吴健雄踢球厉害吗（在宇称不守恒发现中的不朽贡献）

图源：Carly Wilkins，美国能源部

- 编者按 -

北京时间2021年2月12日，中国农历新年第一天，美国邮政局发行一枚永久性纪念邮票，以纪念华裔美籍核物理学家吴健雄对20世纪物理学的杰出贡献，并同步发行吴健雄首日封。

吴健雄到底做出了怎样的工作？《知识分子》专栏作者王丹红根据原始论文和现有文献，介绍了吴健雄1956-1957年在宇称不守恒发现中的不朽贡献。

刚刚过去的2月16日是吴健雄辞世24周年纪念日。今天特发此文，以兹纪念。

撰文｜王丹红（《知识分子》专栏作者）

责编 | 陈晓雪

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2021年2月2月，美国邮政局发行牛年生肖邮票，庆祝中国农历新年——牛年；美国东部时间2月11日，正值中国农历新年正月初一，发行华裔美籍物理学家吴健雄纪念邮票和首日封，表彰她对20世纪物理学的杰出贡献。

2020年3月，美国《时代》评选过去百年年度女性，吴健雄被列为1945年的年度女性。

左：1960年代初的理论物理学家李政道（左）和杨振宁（右）

右：1963年的实验物理学家吴健雄（1912.5.31-1997.2.16）

1957年10月，两位年轻的理论物理学家李政道和杨振宁获诺贝尔物理学奖，时年分别为31岁和35岁，获奖理由是 “对所谓宇称守恒原理的深刻探索，导致基本粒子领域的重大发现”。

在此之前的1957年1月，同为华人的物理学家吴健雄，其设计并领导的实验第一个推翻了宇称守恒定律。

李政道、杨振宁的诺贝尔奖论文：《弱相互作用中的宇称守恒质疑》 ，1956年6月22日投稿，1956年10月1日发表于美国《物理评论》期刊。

李政道和杨振宁的研究所导致的宇称不守恒发现，是对粒子物理学和标准模型的重大贡献。二人作为第一次获得诺贝尔奖的中国学者，对中国科学和全球华人有着深刻影响。

但是，令人遗憾的是，领导推翻宇称守恒定律决定性实验的吴健雄，未能与李杨共享诺贝尔奖，她的卓越贡献被当年的诺贝尔奖委员会忽略。

吴健雄等人的论文《在β衰变中检验宇称守恒》 1957年2月15日发表于《物理评论》

1957年宇称不守恒的发现，是理论物理学家和实验物理学家共同努力的成就，李政道说，解决对称破坏的这一问题的最后推动力，几乎完全来自实验方面。

那么，1957年的诺贝尔物理学奖，为何缺失实验物理学家吴健雄？

如果只是简单地阅读吴健雄与合作者在1957年2月15日发表的实验论文《在β 衰变中检验宇称守恒》，似乎可以得出这样的结论：吴健雄是根据李-杨论文中建议的实验方法，领导实验组第一个做出了推翻宇称守恒的实验。因此，将诺贝尔奖授予李杨二人，而不考虑吴健雄等人的实验贡献，似乎是合理的。

甚至，连杨振宁也曾表示，吴健雄及其合作者是根据李-杨论文中的理论和建议开展实验的。1957年12月11日，杨振宁在瑞典科学院诺贝尔奖演讲中说：

一旦明白了这一点，就容易懂得，哪种实验才能明确检验从未检验过的在弱相互作用下宇称守恒的假设。李政道博士和我在1956年夏提出了涉及β 衰变，

，

及奇异粒子衰变的一系列实验。所有这些实验的基本原理全都一样：安排两套实验装置，它们互为镜像并且包含弱相互作用，然后检查这两套实验装置仪表上的读数是否总是相同。如果读数不同，就毫不含糊地证明左右对称性不成立。

