奇异的 K 介子

继 1956 年发现中微子之后，1957 年人们又弄清了弱力还有一个奇怪的脾气。事情发生在一种叫 K 介子的基本粒子身上。1949 年，科学家第一次在宇宙射线的照片中，看到一种奇异的粒子，四年之后，用强大的加速器又人为地获得了这种粒子，后来把它命名为 K 介子。K 介子有四种，其中两种分别带正、负电荷，记作K^{± ，另外两种不带电荷，记作K°、K° 。所以称K}

介子为奇异粒子，其原意是，这类粒子产生的时间非常短，约只有 10-24 秒； 但平均寿命则一般在 10-10 秒以上，相对来讲又很长。

说起 K 介子之奇异，还有它另一段很不平凡的经历。1955 年前后，围绕

着奇异的 K 介子，物理学上发生了一桩大疑案，当时物理学家发现有两种 K 介子：一种衰变成两个π介子；一种衰变成三个π介子。为了区别它们，便将前者命名为θ介子，后者命名为τ介子。θ和τ介子除了衰变的差别之外， 其它性质几乎一模一样。假如认为θ介子和τ介子是同一种粒子，只不过具有两种衰变方式，那么，就要动摇现代微观物理学中一条神圣的基本定律—

—宇称守恒定律。

宇称守恒定律是关于微观粒子体系的运动或变化的、具有左右对称性的定律。微观粒子体系在发生某种变化过程时，如核反应、基本粒子的产生和衰变等，其变化前的总宇称（其值为+1 或-1）必须等于变化后的总宇称。其物理意义是：粒子体系和它的“镜像粒子”体系都遵从同样的运动变化规律。这条定律后来被李政道和杨振宁所打破，证实基本粒子的弱相互作用中，宇称并不守恒。