XII. SỰ VẬN ĐỘNG CỦA CÁC THIÊN HÀ VŨ TRỤ GIÃN NỞ
phép biến đổi nghịch đảo Chúng ta luôn luôn quan sát được các đối cực đối xứng gương ở trong thế giới quanh chúng ta.
cực đối xứng gương ở trong thế giới quanh chúng ta.
Hình 31. Tinh thể lập phương NaCl
Các nhà bác học không những đã xác định được cấu tạo đối xứng của các tinh thể, mà còn khám phá được các tinh thể trong đó các nguyên tử và các phân tử có dạng đối xứng gương phải và trái. Trên hình 30 có những minh họa tinh thể "thạch anh phải" và "thạch anh trái" đối xứng qua gương phẳng (Thạch anh phải làm quay dao động ánh sáng theo chiều kim đồng hồ, còn thạch anh trái làm quay dao động ánh sáng theo chiều ngược kim đồng hồ).
Năm 1936 nhà bảc học Đức V.Kundt đã rút ra kết luận rằng trong thế giới bất động vật, sốcác tinh thể phải và trái bằng nhau; bằng cách thống kê trực tịếp hàng ngàn tinh thể thạch anh lấy từ các nơi khác nhau trên Trái Đất các nhà bác học Nga đã xác nhận kêt luận trên là đúng.
Thí dụ về loại bất đối xứng được nhà bác học Pháp L.Pasteur nêu ra ở thế kỉ trước, đó là trường hợp cấu tạo bên trong của cơ thể con người. Trong con người có sự tương tự đối xứng gương nhưng không toàn phần: tim ở bên trái, gan ở bên phải. Cũng như trong thế giới của các vật thể đối xứng chập trong thế giới bất đổi xứng không có tâm đối xứng hay tâm nghịch đảo.
Hai bán cầu của Trái Đất có thể thuộc về các đối tượng phản đối xứng (nếu bỏ qua sự khác nhau về hình dạng của biển và lục địa ở Bắc và Nam bán cầu) vì các đường cảm ứng từ của từ trường Trái Đất đi vào một cực và đi ra một cực khác. (Nếu xét đến các đặc điểm về mặt địa lí, thì trường hợp này đúng ra phải là trường hợp ví dụ về bất đối xứng). Các quả cầu đen và trắng, các mẫu và khuôn đúc chữ, dương và âm, các elipxoit tròn xoay bị kéo dài hay bị nén- đó là một vài loại đối cực "phản đối xứng" ta lấy bất kì, trong đó "dấu" của các tính chất vật lí ngược nhau. Trong thế giới sinh vật có thể coi giống đực hay giống cái là dấu hiệu để phân biệt các con vật cùng loài với nhau.
Ngoài bốn dạng đối xứng trên, còn có dạng không đối xứng mà người ta coi là đối xứng "không". Ở đây không có phép nghịch
đảo, không có các tâm và các mặt phẳng đối xứng. ở đây không có sự đối xứng nào. Các thí dụ về không đối xứng thì "rất nhiều", chúng-ta hãy nêu ra một vài thí dụ bất kì: đống sắt vụn để đưa vào lò cao, đống rác, Siêu thiên hà ... Tất cả những cái đó hoàn toàn là không đối xứng!
4• Sự bảo toàn đối xứng
Trong một thời gian dài các nhà bác học nhận thấy rằng, không có gì khác nhau giữa một thí nghiệm quan sát trực tiếp, và thí nghiệm độ quan sát trọng một gương (Độc giả có thể dễ dàng tự kiểm tra điều này). Và toàn bộ vật lí học cũng được xây dựng trên cơ sở thừa nhận tính đối xứng gương của không gian, và người ta bảo là cósự bảo toàn đối xứng. Khi chúng ta giơ bàn tay phải lên thì ảnh của nó ở trong gương là bàn tay trái, nhưng bàn tay trái cũng có trong Vũ trụ, như thế là vẫn có bảo toàn đối xứng. Thạch anh phải có ảnh trong gương là thạch anh trái (xem hình 32), và ngược lại; và cả hai đều tồn tại trong Vũ trụ. Đó cũng là bảo toàn đối xứng.
5* Đối xứng và sự vi phạm đối xứng trong Thế giới hạt cơ bản
a) Do đặc thù của các hạt cơ bản, trong Thế giới hạt cơ bản
người ta quan tâm đến các loại-đối xứng sau:
-Đôi xứng liên hợp điện tích- đốì xứng
c
(đối xứng hạt- phản hạt đã xét ở mục 8);-Đối xứng gương- đối xứng P;
-Đối xứng nghịch đảo thời gian- đối xứng T.
Cho đến tận năm 1956 người ta vẫn tin rằng các định luật vật lí đều tuân theo ba đối xứng đó một cách riêng biệt. Đối xứng
c
có nghĩa là các định luật đối với hạt và phản hạt là như nhau. Đối xứng p có nghĩa là các định luật là như nhau đốii với một tình huống bất kì vàảnh gương của nó (ảnh gương của một hạt quay theo hướng phải sẽ là hạt quay theo hướng trái). Còn đối xứng T có nghĩa là, nếu ta đảo ngược chiều chuyển động của tất cả các hạt và phản hạt thì hệ sẽ trở lại trạng thái mà nó đã qua ở những thời điểm sớm hơn (trước đó); nói
một cách khác các định luật sẽ không thay đổi theo hướng tiến hoặc lùi của thời gian.
