在物理学家们看来：时间是一种能够被逆转的形态

宇称不守恒定律

曾经有一种理论认为，宇宙大爆炸开始时产生的物质和反物质的数量应该是一致的，但是我们能够观察到的世界却主要是物质，这种现象让人十分困惑。物理学家们发现基本的物理定律除了不受时间的影响，应该也不受空间和粒子性质变换的影响，于是提出了我们之前说到的三大守恒定律。这三个守恒定律曾经被认为是现代物理学的基础。一些此前广泛流行的物理学理论认为，所有粒子都有对应的反粒子，尤其是反物质理论诞生之后，物理学家们认为，就像人在镜子中看到对称的自己一样，粒子和反粒子也会存在对称性。

1951年，华裔物理学家杨振宁教授和李政道教授开始了合作研究，在1956年共同提出了弱相互作用中宇称不守恒定律。那一年，杨振宁和李政道经过了大量的分析和深入研究后，提出了大胆的假设，在γ粒子和θ粒子完全相同的情况下，如果它们处于弱相互作用环境，可能存在运动规律不相同的情况。这两个粒子后来被称为K介子。也就是说，这两个完全一样的粒子如果去照镜子，那么在镜子中看到的和本身发生的事情却不一样。用科学的语言进行描述，就是这两个粒子在弱相互作用下宇称不守恒。

起初的时候，出现这种现象的粒子还被当成特例，因为科学家们不愿意放弃旧有的理论，依然认为微观世界中宇称守恒。但是在宇称不守恒定律发表后，另一位华裔物理学家吴健雄通过实验证明了这一定律的正确性。从这时候开始，宇称不守恒定律才作为一个科学原理被广泛承认。

吴健雄在这个实验中分别使用了两套科学设备，分别观测其中的钴60原子核的衰变情况。首先，她在接近绝对零度的低温环境下利用强磁场将其中一组钴元素的原子核自转的方向设定为向左旋转，之后将另一组钴元素的原子核旋转方向设定为向右旋转。如此一来，这两组装置中的钴原子互为镜像。通过对两套装置进行观测，发现其中的钴向外释放的电子数量有很大的区别，而且发射电子的方向也无法形成对称。这个实验的结果证明了在弱相互作用下粒子的宇称不守恒。

可以举一个浅显的例子来对这个场景进行解释。我们可以假设两辆汽车是完全相同的，并且互为镜像。A车的驾驶位位于左前方，司机使用右脚来控制油门。B车司机和他采用的动作是一模一样的，只是方向改变，也就是说，驾驶位位于右前方，司机用左脚控制油门开度，并且油门踏板的行程也和A车完全相同，那么B车的运动轨迹会是怎样的呢？很多人都会认为，这两辆汽车应该保持同样的行驶方向和行驶速度，但是事实证明这只是想当然。在微观世界中，B车的行驶速度与A车完全不同，行驶的方向也可能并不一致。粒子用自己的行动表明了宇称不守恒。

宇称不守恒原理在物理学界产生了深远的影响，很多科学家认为，如果没有杨振宁教授和李政道教授的研究，如今的理论物理学不知道会是怎样一番景象。他们也因为这一发现获得了诺贝尔物理学奖。

在人们平时的生活中，时间是朝着一个方向行进的。人无法变得年轻，只会更加衰老。发生过的事情无法改变，就像破碎的镜子再难复原，过去与未来之间存在着清晰的界限。但是在物理学家们看来，时间是一种能够被逆转的形态。一对光子发生碰撞时，会释放出一个电子和一个正电子。与之相对的，电子和正电子碰撞时会产生一对光子。这两个过程同样都符合物理定律，而且在时间轴上对称。如果我们可以将这两个过程分别记录下来并播放，观看录像的人将不能分辨出该录像是顺序播放还是逆序播放。可以说，在这个时候时间失去了方向性。在物理学上，这样无法明确判断是过去还是未来的特性就被称作时间对称性。

但是到了1998年，物理学家们在微观的粒子世界中第一次发现了不符合时间对称性的情况。时间没有方向性这一理论是经典物理学的基础，并且在宏观世界中得到了验证。但是在最近的数十年间，科学家们把研究的重点放在了微观世界中。经过长达三年的专项研究，欧洲核子研究中心的研究团队取得了突破性的进展。这些科学家通过实验证明，中性K介子在衰变过程中，不具有时间对称性。

这个研究团队中的科学家来自9个不同的国家，他们通过实验对K介子和反K介子进行了相互转换。这种介子比电子的质量要大，但是与质子和中子相比又很小。它们的自旋为整数，并且参与强相互作用。科学家们通过实验发现，K介子转变为反K介子的速度，比它的逆过程，也就是反K介子转变为K介子的速度要慢。在物理学发展史上，这一实验结果是首次能够直接观察到的时间不对称现象。

如此一来，粒子的微观世界具有的全部物理对称性全都被证伪了。也就是说，从本质上来说，我们所处的世界就是存在缺陷的，并不完美。

粒子不具有对称性，也能够说明物质与反物质的总量并不相等。从我们能够观察的现实来说，很显然，身边都是由物质构成的事物，物质是毫无疑问的主要角色。反物质虽然存在，但是出现得极其偶然，而且存在的时间很短。

对称性实际上反映的是不同的物质在运动中表现出的共同性质。因为对称性的缺失，物质的特性才得以显现。建筑和绘画艺术也是如此，只有基本对称但是不完全对称的作品才更美。DNA的分子结构是自然形成的，所以具有对称性，不断复制，把分子呈螺旋结构连接在一起。形成这种结构的分子之间的排列完全一致。但是在分子的复制过程中，有时会发生轻微的偏离，破坏了完全准确的对称结构。这就给大分子在排列顺序上造成了新的可能，并且让那些复制更加便利的分子结构能够更快发展。所以，破坏对称带来了物质的变化和发展，也让物质构成的事物更加丰富多彩。