(1)CPT联合对称与太极[转]

 直到1956年人们都相信，物理定律分别服从三个叫做C、P和T的对称。C（电荷）对称的意义是，对于粒子和反粒子定律是相同的；P（宇称）对称是指，对于任何情景和它的镜像（右手方向自旋的粒子的镜像变成了左手方向自旋的粒子）定律不变；T（时间）对称是指，如果我们颠倒粒子和反粒子的运动方向，系统应回到原先的那样；换言之，对于前进或后退的时间方向定律是一样的。

　　1956年，两位美国物理学家李政道和杨振宁提出弱作用实际上不服从P对称。换言之，弱力使得宇宙的镜像以不同的方式发展。同一年，他们的一位同事吴健雄证明了他们的预言是正确的。她将放射性元素的核在磁场中排列，使它们的自旋方向一致，然后演示表明，电子在一个方向比另一方向发射出得更多。次年，李和杨为此获得诺贝尔奖。人们还发现弱作用不服从C对称，即是说，它使得由反粒子构成的宇宙的行为和我们的宇宙不同。尽管如此，看来弱力确实服从CP联合对称。也就是说，如果每个粒子都用其反粒子来取代，则由此构成的宇宙的镜像和原来的宇宙以同样的方式发展！但在1964年，还是两个美国人--J·W·克罗宁和瓦尔·费兹--发现，在称为K介子的衰变中，甚至连CP对称也不服从。1980年，克罗宁和费兹为此而获得诺贝尔奖。（很多奖是因为显示宇宙不像我们所想像的那么简单而被授予的！）

有一个数学定理说，任何服从量子力学和相对论的理论必须服从CPT联合对称（太极图是满足CPT联合对称的完美模型，因此其表征的规律同时服从量子力学和相对论的理论）。换言之，如果同时用反粒子来置换粒子，取镜像和时间反演，则宇宙的行为必须是一样的。克罗宁和费兹指出，如果仅仅用反粒子来取代粒子，并且采用镜像，但不反演时间方向，则宇宙的行为不保持不变。所以，物理学定律在时间方向颠倒的情况下必须改变--它们不服从T对称。
杨、李的发现意味着弱力使宇宙镜象的发展不同于我们宇宙！人们还发现。

    弱力也不服从C（电荷）对称，也就是说，由反粒子构成的宇宙和我们的宇宙不同！当时杨和李认为弱力服从CP联合对称——将所有的粒子以反粒子代替，由此构成的宇宙的镜象，其行为和我们的宇宙相同。然而1964年美国人J.W.克罗尔和瓦尔。费兹发现，在K介子的衰变中，甚至连CP联合对称也不服从！他们也因此获得诺贝尔奖。他们进一步得出推论：由于数学定理证明了科学定律必须服从CPT联合对称，我们将不难理解：如果定律服从T对称，同时不服从CP联合对称，那么定律将无法服从CPT联合对称——而这种对称是被数学定理证明了的。我们不得不接受这个事实——定律在时间方向颠倒的情况下必须改变，也即科学定律不服从T（时间）对称！

