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在核物理中,通常没有一个被称为"倒时公式"的单一特定公式。用户可能指的是源于时间反演对称性的细致平衡原理或互易定理。时间反演对称性是指物理定律在时间反演变换下保持不变的性质,这意味着如果一个核反应过程在物理上是允许的,那么其时间反演过程也必须是允许的。
细致平衡原理指出,在一个处于热平衡的系统中,任何一个微观过程与其逆过程的平均速率是相等的。在核反应的背景下,对于反应A加B转化为C加D,正向反应的截面乘以反应物在质心系中的动量平方和自旋简并度,等于逆向反应的截面乘以产物的动量平方和自旋简并度。这个关系式体现了微观可逆性的数学表达。
细致平衡原理的核心物理意义在于微观可逆性。如果基本相互作用,如强相互作用和电磁相互作用,允许一个核反应过程发生,那么其时间反演过程也必须是允许的。这个原理表明,正向过程和逆向过程的发生概率,在考虑了相空间和自旋简并度差异后,是紧密关联的,体现了自然界的基本对称性原理。
在核天体物理中,许多重要的核反应发生在恒星内部,涉及不稳定核素或极低能量,直接测量其截面非常困难。例如,氦3与α粒子结合产生铍7和γ射线的反应,是太阳质子链中的关键反应,但在低能下截面很小,难以测量。而其逆反应,铍7的光致瓦解反应,相对更容易在实验室中测量。通过测量逆反应的截面,利用细致平衡原理可以推导出正向反应的截面。
细致平衡原理在核物理中还有更多应用。在中子物理中,它可以关联中子俘获反应和光致中子反应的截面。在理论研究中,可以用来检验核反应理论模型的准确性。在核数据评价中,有助于完善核反应数据库。总结来说,虽然没有单一的"倒时公式",但细致平衡原理作为时间反演对称性的体现,为核物理研究提供了重要的理论工具和实验方法。