这个实验首先由吴健雄、安伯勒（E. Ambler），海沃德（R. W. Hayward），霍普斯（D. D. Hopes）和赫德逊（R. P. Hudson）在1956年下半年着手进行而于今年年初完成。

然而，美国很多物理学同行似乎对此有着完全不同的评价。

1957年11月初，普林斯顿高等研究院举行晚宴庆祝李政道、杨振宁获得诺贝尔物理学奖，院长罗伯特·奥本海默（1904-1967）在致词中特别强调：宇称不守恒的发现三个人功劳最大，不可忽略吴健雄的贡献。奥本海默因领导美国原子弹研制计划 “曼哈顿工程”，被称为 “原子弹之父”，他是吴健雄、李政道和杨振宁的师长辈。目前所查资料显示，奥本海默在1967年去世前，应该没有诺贝尔奖提名资格，也未发现他提名过诺贝尔奖候选人的记录。

1958年，吴健雄同时获得三项荣誉：当选美国科学院院士；晋升为哥伦比亚大学正教授，成为哥伦比亚大学物理系历史上第一位女性正教授；成为普林斯顿大学有史以来第一位女性荣誉博士。

左：吴健雄被提名诺贝尔奖资料。图源：诺贝尔奖官方网站

右：吴健雄发现宇称不守恒的实验被称为“吴实验”

与此同时，美国物理学同行不断向诺贝尔奖委员会推荐吴健雄在宇称不守恒发现中重要而独特的贡献。

根据诺贝尔奖委员会有限解禁资料，1957年诺贝尔奖之后，从1958到1965年的八年中，吴健雄至少获得七次诺贝尔物理学奖提名。提名者包括三位诺贝尔物理学奖获得者：1955年得主波利卡普·库施（Polykarp Kusch）和威利斯·兰姆（Willis Lamb），1959年得主埃米利奥·塞格雷（Emilio Segre）。其中，前两位是吴健雄在哥伦比亚大学物理系的同事，塞格雷则是吴健雄在加州大学伯克利分校做博士研究时的共同导师，他在1964年和1965年连续为吴健雄提名。

吴健雄在1965年之后的提名情况尚未解禁。李政道和杨振宁二位先生仍然在世，他们的提名和被提名的资料按规定保密。

宇称不守恒发现是1957年诺贝尔物理学奖已经表彰的工作，物理学家们在此之后多次以此项工作提名吴健雄。这一极为罕见的做法，在很大程度上说明，科学家们对于1957年的诺贝尔物理学奖遗漏了吴健雄，持强烈不同意见。

尽管被诺贝尔奖遗漏，吴健雄和她的成就在美国学术界获得高度认可和赞扬。她在宇称不守恒发现中设计和领导实施的实验被称为 “吴实验”（Wu experiment）。她也因此项成就荣获1975年度美国国家科学奖章、1978年首届沃尔夫物理学奖。

1975年，吴健雄当选为美国物理学会会长，成为该学会有史以来的第一位女性会长。她还被誉为 “物理学研究第一夫人”、“原子核研究皇后” 以及 “中国的居里夫人”；在美国，她的肖像被制成多种卡通人物，进入中学课本。

诺贝尔奖获得者在中国社会享有几乎唯一崇高的科学声望，在半个多世纪的时间里，学术界和公众的关注焦点更多集中在两位诺贝尔奖获得者李政道和杨振宁的合作与分裂，在该项工作中起到关键作用的吴健雄却很少被一般人了解。

本文将根据原始论文和文献，试图回顾和梳理吴健雄在宇称不守恒发现研究中的经过，呈现她在这项伟大发现中不可磨灭的贡献。

特别说明

笔者不是物理学者，文中所有对相关物理概念、物理实验的描述和评论，均来自物理学家及文献资料。作为曾连续十年深度报道诺贝尔三大科学奖项的科学记者，笔者按新闻六要素 “5W 1H” 方法，即：事件（what）、人物（Who）、时间(When)、地点（Where）、事件发生原因（Why）、事件发生过程（How），查证目前已有的文献，追溯吴健雄参加宇称不守恒研究的原因、过程和作用。

