站在“廬山”之外看“廬山”——金日光教授對近日“楊振寧爭議”的看法

站在“廬山”之外看“廬山”
——金日光教授對近日“楊振寧爭議”的看法

2011年7月2日，南都周刊發表了諾貝爾獎獲得者楊振寧的訪談錄，題為《愛國者楊振寧》。此文一出，廣經轉載，爭議迭起。細究下來，這些爭議主要集中在兩個方面：一則對其冠以“保守的革命者”、“愛國者”的稱謂不以為然；一則對楊振寧先生和李政道先生所獲得的諾貝爾獎項——“在弱作用力領域宇稱不守恒”的科學性產生質疑。

對此，世界華人新聞報、網（www.huarennews.com）總編、北京化工大學教授金日光，從學術角度提出了自己的看法。

質疑不是無水之源

楊振寧先生和李政道先生共同提出的“弱相互作用力領域宇稱不守恒”的科學性與否問題，是一個純屬學術性問題，要做出明確的回答，就有必要進一步搞清這個原理的當代科學內涵。

“有人提到，吳健雄博士接受李政道和楊振寧先生們的建議，用鈷60的實驗來驗證了在弱作用力范圍內原子核具有“宇稱不守恒”現象的存在，但是也有一些學者說，鈷60的自旋量子數（J）為正宇稱J+=5+，磁矩為3.799。而從現代原子核物理學已知，一個原子核的自旋量子的宇稱（）和原子核的磁矩方向（）是各自獨立的。”金日光說道。“在這種情況下，如果吳健雄用強磁場，硬把正向磁矩（+）改變成反向磁矩（－），鈷60的自旋角動量方向是否也跟著取反方向呢？事實上，在上述實驗工作中并沒有明示這兩者一定能同向的證據，所以，在這種情況下，鈷60有兩種可能：一是，同時；二是不變，；如果是第一種情形，那么在弱作用力范圍內原子核內部結構是不對稱的，也是宇稱不守恒的。相反，如果第二種情形，那么該原子核的內部結構還是原來的，那就是很難說原子核的內部結構是宇稱不守恒的。”

看來，要確認在弱作用力領域，宇稱是否守恒的關鍵還是要看原子核自旋角動量子數的宇稱和磁矩方向之間的關系。

據資料顯示，像鈷60一樣，由奇數質子和奇數中子組成的“奇-奇”原子核的自旋角動量子數的宇稱和磁矩方向之間確實有四種情形（如圖1所示）：

上世紀50年代，原子核科技界對上述情形并不十分清楚，因為在檢測原子核自旋量子數時，并沒有同時檢測其磁矩方向，直到進入21世紀，學術界才對自旋角動量宇稱和磁矩方向關系產生重視。到目前為止，從幾百個奇奇原子核中同時知道兩者方向的原子核還不算多，但這兩者之間獨立性是相當可觀的（見下表）。

奇－奇原子核類型 目前已知實例數 原子核中核子比結合能J+ － μ+ 130 >8.5Mev的27個原子核J+ － μ_ 7 >8.5Mev的4個原子核J_ － μ_ 19 >8.5Mev的8個原子核J_ － μ+ 57 >8.5Mev的7個原子核

從表格中，初步可以看出這四者的主要差別在于原子核中核子的平均結合能不一樣，這就說明這四種原子核的內部結構的細節是不同的，所以相互之間并不對本質上都是宇稱不守恒的。

換個角度，從吳健雄的實驗中，明顯可以看出自旋方向變不變并不透明，但粒子發射方向的確是不變的。也就是說，如果僅有而無，就不能完全證實弱作用力范圍內宇稱不守恒的客觀存在性。正因如此，才有些學者提出吳健雄實驗有不完整之處，認為楊振寧和李政道先生提出的“宇稱不守恒”原理的正確性難免要被“打折扣”。

舉一反三下的實證

科學總是在質疑中成長的，任何理論的提出，都要面對隨之而來的各種挑戰。“宇稱不守恒”自然也不例外。作為國際上獨創地提出第四統計力學JRG群子統計理論的學者，金日光舉一反三，利用“通過鈾235等不對稱裂變”等對其進行了類比解釋。

原子彈爆炸利用的是鈾235裂變時所發出的能量，因為裂變出各自質量不同的原子核：～100和～136，所以這種裂變為不對稱裂變。早在就讀于東北人民大學（現在吉林大學）時，金日光就聽朱光亞先生提過鈾235不對稱裂變的內幕不清。

或許，一般人單從這個群子結構上還看不出鈷60的原子核的群子結構同“宇稱不守恒”原理是如何連在一起的。其實，在吳健雄博士的實驗中，最大的問題是通過什么辦法來論證鈷60的磁矩和自旋角動量方向同時由正向變成反向。

深入挖掘內在根本機制

“有了上述核群子結構的描述，我們就可以知道引起自旋角動量的 方向和提供 衰變的中心 方向，以及在空間上可能選取的幾種姿態。”金日光為我們演示出公式：

如果 衰變是按這樣的方式進行，那么這兩者就遵從宇稱守恒原理。但如果能出現第三種情形：，使自旋方向與 射線發射方向為反平行，這種現象毫無疑問，就是一個宇稱不守恒的行為。

在上述三種情形中究竟取哪種情形呢？吳健雄等人用實驗事實證明，反平行時 粒子發射機率遠遠大于正平行 粒子發射機率。顯然這是宇稱不守恒的現象。但是究竟為什么會出現這種現象呢？難道如原子核物理學所認為的是中微子作怪？

金日光卻不這么認為。“這是因為我們知道在任何 衰變中，正電子或負電子的發射是以原子核結構內部的非常態作為主因的，而不是中微子做主，其實中微子只是伴隨電子發射而出現中性的粒子，它不可能脫離 或 的方向，所以中微子是根本無法提供宇稱不守恒的具體機制。”

結語：

一篇文章，將楊振寧推向風口浪尖。

有網友說，革命不分先后，筆者也認為，熱愛祖國，每個人都有每個人的方式，不能因為各自不同，而輕易否定別人。詩云：不識廬山真面目，只緣身在此山中。面對爭議紛擾，唯有跳出來，才能將其面目識清。學術問題自有學術方法去驗證，去解決。至于其他，金日光更同意這樣的觀點，“畢竟楊振寧先生還是做了大量的研究工作，為世界華人爭得了光榮，‘保守革命者’，是他對自己的一個評判，沒有必要為此爭來爭去，以免傷他‘落葉歸根’的真情。”