我们周围的世界如此的丰富多彩,是因为对称中还有不对称。 物理世界也是如此,科学奖项颁发给发现对称的人,也颁发给发现不对称的人。这其中,我们熟知的华人学者李政道和杨振宁是第一人。 使用右手坐标系还是左手坐标系?螺丝加工成右旋或左旋?这些似乎只是一种人为的约定,应该与大自然遵循的物理规律无关。因此,在1956年之前,物理学家们都坚定地认为宇称是守恒的,亦即一切物理过程都应该遵循“宇称守恒定律”。
1956年6月,李政道与杨振宁在美国《物理评论》上共同发表《弱相互作用中的宇称守恒质疑》的论文,认为基本粒子弱相互作用内存在“不守恒”。 这篇文章在物理界引起巨大反响,泡利强烈地表示,绝不相信上帝会是个弱左撇子,并准备投入大赌注与人打赌。费曼也坚信宇称守恒而与人打赌,一年后只好认输付钱,还好赌金只是50美元而已。另外一位著名的物理学家就更有意思了,研究晶体的布洛赫曾经说,如果宇称不守恒,他就把自己的帽子吃掉!后来宇称不守恒被证实之后,布洛赫便要赖皮说自己根木没有帽子。 李政道和杨振宁认识到,要大家承认弱作用的宇称不守恒,关键问题是实验。他们设计了几种相关的实验方法,并且自然地想到了他们的华人同胞——实验女王吴健雄。 吴健雄与李政道同是哥伦比亚大学物理系的教授,她非常乐意做这个关键性的实验。 而泡利是吴健雄的朋友加老师,且非常赏识吴健雄的才能。当泡利得知吴健雄计划进行实验以证实宇称不守恒时,很是为她遗憾,认为这是一个毫无疑问注定要失败的实验,认为那些实验将一定会显示“对称的角分布”。 可惜那个时代没有互联网,信息来得太不及时。就在吴健雄已经宣布了实验结果的两天之后,泡利还蒙在鼓里,给朋友的信中仍然说“不相信上帝是一个弱左撇子”,还写了些准备要用重金打赌之类的话。 倒霉的泡利刚发出这封信,就听到了吴健雄实验证实宇称不守恒的消息,这让泡利感到懊恼,立刻想到了他尚未进行的“重金赌注”。不过他暗暗庆幸并没有真赌,并且幽默地对朋友说,我可输不起钱财,因为我没有,但还输得起名誉,因为我的名誉太多了。 最后,泡利给宇称守恒被打破写了几句有趣的讣文。泡利写道:“我们伤心地宣布,我们的朋友宇称女士,在经历了短暂的手术痛苦之后,于1957年1月19日去世了。”讣文的落款是e、u、v,三个弱相互作用主角的符号:电子、u子和中微子。 上帝果然是个弱左撇子,李政道和杨振宁因为打破了这个对称而共同获得1957年的诺贝尔物理学奖。这项成就,从发表文帝到得奖不过一年左右,在诺贝尔奖的历史上十分少见,这和吴健雄及时的实验证实密切相关。 三位杰出的华人物理学家,在科学史上合作谱写出了一段美妙的旋律。 |
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