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'上帝是个左撇子'——这是大物理学家泡利的名言。 上世纪初，是物理学巨变的时代，量子力学和相对论呼应而出。 几百年来，人们对物理规律的认知中，总结了一个漂亮规律'物理定律具有对称性'。 比如牛顿力学就具有空间平移对称性，还具有时间平移的对称性。 也就是说，一个物体平移一段距离后，所遵循的力学定律是不变的；同样随着时间的流逝，力学定律也是不变的，物理学中的“诺特定理”深刻揭示了这一现象的本质。 基于这种对称性，引出物理学中一个重要概念——宇称。宇称可以简单地理解为'左右对称'或者'镜像对称'。 为了描述这种对称性质，物理上把微观粒子分成两类，一类宇称为正（+1），一类宇称为负（-1），也可称作奇偶，一个系统的总宇称，就等于系统内所有粒子宇称的乘积。 宇称守恒描述：一个系统无论如何变化，不管是分裂出新粒子，还是结合成新粒子，系统变化前后的总宇称保持不变。 该守恒的物理图像，就是物理定律在镜像中保持不变。 比如一个物体，它在镜子中的图像虽然左右互换了，但是镜子中的物体，所遵循的物理学规律和镜子外是一样的。 宇称守恒一直被物理学家认为是宇宙的基本规律，上帝不可能偏爱'左'或者'右'，在电磁力和强相互作用力中都是守恒的。 直到1954年，实验物理学家发现一个奇怪现象，被称作''τ-θ之谜'。 原因是K介子（电子质量的1000倍，寿命约一亿分之一秒），存在六种不同的分裂方式，让科学家感到惊讶的是，分裂后的总宇称不守恒，一种衰变成奇宇称态，一种衰变成偶宇称态。 1956年，李政道和杨振宁合作，阐述了弱相互作用中，宇称不守恒的机制，并设计了几种验证方案。 当年，另外一位美籍华裔女物理学家吴健雄，就以漂亮且严谨的实验，证实了杨-李的理论。 次年1957年，杨振宁和李政道因此获得了诺贝尔物理学奖，从论文发表到获奖，只过了一年的时间，这在诺贝尔奖历史上是绝无仅有的。 宇称不守恒的发现意义重大，在物理学中，时间T、宇称P和电荷C，被认为是现代物理学的基础，三者的守恒一直是物理学关注的对象，宇称不守恒让物理学家开始思考，我们理解世界的方式或许出了问题。 在20世纪末，物理学家詹姆斯·克罗宁和瓦尔·菲奇，再次发现宇称和电荷的联合对称不守恒（CP破坏），获得1980年的物理学诺贝尔奖。 后来人们还发现，电荷对称性（C）和时间反演对称性（T）也非严格守恒，可是三者的结合CPT，却是严格守恒的，这在大型强子对撞机中已经得到了证实。 |
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