為什麼非要認定 τ-θ 是兩個相同粒子而引出宇稱不守恆？

01-05

雖然τ-θ兩個介子的自旋，質量，壽命，電荷等完全相同，但是她們衰變時的產物不同，為什麼非要用宇稱不守恆來認定她們就是同一個粒子？而不認為她們是兩個不同的粒子？是否所有物質在弱相互作用的環境中都是運動不對稱的？PS：本人知道宇稱不守恆的定律已經得到印證。
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是否所有物質在弱相互作用的環境中都是運動不對稱的？修正為「是否所有物質在弱相互作用的環境中都是宇稱不守恆的？」

因為在面臨一個未知的領域的時候，大家都不知道原有的物理定律是否還能成立。

為了解釋β衰變中那詭異的能譜，玻爾認為能量可以不守恆，守恆的只是能量的平均值。當然這個問題最後被費米解決了，玻爾的「能量不守恆」理論成了一個不成功的嘗試。

玻爾之所以會這麼想，是因為他知道，我們在處理一個全新的領域，原有的定律未必適用。

薛定諤當初在解氫原子問題時，相互作用勢依然是標準的庫倫勢。庫倫勢在宏觀系統中的成立是有大量實驗證據支持的，但是在微觀系統中它成立嗎？我們不知道。畢竟經典電磁理論在解釋光電效應和氫原子時已經失敗過了。所以在微觀系統中庫侖定律是否成立依然是個未知數，我們完全不知道。但是用庫倫勢解出的能譜跟實驗結果符合的很好，所以人們最後選擇了接受它。

最後再回到題主所說的問題上，楊振寧和李政道當時就注意到了一個現象：在強相互作用和電磁相互作用中有大量的實驗支持宇稱守恆，但當時並沒有實驗證明宇稱守恆在弱相互作用中也是成立的。所以憑什麼認為宇稱守恆一定成立？李和楊二人當時只是提出了一個假說，認為弱相互作用中宇稱可能不守恆，所以接下來科學界就開始做實驗驗證弱相互作用中宇稱是否守恆。如果結論是肯定的，那麼李楊二人的理論就會跟玻爾的「能量不守恆」理論一樣被扔到廢紙堆里；但如果是否，李楊二人就會聲譽倍增。

其實，我想反問題主，怎樣確定一個粒子是哪種粒子？其實，無非是質量、自旋、電荷等等。不然的話，其實會很混亂的。

舉個例子，實驗A中末態有電子，然後實驗B中也測到了跟電子所有物理指標都一樣的粒子M，請問，你覺得M是種新粒子，還是認為M就是電子呢？

Question of Parity Conservation in Weak Interactions [Phys. Rev. 104, 254 (1956)]：

One way out of the difficulty is to assume that parity is not strictly conserved, so that $Theta^+$ and $au^+$ are two different decay modes of the same particle, which necessarily has a single mass value and a single lifetime.

宇稱不守恆是楊振寧和李政道提出的τ-θ問題的解決方案，後來被吳健雄等人的實驗驗證（Wu experiment，Phys. Rev. 105, 1413 (1957)）。想了解細節可以去讀論文。至於為什麼不能是兩個粒子，應該是這樣的理論更加複雜乃至於其他實驗結果不符，參見奧卡姆剃刀。

抱歉沒有理解「運動不對稱」的意思，希望用準確的詞語重新表述一下。

做個簡單的類比。電子有自旋為±1/2的兩種狀態，那麼我們是不是應該認為這是兩種不同的粒子呢？？如果是兩種不同的粒子的話，我們連自旋角動量守恆都可以捨棄了。但是，這樣做有什麼後果呢？守恆過程的判別將無比困難，基本粒子的家族將十分臃腫，這實際上並不利於我們認識和研究粒子物理！

補充一點，雖然弱相互作用下空間宇稱不守恆，但是CP宇稱是守恆的，c表示電荷，p表示空間。所以我們似乎總可以找到一個守恆量來解釋各種反應。

按照弦論的觀點，弱相互作用下所有粒子都是宇稱不守恆的。目前的實驗好像也都支持。如果有反例，還請指教。