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“对称性破缺”让我们存在
①10月7日，2008年诺贝尔物理学奖揭晓，三名科学家因为在“对称性破缺”研究中做出的贡献而获奖。他们是美籍日裔科学家南部阳一郎和日本科学家小林诚、益川敏英。在此之前。诺贝尔奖已经有四次都颁给了破缺领域。
②尽管“对称性破缺”听起来有点陌生，但“对称”却是人们所熟知的现象。一片雪花具有对称的结构，而且从镜子里看去和在镜子外看上去并没有什么区别。类似的现象在粒子物理学中叫做 “镜像对称”。此外还有两种对称，分别是“电荷对称”和“时间对称”，前者指的是粒子和反粒子虽然带电情况相反，性质却相同。如果有一个小球在一个密闭的容器里弹来弹去，旁边有一个摄影师把它录下来，然后不管录像带是正着放还是倒着放，不告诉你的话你从画面上是区别不出来两种放法的，这就是“时间对称”。当然，这个概念针对的是微观世界中粒子的性质。
③当物理学家考察微观世界的时候，他们发现很多时候，这些对称性都是破缺的。最早在对称性破缺领域获得诺贝尔物理奖的是华人科学家李政道和杨振宁。他们发现镜像对称在四种基本力之一的弱相互作用中是破缺的，由此获得1957年的诺贝尔奖。1964年，美国物理学家克罗宁和菲奇发现有一种粒子不遵守电荷对称，他们于1980年获得诺贝尔物理学奖。1960年前后，南部阳一郎开始研究对称性破缺，并提出了“亚原子物理中的对称性自发破缺机制”。他提出的这一机制可能会解答一个令人迷惑的问题：物质的质量从何而来?
④组成我们这个世界的所有的基本粒子以及自然界中四种基本力中的三种都被纳入了粒子物理学的“标准模型”，但“标准模型”无法回答物质的质量是从哪里来的。而且，奇怪的是，粒子与粒子之间的质量差别还非常巨大，有的粒子很重，而光子却没有质量。
⑤英国物理学家希格斯在南部阳一郎之后提出了一种解释，现在被寄予厚望。我们先来打一个形象的比方：如果把一支铅笔笔尖朝下竖立在圆桌中心，那么，铅笔和圆桌沿铅笔的中轴在各个方向上都是对称的。但这样状态的铅笔是不稳定的，它一旦倒下，这种对称性就丧失了。不过，这样一来，这支铅笔的状态就稳定了——它没有办法再向哪里倒了，它已经达到了能量最低的状态。
⑥在宇宙诞生的时刻，希格斯提出的理论中的“希格斯场”是完美对称的（就像那支竖立的铅笔），所有的粒子都没有质量。但希格斯场是不稳定的，它在宇宙早期的时候失去能量了，这些能量被粒子们接收，哪种粒子接受到的能量多，哪种粒子就重一些。“希格斯场”理论预言了希格斯玻色子的存在，希格斯玻色子也正是不久前启动的大型强子对撞机（LHC）要寻找的目标之一。“标准模型”预言了62种基本粒子的存在，现在唯有希格斯玻色子尚未被发现，诺贝尔奖也许在不远的未来等待着希格斯。
⑦如果说南部阳一郎可能帮助解释了物质为何有质量的话，那么小林诚和益川敏英的工作则可能解释了我们为什么至今还存在。观测表明，我们这个宇宙是物质为主的，这就产生了一个问题：为什么宇宙中的反物质远少于物质?对于这个问题，目前还没有完整的答案，但对称性破缺是解决问题的关键之一。
⑧物理学理论显示，宇宙创生之时，应有等量的物质和反物质制造出来，二者相遇便会湮灭，化为能量。但果真如此的话，我们所看到的星系、恒星，包括我们自身便都不会存在，我们的存在说明宇宙早期物质和反物质的对称被打破了。1973年，小林诚和益川敏英提出“小林——益川理论”．认为造成宇宙中粒子多于反粒子的原因是夸克的反应衰变速率不同。他们还预言了存在6种夸克。这些夸克在之后的二十多年里陆续被物理实验所证实。 ’ ．
⑨现在，物理学家相信，宇宙每产生100亿个反物质粒子的同时，就有一个额外物质粒子的偏离，正是这样的偏离导致的对称性破缺才使得我们今天的宇宙得以存活，使我们得以存在。
1.下面的物理现象，属于粒子物理学研究对象的一组是 （ ）
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A．一片雪花具有对称的结构，从镜子里看和在镜子外看没有什么区别。
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B．播放一个小球在密闭的容器里弹来弹去的录像，从画面上无从判别是正着放还是倒着放。
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C．粒子和反粒子虽然带电情况相反，性质却相同。
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D．一支铅笔笔尖朝下竖立在圆桌中心，则铅笔和圆桌沿铅笔的中轴在各个方向上都对称。
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2.下面的说法，与原文文意不吻合的一项是（ ）
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A．“小林一—益川理论”解释了宇宙中粒子多于反粒子的原因，他们二人预言的6种夸克，也陆续被物理实验证实其存在的真实性。
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B．“铅笔实验”表明：对称状态往往是不稳定的状态；丧失对称性，同时降低能量，才能获得稳定。
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C．英国物理学家希格斯认为，粒子与粒子之间的质量差异源于它们宇宙早期接受能量的多少。
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D．华人科学家李政道和杨振宁发现了镜像对称在弱相互作用中的破缺，而南部阳一郎据此提出了“亚原子物理中的对称性自发破缺机制”。
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3.根据文意，下列推断不正确的一项是（ ）
A．物理学家们多次因为在破缺领域的研究成果而获得诺贝尔奖，这表明在粒子物理学的“三个对称”领域，极有可能都存在对称破缺现象。
B．“对称性破缺”是粒子物理学非常重要的研究课题，一旦解开了它的奥秘，我们就能完整地回答为什么宇宙中反物质远远少于物质的问题。
C．大型强子对撞机（IMC）如果能寻找到希格斯玻色子，希格斯就很有可能获得诺贝尔奖。这表明物理学家们的预言非常需要获得物理实验的证明。
D．如果宇宙中产生的粒子具有严格对称的性质而不存在破缺，我们今天的世界就将不复存在；因此，我们这个宇宙的存在其实十分偶然和幸运。