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第1章 看看宇宙大爆炸（第8页）

五、宇称不守恒

1956年，李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒这一开创性理论，随后吴健雄通过钴 - 60的β衰变实验对其予以证实。她在极低温环境下，运用强磁场把两套装置中的钴 - 60原子核自旋方向分别调整为左旋和右旋，结果发现这两套互为镜像的装置中，钴 - 60放射出来的电子数存在很大差异，而且电子放射方向也呈现出不对称性。

从本质上来说，宇称不守恒意味着在弱相互作用里，互为镜像的物质其运动是不对称的。在微观世界中，弱相互作用下的宇称不守恒始终存在，并且佛罗里达大学的天文学家发现，宇称不守恒可能会对宇宙星系三维聚类产生影响，而这种影响所需的宇称不守恒情况需发生在大爆炸的暴胀时期。

六、电荷共轭对称性破缺

电荷共轭对称性要求物理规律在粒子与反粒子相互转换时保持不变，不过在弱相互作用中，这一对称性遭到破坏，进而导致粒子和反粒子的行为出现差异，它也是造成宇宙中物质与反物质不对称的原因之一，其发生时间与物质和反物质对称破缺密切相关，大致出现在宇宙大爆炸初期。

七、时间反演对称性破缺

时间反演对称性意味着物理规律在时间倒流的情况下理应保持相同，但是在诸如中性K介子的衰变这类微观过程中，时间反演对称性并不成立。这一现象对宇宙的演化以及物质结构的形成产生了一定影响，比如它可能影响了宇宙早期物质和反物质的产生与湮灭过程，不过其在宇宙演化进程中的具体发生时间目前并没有明确的界定。

八、空间平移对称性破缺

宇宙大爆炸初期，整个宇宙处于高度对称状态，物质均匀分布。但随着宇宙不断地膨胀和演化，在大爆炸之后的一段时间内，物质在空间中的分布逐渐变得不再均匀，空间平移对称性由此遭到破坏。这是一个渐进的过程，并没有确切的起始时间点，不过该对称破缺对星系、恒星等天体结构的形成起到了推动作用。

九、规范对称性破缺

在粒子物理学领域，规范对称性是基本相互作用的重要特性。以电弱相互作用为例，在宇宙大爆炸后约10^{-12}秒时，通过希格斯机制等方式，规范对称性发生破缺，使得粒子获得质量，进而对物质的基本性质以及相互作用产生影响，像电弱相互作用中的规范对称性破缺就让w及Z玻色子获得质量，而光子保持无质量状态。

十、真空对称性破缺

在量子场论中，真空态并非真正的一无所有，而是存在多种可能的状态，不同状态具备不一样的物理性质，这就导致了真空对称性破缺。例如在量子电动力学里，电子与电磁场相互作用时会出现真空极化现象，使得真空的电磁性质发生改变，这便是真空对称性破缺的一种体现，它会影响粒子的电磁相互作用以及物理过程发生的概率等情况。

十一、手征对称性破缺

手征对称性破缺与夸克质量的产生息息相关，在宇宙早期，当夸克胶子等离子体冷却形成强子物质的过程中（温度约在10^{12}开尔文以下时），手征对称性破缺发生，这使得夸克获得质量，进而对强子的结构和性质产生了重要影响。

十二、超对称破缺

超对称理论认为，每一种基本粒子都存在对应的超对称粒子。超对称破缺具体的发生时间并不确定，倘若确实存在，那应该是在早期宇宙处于极高能状态下，可能在大统一时期或者之后不久发生。超对称破缺会使超对称粒子获得质量，这不仅影响宇宙物质的组成和演化，还对暗物质的候选者以及相关理论产生一定影响。