奇偶定则英文解释翻译、奇偶定则的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 even-odd rules
分词翻译:
奇偶的英语翻译:
【计】 odd even
定则的英语翻译:
formula; rule
【化】 rule
专业解析
奇偶定则(Parity Rule)的汉英词典式解释
在物理学,特别是量子力学和粒子物理学中,“奇偶定则”(英文:Parity Rule)是一个描述物理系统或过程在空间反演变换(Parity Transformation)下行为对称性的基本原理。空间反演指的是将坐标轴方向全部反转的操作(即vec{r} rightarrow -vec{r})。该定则的核心是“奇偶性”(Parity)这一量子数的守恒或破坏。
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核心概念与定义:
- 奇偶性 (Parity): 是描述量子态或波函数在空间反演操作下行为的一个量子数。如果一个量子态在空间反演下保持不变(即波函数符号不变:psi(-vec{r}) = psi(vec{r})),则称该态具有偶宇称 (Even Parity),记作P = +1。如果在空间反演下波函数改变符号(psi(-vec{r}) = -psi(vec{r})),则称该态具有奇宇称 (Odd Parity),记作P = -1。
- 奇偶定则 (Parity Rule): 在仅由强相互作用和电磁相互作用主导的物理过程中(如原子物理中的跃迁、强子衰变等),系统的总宇称在过程前后是守恒的。这意味着,如果一个过程初始态的总宇称为P_i,最终态的总宇称为P_f,则必须有P_i = P_f。该定则源于空间反演对称性在这些相互作用下的成立。
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物理内涵与应用:
- 奇偶定则为判断某些物理过程是否允许提供了重要的选择定则(Selection Rule)。例如,在原子物理中,电偶极辐射跃迁(E1跃迁)要求初态和末态的宇称必须不同(Delta P = -1),而磁偶极辐射跃迁(M1跃迁)则要求宇称相同(Delta P = 0)。这直接源于电磁相互作用下宇称守恒。
- 在粒子物理中,奇偶定则用于分析强子(如介子、重子)的衰变模式。例如,一个宇称为偶的粒子不能衰变到两个宇称为奇的粒子(因为+1 ≠ (-1) times (-1) = +1? 错误!应为+1 ≠ (-1) times (-1) = +1 是相等的,所以宇称守恒允许。关键在于计算乘积)。宇称守恒限制了可能的衰变道。
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重要突破:宇称不守恒 (Parity Violation):
- 李政道和杨振宁在1956年提出,在弱相互作用(如β衰变)中,宇称可能不守恒。这一革命性理论很快被吴健雄等人通过钴-60原子核β衰变实验证实。实验发现,衰变产生的电子在空间中的分布不是对称的,违反了空间反演对称性,即宇称不守恒(P_i
eq P_f)。这一发现颠覆了人们对自然界基本对称性的认知,是粒子物理标准模型发展的关键里程碑。
- 因此,奇偶定则(宇称守恒)仅严格适用于强相互作用和电磁相互作用。在弱相互作用中,宇称是最大程度破坏的。
“奇偶定则”指在强相互作用和电磁相互作用下物理系统总宇称守恒的规律(P_i = P_f),它源于空间反演对称性,并作为重要的选择定则约束着允许发生的物理过程(如辐射跃迁、粒子衰变)。然而,在弱相互作用中,宇称守恒被破坏(宇称不守恒),这是现代物理学的一项基本发现。
权威参考来源:
- 中国科学院物理研究所 - 《物理学名词》及相关科普释义 (提供核心概念定义) [可搜索其官网术语库]
- APS Physics - Parity (提供宇称定义、守恒及不守恒的物理背景) [https://www.aps.org/publications/apsnews/200712/physicshistory.cfm (示例链接,实际需替换为APS相关词条页)]
- Particle Data Group (PDG) - Reviews, Tables, Plots (粒子物理标准参考,包含宇称在粒子衰变中的应用) [https://pdg.lbl.gov/]
网络扩展解释
“奇偶定则”通常指物理学中与奇偶性(宇称)相关的守恒或选择规则,尤其在原子核物理、量子力学及粒子物理中应用广泛。以下是核心解释:
1.宇称(奇偶性)的基本概念
- 定义:宇称描述物理系统在空间反演变换(即坐标 (mathbf{r} to -mathbf{r}))下的对称性。若系统波函数满足 (psi(-mathbf{r}) = psi(mathbf{r})),则为偶宇称(+1);若 (psi(-mathbf{r}) = -psi(mathbf{r})),则为奇宇称(-1)。
- 守恒性:在强相互作用和电磁相互作用中,宇称通常守恒;但在弱相互作用中,宇称不守恒(1956年由李政道、杨振宁提出,吴健雄通过实验证实)。
2.β衰变中的奇偶定则
在原子核的β衰变(弱相互作用)中,奇偶定则体现为对自旋变化(ΔI)和宇称变化(Δπ)的限制:
- 费米跃迁:允许ΔI=0,宇称不变(Δπ=0),对应原子核的质子与中子保持相同轨道角动量。
- 伽莫夫-泰勒跃迁:允许ΔI=0, ±1(禁止0→0),宇称同样不变(Δπ=0),但涉及自旋方向变化。
- 宇称不守恒的发现:实验观测到β衰变中宇称不守恒(如钴-60衰变),推翻了过去认为所有相互作用均遵守宇称守恒的假设。
3.其他领域的奇偶规则
- 数学中的奇偶函数:偶函数满足 (f(-x) = f(x)),奇函数满足 (f(-x) = -f(x)),影响积分结果(如奇函数在对称区间积分为零)。
- 计算机中的奇偶校验:通过添加奇偶校验位检测数据传输错误,确保数据中“1”的个数为奇数或偶数。
奇偶定则的核心是对称性分析,不同领域侧重点不同:
- 物理学中,它约束粒子相互作用的形式;
- 数学中,描述函数的对称性质;
- 计算机中,用于错误检测。
若需更深入的物理公式或实验细节,可进一步说明方向。
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