李政道:费米在芝加哥大学留下的记忆|中国科学报( 二 )


他们也分析了这三个过程 , 并且发现了具有相同的耦合常数 。 但是他们没有推测到中间波色子 。 我曾经向费米提起过 , 我正在考虑存在一个中间波色子的可能 , 但是我不能搞定不变原则 。 当年 , 还不知道可能存在一个统一的弱相互作用 , 因为只有费米的β衰变理论 。
但是一旦我们将β衰变和mu介子衰变、mu介子俘获这三个作用 , 一起研究:这三个不同的过程引导我们深入更进一步的思考 。 所以我们推测 , 一定存在一个中间波色子 , 这个中间波色子很重 , 且有一个普适的耦合常数 。 问题是怎么样能够将V和A两种不同的β衰变存在一种选择规则 , 与同一个中间波色子耦合:因为在1948年 , 大家公认宇称必须守恒 。
我向恩里科·费米提到了这个问题 , 他有同感 。 这就是我们没有立刻写下来的原因 。 但是到圣诞节时惠勒的文章到了 , 费米说 , 你们必须马上写出来 。
同时 , 费米对我说 , 他会给惠勤他们写信 , 告诉他们 , 我们在几个月前已经做了这些工作 。 在那个圣诞节 , 杨振宁和罗森布鲁斯外出度假去了 , 因此 , 我匆忙地写了一篇短文 , 署上了三个人的名字 。 那是我的第一篇文章 。 在物理评论杂志上 , 它只占半页纸 。 文中 , 有一段落专门讲述中间波色子 , 普适耦合 , 它很重 , 寿命很短 。 多年之后 , 我和杨振宁称它为“W” , 代表Weak(衰弱)作用 。
这是我第一次直接(一对一)与费米较长接触 。 他非常有耐心 。 在蒂欧姆诺和惠勒的两篇文章里 , 有一个校对后加上的注解 , 感谢费米指出他的三个学生在之前也曾经独立地有过相同的思路 。
我不认为这是一个合适的博士论文题目 , 因为我不清楚在这个普适相互作用所依据的原理 。 所以 , 我的第一篇文章不是费米建议的 , 他的作用就像是一位好朋友、给以我支持和鼓励 。
我的第二个课题与玛丽亚·迈耶(Maria Mayer)的壳层模型相关 。 这也发生在1948年 。 在当时 , 有一篇尤金·芬伯格(Eugene Feenberg)的文章 , 发现了一种能够适用于复杂原子核内核子的势能 。 它给出了这些能级 。 但是这个势能存在一个问题 , 就是他违反了绝热原则 。
玛丽亚在一次学术报告会上讨论了她的文章 , 有一堆反对意见 。 在报告会结束时 , 费米问道 , 为什么不考虑自旋轨道(l-s)耦合?
之后 , 我注意到 , 在下一个星期 , 举行了另一个学术报告会 , 可是报告人仍是玛丽亚 , 而且报告题目相同 。 这一次 , 我又去听了 , 玛丽亚的报告内容大有进步 , 已经有了最终的壳层模型了 , 非常漂亮的模型 。 在玛丽亚的文章中 , 她感谢费米提出准确的问题的贡献 。
在她的诺贝尔奖讲演时 , 她又一次确认费米提出准确的问题的极其重要的贡献 。 但是 , 在这个场合 , 她说她已经考虑过自旋轨道(l-s)耦合 , 正好在走廊中碰巧碰见费米 , 那时他们停下来讨论了幻数问题 。 在这个版本中 , 费米问到了自旋轨道(l-s)耦合问题 , 而当时她已经对这个问题有了答案 , 马上作了回答 。 显然 , 这件事情已经过去了很长时间了 , 她可能有了不同的记忆 。
下面 , 再说说我从费米那儿得到的下一个题目 。 他在思考一个问题 , 因为一个核子在重核中的平均自由程只有大约一个核半径或者更短 , 非常难于理解如何保持一个轨道使得玛丽亚的分析有意义 。
当时 , 费米有他的执著的想法 。 在他的早期工作中 , 在氩原子或者其他惰性气体内 , 他注意到在一个电子轨道内有可能有很多其他电子 。 费米利用他的有效散射长度和Delta函数模型 , 这样他可以获得在一种由其他电子云提供的介质中的轨道 。 这与实验符合得非常好 。 所以他在考虑同样的思路是否能够解释玛丽亚·迈耶的幻数 。


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