在量子场论中可以严格证明，对于满足狭义相对论的平直空间中的量子场，这三种对称性的组合CPT 是严格守恒的，这被称为CPT 定理。这一定理有很多重要的推论， 例如同一种场的正反粒子的质量和寿命相等，电磁性质相反。迄今为止在地面加速器上进行的实验都证实了CPT 守恒。
科学家相信，科学定律在称作C、P和T的联合变换作用下不变。C变换是指粒子和反粒子互换的正反粒子变换；P变换指的是空间三个坐标轴都反向的空间（镜像）反射变换；T变换则指的是时间反演变换（把时间颠倒，将t变成－t）。(注:倪光炯认为粒子和反粒子对应空间反演和时间反演,实际上符合CPT联合对称:敏感的读者一定已经猜到下而我们将要讲的话了：正反粒子间的变换是不能够主观地定义的，它是x→-x，t→-t变换下理论的自然结果.注意在上述空间-时间反演中，除将x和t改号之外，不再作任何复共轭变换，我们便自然得到了电子变为正电子的结果。这当然是一个新的然而是非常简单的假设。当写出电子和正电子的平面波函数后，我们会清楚地看到仅将x和t改号就可以使电子和正电子之间发生转变。以上所说，意味着我们把原来的CPT定理看成为一个假设，也就是把理论倒过来。在CPT定理中，首先分别把C、P、T定义好，加上狭义相对论作为前提，证明理论有不变性；现在则是说，P和T的定义应简化到x→-x，t→-t。然后可看到，正反粒子变换己在其中，不必再另外定义了。.....将质量的本质规律用一句话来概括，也就是上节所说的：“一切物质都包含正负两种粒子状态的自由度，它们具有空间-时间反演（x→-x，t→-t)下互相转化的对称性”。
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)物理学家曾长期认为物理定律在这三个变换时保持不变，即都是守恒的，分别叫C守恒（电荷共轭守恒）、P守恒（宇称守恒）和T守恒。李政道和杨振宁于1956年证实，弱相互作用过程中宇称不守恒。人们于是转而认为，虽然弱相互作用过程中宇称不守恒，但在正反粒子变换（C）和空间反射（P）变换两个变换联合变换（即CP变换）时，物理规律仍然是不变的，这叫CP守恒。后来人们进一步发现，弱相互作用过程中CP联合变换也不守恒。到现在我们还剩下更联合的守恒：CPT守恒，即在正反粒子变换、空间反射变换、时间反演变换的联合作用之下，运动规律是不变的。

费因曼历史求和允许在微观的尺度下旅行到过去。科学定律在CPT联合对称下不变。这表明，一个在反时钟方向自旋并从A运动到B的反粒子还可以被认为是在时钟方向自旋并从B运动回A的通常粒子。类似地，一个在时间中向前运动的通常粒子等价于在时间中往后运动的反粒子。“空”的空间充满了虚的粒子和反粒子对，它们一道出现、分离，然后回到一块并且相互湮灭。

　　这样，人们可以把这对粒子认为是在时空中沿着一个闭合图运动的单独粒子。当对子在时间中向前运动时（从它出现的事件出发到达它湮灭的事件），它被称为粒子。但是，当粒子在时间中往回运动时（从对湮灭的事件出发到达它出现的事件），可以说成反粒子在时间中向前运动。

 

这进一步启发我们太极的结构实际上是关于原点的中心对称图形,假设太极是正反物质共同构成的，其中正反物质互相绕旋，每一时刻运动方向正好相反，对应时间方向相反,并且彼此旋进法则相同---x,y,z都取反,从不确定性原理角度来说,动量和位置,能量和时间不能同时测得准,都受普朗克量子尺度的局限,并且同时要求动量和位置以及能量和时间的增量符号保持一致,主要原因就在于二者在太极两鱼互相绕旋基础上又分别互锁成太极,比如太极整体动量有一个正向增量时,其位置必须有一个对应的正向增量,不然就会违反不确定性原理,也就是说规律在位置有相应的平移后才能保持不变性,这恰好对应正物质和负反物质离相程度的加深,即内部位移的增大,反之则离相程度减少,内部位移变小;对于时间和能量的分析也是如此,当能量有正向增量时,对应的时间流逝也有正向增量或能量有负向增量时,所对应的时间也有负向增量,则对应规律在时间平移后才能保持不变,实际上也对应整体离相所造成的速度效应的变化;而动量和能量守恒时,则存在规律的空间和时间平移不变性（弱作用不符合CP联合对称，则暗示了正变反，右旋进变左旋进规律不同，而实际上正变反，旋进方向不变规律一致，这恰好对应两眼的情况）则完全对称，两鱼的反对称性可以明确表明这一点。太极结构中可以挖掘出中心对称效应，也可挖掘出平行镜效应和直角镜效应.前者相关于双鱼，后者相关于双s和万字符号。