1957年10月31日，瑞典皇家科学院宣布，将当年诺贝尔物理学奖授予两位物理学家——李政道、杨振宁。从论文发表到获奖，只隔了一年多。诺奖历史上，这个速度快得罕见。

让他们站上领奖台的，是一个听起来很玄的词：宇称不守恒。它击碎的，是物理学界信奉了三十年的一个信仰——宇宙在镜子内外，应该长得一模一样。

要理解这个发现有多“离经叛道”，得先明白“宇称守恒”在当年物理学家心里的分量。通俗地说，宇称守恒意味着：物理规律在镜子内外应该完全一样。你在现实世界里做一个实验，和在它的镜像世界里做同样的实验，结果理应遵循相同的法则。左手和右手互为镜像，如果你相信宇宙是“公平”的，那么由“左”和“右”引发的物理现象就不该有本质区别。

在强相互作用和电磁力中，实验一次次证实了这种对称。久而久之，它成了一条不成文的金科玉律。没人觉得它会出问题，就像没人觉得能量会凭空消失。

而撼动这条信条的关键，藏在一种很少被普通人熟悉的力——弱相互作用里。

自然界有四种基本力：引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用。前两个我们时时都能感受；强相互作用负责把原子核紧紧黏合在一起；弱相互作用的特殊本领，是促成粒子“变身”。比如中子转变为质子，同时释放电子，就是放射性β衰变，太阳能够持续发光的第一步，也离不开它。

它叫“弱”，是因为相对强相互作用确实没劲、干活慢，但它管的事一点不小。而1957年那个颠覆性的发现，恰恰就出在它身上。

困扰物理学界的，是著名的“θ‑τ之谜”。科学家研究K介子时发现，它有两种衰变方式，一开始被当成两种不同粒子，取名θ和τ。按照宇称守恒规则，二者不该是同一个粒子，可它们的各项性质又完全一致，形成难解的悖论。

1956年4月的罗切斯特物理会议上，这个谜题是全场焦点。多数物理学家都想修补理论、保住宇称守恒。会后不久，李政道和杨振宁在讨论中回头审视了宇称守恒的证据链：过去验证宇称守恒的实验，都集中在强相互作用和电磁力，弱相互作用下的宇称，从来没有被真正检验过。

由此，他们提出大胆猜想：弱相互作用中宇称或许并不守恒，θ和τ本就是同一种K介子，只是衰变时，镜像世界和现实世界的表现不同。这个猜想太过颠覆，验证实验难度巨大，他们几经寻找，邀请擅长精密实验的吴健雄来验证设想。1956年10月，两人的论文正式发表在《物理评论》上。

理论提出来了，但物理学只认实验。接到邀约时，吴健雄早已订好船票，计划和丈夫袁家骝一同远行，纪念离开美国二十周年。她一眼看懂这项实验的分量，果断退掉行程，联合美国国家标准局的低温团队攻坚克难。

按照宇称守恒，粒子衰变时电子向两侧飞出的概率应该一样；可实验显示电子更偏爱朝一边跑，证明镜像世界和现实世界并不对称。

泡利在他给著名的原子核物理学家韦斯科普夫的一封私人的通讯中写道：“我不相信上帝是一个左撇子”。但他最终不得不接受实验数据。遗憾的是，这个验证猜想的关键实验成果，当年没有一同获得诺贝尔奖。

宇称不守恒的发现，远不止解决了一个“θ-τ之谜”。它带来的是一个更深层的认知转变：人类所以为的“理所当然的对称”，可能只是宇宙在某种条件下的局部表现。

弱相互作用偏偏就偏爱左手粒子，中微子只有左手版本，这种手征性，后来成为粒子物理标准模型的一块基石，深刻影响了我们对基本力的理解。从粒子物理到宇宙学，科学家至今仍在追问：宇宙在最宏观的尺度上，是否也藏着左右不对称的秘密？

参考资料：中国科学院理论物理研究所、科普中国

图源：NobelPrize.org