第四百三十八章 海森堡發(fā)現(xiàn)同位旋（量子力學(xué)）

　　海森堡看到質(zhì)子的質(zhì)量為1.6726231 × 10^-27千克，中子的質(zhì)量為1.6749286 ×10^-27千克，覺(jué)得兩者的質(zhì)量太接近了。

　　海森堡想，中子比質(zhì)子重了那么一點(diǎn)點(diǎn)，重的多出了什么？他給兩者做了差值后，還是沒(méi)有看出什么來(lái)，心中疑惑。

　　繼續(xù)想，又有人提出人們還發(fā)現(xiàn)2個(gè)質(zhì)子、1個(gè)質(zhì)子1個(gè)中子、2個(gè)中子之間的強(qiáng)相互作用幾乎是相同的。

　　海森堡想：“不考慮電磁作用，在強(qiáng)相互作用的眼里，質(zhì)子和中子完全是相同的?！?p>　　“難道中子和質(zhì)子是同一種東西？”

　　海森堡就來(lái)了提出了一個(gè)大膽的想法：他認(rèn)為質(zhì)子和中子壓根就是同一種粒子-核子的兩種不同的狀態(tài)，它們共同組成了一個(gè)同位旋二重態(tài)。

　　在抽象的同位旋空間里，質(zhì)子可以“旋轉(zhuǎn)”成為中子，中子也可以“旋轉(zhuǎn)”成為質(zhì)子，因?yàn)橘|(zhì)子和中子在強(qiáng)相互作用下是一樣的，所以，我們就可以說(shuō)：強(qiáng)相互作用具有同位旋空間下的旋轉(zhuǎn)不變性。

　　但這種旋轉(zhuǎn)，跟普通意義上的旋轉(zhuǎn)不同，是一種量子化的概念。

　　核子內(nèi)部抽象出來(lái)的同位旋空間，因此這種對(duì)稱(chēng)性又叫內(nèi)部對(duì)稱(chēng)性，而之前我們談的各種跟時(shí)空有關(guān)的對(duì)稱(chēng)性就叫外部對(duì)稱(chēng)性。內(nèi)部對(duì)稱(chēng)性咋一看好像不那么真實(shí)，但其實(shí)它跟外部對(duì)稱(chēng)是一樣真實(shí)自然的，它們一樣對(duì)應(yīng)著守恒定律，強(qiáng)相互作用下同位旋空間里的這種旋轉(zhuǎn)不變性就對(duì)應(yīng)同位旋守恒。

　　海森堡繼續(xù)想：“如果讓其中的旋轉(zhuǎn)方式改變，那元素就會(huì)發(fā)生改變。原子的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)完全是同一個(gè)物質(zhì)構(gòu)成，只不過(guò)是因?yàn)橥恍牟煌鴮?dǎo)致的質(zhì)子和中子的區(qū)別。”