如新文献资料出现，将会进一步完善对这一过程的研究。

目 录

上篇

1. “风从哪里来”

2. 1956年罗切斯特会议 “θ-τ之谜”

3. 从二维标量 到 三维赝量

4. 李政道和杨振宁合作

5. 吴健雄 1956年5月6日

6. “用Co-60是健雄提出来的”

7. 西格邦1955年出版 《β 和伽马射线光谱学》

8. “吴实验”

下篇

9. “宇称是不守恒的，这句难懂的话像新福音一样传遍了全世界”

10. 证词：奥本海默 斯坦伯格 加温 莱德曼

11. “风到哪里去了？”

写作手记：

永远的吴健雄

2019年11月号《美国物理学会新闻》介绍吴健雄的贡献：1956-1957年，吴健雄领导的实验证明了宇称不守恒理论假设，这是物理学上的一个巨大突破，她的两位同行因此获得1957年的诺贝尔物理学奖，但她的贡献却被忽略了。

像你这样一位近代物理的伟大批评者，所给予我这样一个罕有的称赞，是比任何我所期望或重视的科学奖，还要更有价值。我的一生，全然投身于弱相互作用方面的研究，也乐在其中。尽管我从来没有为了得奖而去做研究，但是，当我的工作因为某种原因而被人忽视，依然是深深伤害了我。

——吴健雄 1989年1月1日 致斯坦伯格

01 “风从哪里来？”

1988年，诺贝尔物理学奖授予三位实验物理学家，表彰他们1962年用高能中微子探索基本粒子相互作用的先锋实验。他们是利昂·莱德曼（Leon Lederman）、杰克·斯坦伯格（Jack Steinberger）和曼温·史瓦兹（Melvin Schwartz）。1950年代至1960年代，他们是吴健雄在哥伦比亚大学物理系的年轻同事。

左: 1988年诺贝尔奖得主：斯坦伯格、史瓦兹与莱德曼（从左至右）。

中和右：1988年11月4日，《科学》杂志对1988年诺贝尔物理学奖工作的报道，提到包括斯坦伯格在内的许多观察者指出，哥伦比亚大学的吴健雄应该分享1957年诺贝尔奖，因为她的实验证实了宇称守恒被破坏。

1988年11月4日出版的《科学》杂志，介绍了斯坦伯格等人获得诺贝尔物理学奖的工作（Science, 242, 669, 1988），指出这一荣誉不仅属于他们，也是战后哥伦比亚大学物理系天才辈出星河璀璨的明证。三位科学家特别感谢了当年同事李政道在他们获奖工作中的指导性作用。同时，斯坦伯格等许多观察者特别指出，吴健雄应该共享1957年的诺贝尔物理学奖，因为她用实验推翻了宇称守恒定律。

1988年，67岁的斯坦伯格在获奖后，致信吴健雄，认为1957年的诺贝尔奖没有同时颁发给她，是诺贝尔奖委员会最大的失误。

吴健雄1989年1月1日给斯坦伯格的回信，应该是她第一次表达自己对此事的想法。

她说：像你这样一位近代物理的伟大批评者，所给予我这样一个罕有的称赞，是比任何我所期望或重视的科学奖，还要更有价值。我的一生，全然投身于弱相互作用方面的研究，也乐在其中。尽管我从来没有为了得奖而去做研究，但是，当我的工作因为某种原因而被人忽视，依然是深深伤害了我。

斯坦伯格是吴健雄1950年代在哥伦比亚大学的同事，也是宇称不守恒发现研究的直接参与者和见证人。李政道和杨振宁获得诺贝尔奖的1956年论文，感谢了四位科学家，其中就有斯坦伯格和吴健雄两位实验物理学家。

