【物理学中的手性  3.】

（3.  力学和电磁学中的右手定则）

       在物理学中有许多与手相关的定则。在力学中用右手定则来确定角动量的方向。在电磁学中有三个右手定则：分别是①确定电流产生的磁场方向的右手定则；②确定感应电流方向的右手定则；③确定电磁波传播方向的右手定则；另外还有一个确定洛伦兹力方向的左手定则。

       我们首先讨论力学中转动产生角动量的情形：任何一个物体转动它会产生角动量或者动量矩，而动量矩的矢量方向可由右手定则来确定。物体转动可以是顺时针旋转，也可以逆时针旋转，单纯看这两种旋转，因符合前已述及的旋转性手性对称，故它们是手性对称的。这个时候要判定角动量的方向，就适合用右手定则，即用右手四指自然弯曲，朝向环形电流的旋转方向，此时大拇指自然伸直，其朝向就是角动量的方向。

       那么这个时候我们把右手放进去，整体综合在一起照镜子，就不是一回事。因为产生角动量的方向一个向上，一个向下。它们就不符合坐标系手性对称性。从另一个角度讲，两种情形都可以用右手定则来确定，那么把这两种情形放到镜里镜外，就不是“物”与”像“的关系，更谈不上镜像对称。所以这种情形，即用右手定则来确定力学中角动量的方向，不是一个手性现象。它只是物理学中应用的一种应用方法而已。（见图1）

      同样的分析，环形电流产生直线磁场，判断磁场由 S极至 N极的方向仍用右手定则。若假设把顺时针环形电流和逆时针环形电流分别放到镜里和镜外，这符合旋转性手性对称，但如果两边都把右手加进去，整体上就不符合镜像对称了，也就不符合坐标系手性对称性，因而判定环形电流产生直线磁场，用右手定则确定磁场方向，这也不是一个手性现象。（见图2 ）

       这里要强调，这两个例子，部分是手性对称的，但整体上是不呈镜像对称的，所以它们也谈不上手性破缺或手性均一性意义上的手性。因此我们要明确，与手相关的法则不包括这个现象的本质，上述两例的本质就不是手性现象。

      下节中我们再讨论另外三个与手势相关的法则是否手性现象。

                                                                        丰都智愚河畔环境技术工作室