宇称不守恒导致什么结果（宇称不守恒的发现意味着什么）

我们先回顾上一章的主要内容：

杨振宁和李政道非常敏锐的意识到，在宇称守恒这个问题上，只有把强相互力和弱相互力分开观察，才能破解θ-τ之谜（θ和τ符号读 西塔 和 套）。

他们的目光锁定了弱相互力。

但是θ-τ这种稀奇古怪的粒子太过于狡猾，所以他们把目光盯住弱力里的β衰变，然后由实验女王吴健雄，对弱力里的不守恒进行实验验证。

那宇称不守恒是如何被发现的，又意味着什么呢？

下面继续这一章节的故事：

宇称守恒已深入人心，就好比爱因斯坦没有出现之前的牛顿力学。

但吴健雄通过一个巧妙的实验，证明了宇称不守恒。

当然，这个实验并不是想象中的那么简单，不然也不会全世界那么多高端物理实验室，都不愿意接受杨振宁和李政道的委托。

它主要有两个难点：

一、分子、原子和原子核，它们之间的运动是杂乱无序的，如何让它们安静下来慢慢旋转是一个难点；

二、微观粒子具有不确定性，那么多原子核，我们是不可能一个一个去观察它们发射电子的方向，而只能通过观察一堆原子核衰变，去统计它们发射电子方向的概率。

所以必须用到 原子核的极化 这一项技术，在当时，这可是很牛的高科技了，它所做的就是让原子核按照一定的方向旋转。

当然，这难不倒吴健雄，毕竟“实验核物理的执政女王”，“东方的居里夫人”这一称号不是浪得虚名。

吴健雄先生

通过把温度降到只比绝对零度（-273.15摄氏度）高0.01K，然后测量一束钴60衰变放出电子的方向，通过观测电子方向确定宇称是否守恒。

具体操作就是：

吴健雄用两套实验装置观测钴60>的衰变。

在极低温下，用强磁场把一套装置中的钴60原子核自旋方向转向左旋；

把另一套装置中的钴60原子核自旋方向转向右旋，这两套装置中的钴60互为镜像。

实验结果表明，这两套装置中的钴60放射出来的电子数有很大差异，而且电子放射的方向也不能互相对称。

这一实验证明了宇称在弱相互作用力下是不守恒的。

简单来说就是，钴60具有放射性，它通过β衰变释放出一个电子。

如果宇称是守恒的，那么自旋方向相反的钴60原子会表现出相同的衰变特性。

结果发现：不同自旋方向的钴60原子，在进行β衰变的时候，发射出来的电子数目相差巨大。

这个实验结果刚出来的时候，吴健雄自己都不敢相信，她生怕是实验误差导致的结果，于是又谨慎的进行再次实验。

这就好像我们起床照镜子，你明明是把头发往后梳的，但镜子里的长发却出奇的梳向了前面，遮住了自己的脸一般吃惊。

她也只是把初步的结果跟杨、李二人说了，并让他们暂时不要对外公布。

但是，杨振宁和李政道显然对于自己的理论研究有足够的自信，于是迫不及待的就告诉了别人。

消息一出，震惊了整个物理学界，同行们立刻去做其它实验进行验证。

但实验结果都准确地显示，在弱相互力的作用下，宇称是真的不守恒。

除了之前打赌的那几位大佬悔不当初外，诺贝尔奖也在第二年颁给了杨振宁和李政道。

关于宇称不守恒为何具有如此高的江湖地位，在前面三篇文中有详细展开，这里不再赘述。

那宇称不守恒又意味着什么呢？

宇称不守恒的出现，说明粒子世界的物理规律，它们之间完美的对称性被打破了，世界从本质上被证明了是不完美的、有缺陷的。

但也正是因为宇宙存在着这样的不对称，宇宙大爆炸时才会产生不一样多的正反物质，数量多的一方取得胜利后，才会形成我们今天的正物质宇宙。

在20世纪的物理学中，对称性是很重要的，特别是相对论在时空对称方面取得的巨大成就，还有量子力学里对对称性的极度重视，使得人们对于对称性的信仰和依赖，丝毫不比20世纪之前人们对绝对时空观的依赖弱。

这也是宇称不守恒被验证之后，为什么会震动科学界的原因。

但是，宇称不守恒和相对论一样，虽然颠覆了之前固有的认知，却也不影响宏观世界的正常运行。

相对论的发展，不影响牛顿力学在宏观世界的使用。

而宇称不守恒也同样不会影响到完美的守恒定律。

这4样东西仿佛独立存在，各不相干，默默地作用于自己特有的领域。

就像蚂蚁看到桌子的4条腿，因为高度不够，就以为它们是独立存在的。

不管是这看似不相关的4种理论，还是自然界的4种基本力，又或者是11维的维度空间，它们仿佛都是独立存在，但这只是因为人类所处高度不够，而产生的盲人摸象一般的错觉。

在更高维度里面，这些都是一体的，这也是大一统理论 弦论 所试着要做的事情。

后面会对弦论进行拆分，看弦论是如果去进行大一统。

守称不守恒是由中国人所发现，包括实验物理学家吴健雄也是华人，这和中国文化有什么关联吗？

而宇称不守恒又有什么实际应用呢？

这些下一篇再聊。

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