宇称,就是指一个基本粒子与它的“镜像”粒子完全对称,性质也完全相同。
就像一个粒子顺时针旋转,镜中的粒子就会逆时针旋转,就像人照镜子一样。
这个结论符合我们朴素的生活常识。
并且,在引力、电磁力、强力的情况下,宇称都得到了实验印证。
但在弱力下,除外。
因为没有实验印证,所以杨振宁和李政道隐隐感觉到,科学界一贯视之理所当然的推论,很可能并不可靠。
两个人有了初步的想法苗头,回去各自用了两周,完成了大量的计算,最终写出一篇论文:
《在弱作用中,宇称是守恒的吗?》
这篇论文是颠覆认知的,推翻了以往的许多研究。
从左至右分别为 派斯、李政道、杨振宁、戴森
论点一经发布,简直”冒天下之大不韪“,立刻在物理学界引起轰动。
拉姆齐听闻杨李二人发表论文,说愿意以10000:1 的赌注打赌,这项学说的相关实验不会成功;
发现不相容原理的泡利也嘲讽到:
“我不相信上帝是个左撇子。”
很快,同在美国的华人女科学家吴健雄听说了这个消息。
吴健雄当时在哥大任教,她在物理界早有名气,甚至实验物理上的贡献经常被人拿来和玛丽居里相提并论。
李政道、吴健雄、塞格雷(1959年诺贝尔物理学奖获得者)、瑟伯、威克
针对杨李二人的看法,她设计了一个精巧的实验:
她设计,让两个钴-60处于极低温的环境下,达到近似镜像的状态。
如果宇称守恒,那钴离子应该完全镜像相似。
但是实验发现,两个钴离子放射的电子数有较大差异,放射方向也不相同。
也就是说,弱力作用下,镜像中的粒子,并不完全对称。
这一实验,完美证明了杨振宁和李政道宇称不守恒说法的正确性。
物理学界大受震动,同时接受了这一发现。
1957年,物理学诺贝尔奖,颁发给了李政道、杨振宁二人。
诺贝尔奖颁奖现场,三十出头的杨振宁和李政道,坐在一群头发花白的科学家里,显得格外耀眼。