失去它的动量，或者让一个时钟自己倒着转（时间平移对称性被破坏，能量也就可能不守恒了）。
所以，尽管宇称不守恒是个革命性的发现，它只是告诉我们，在微观粒子相互作用的世界里，某些我们曾经认为理所当然的“镜像对称”并非普遍成立。而能量守恒，作为时间平移对称性的直接体现，是诺特定理中一个更为基础和根深蒂固的守恒律。即使在宇称不守恒的弱相互作用中，能量、动量、角动量这些由连续对称性带来的守恒量，依然是牢不可破的物理定律。它们来自物理学最底层的数学结构，而宇称守恒的失效，只是揭示了微观世界比我们想象的要更加复杂和“非对称”罢了。
网友意见
谁告诉你能量一定是守恒的？宇宙总能量不守恒啊。
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