斯坦伯格和李政道、杨振宁的渊源更深一层。三人是1946-1949年的芝加哥大学研究生时代的同学。当时，斯坦伯格是费米（Enrico Fermi）和泰勒（Edward Teller）的实验物理博士生，李政道和杨振宁分别是费米和泰勒的理论物理博士生。1950年代，斯坦伯格和李政道同是哥伦比亚大学物理系教授，依然保持着研究生时期的那种亲密合作与讨论的关系。

根据李政道回忆，1956年4月上旬，第六届罗切斯特（Rochester）粒子会议之后的一两天，在与斯坦伯格讨论重粒子自旋测量的过程中，他突发灵感，要解决 “θ-τ之谜”，应该离开这个系统，假定 “θ-τ” 之外的粒子也可能产生宇称不守恒现象。而斯坦伯格实验中产生的重粒子和衰变的二维标量，再加上一个空间指标，就成为三维赝标量，用赝标量就可检测弱作用中的宇称守恒问题。斯坦伯格实验组根据这个建议，立即分析了已有的实验数据，发现有宇称不守恒的迹象，但这些数据尚不足以得出定论。

后来大家知道，将检测标量从二维平面 “标量” 改为三维 “赝标量”，是用实验检测弱作用中宇称是否守恒的思想突破点，也是李杨获得诺贝尔奖论文中的关键贡献。这个思想是如何获得的，也是李杨后来争论和分歧的焦点。我们在这里不讨论这些分歧，只关注吴健雄相关的贡献。事实表明，这也是吴健雄进入此研究的关键点。

左：李-杨诺贝尔奖论文，在1956年10月1日发表。

右：李-杨论文致谢了哥德哈伯、奥本海默、斯坦伯格和吴健雄的有趣讨论与评论。

李政道和杨振宁获得1957年诺贝尔物理学奖的工作，是完成于1956年6月22日的论文《弱相互作用中的宇称守恒质疑》，他们在论文中感谢了四位科学家有趣的讨论和评论，其中三位是实验物理学家斯坦伯格、吴健雄和哥德哈伯，一位是理论物理学家奥本海默。

魔鬼在细节（The devil is in the detail）。根据原始论文和文献，按时间顺序梳理斯坦伯格、吴健雄和哥德哈伯参与宇称不守恒研究的过程和贡献，笔者发现吴健雄不仅是第一位提供实验证据的科学家，而且还在李杨研究之初提供了核心而具体的钴60的β 衰变的实验思想和方法。

1989年9月，吴健雄在纽约家中接受记者江才健采访时表示，李杨是由她这里得到如何进行这个实验的概念。

那么，吴健雄是如何为李杨的诺奖工作作出贡献的呢？

故事要从1956年4月3-6日，在纽约上州罗切斯特大学举行的国际粒子物理学会议说起。

02 1956年 罗切斯特会议 “θ-τ之谜”

当时我把高能物理学家在1956年的状况比喻为处于黑屋子里的一个人，他知道屋子里一定会有一扇可以让他脱离困境的门，但门在何方呢？

——杨振宁

物理学是建立在实验和观测基础上的科学。物理定律源于对实验数据或观测现象的分析和解释，当新的实验数据或现象无法用现有理论解释时，理论学家们会提出五花八门的理论假设，并且根据这些假设建议新实验。这些天马行空的思想，在得到关键性实验支持之后，才能成为教科书中的物理定律。宇称不守恒的发现过程也不例外。

1945年8月，美国 “曼哈顿工程” 研制的两颗原子弹投向日本，为第二次世界大战的结束立下汗马功劳，物理学家名声大震。

1944-1945年，吴健雄是唯一一位参与 “曼哈顿工程” 的中国科学家，她帮助找出造成B反应堆间歇停止运作的元凶，并研究将不可裂变铀238与可裂变铀235分离的方法，使得提取铀235成为可能，后来被誉为 “原子核研究皇后”（Queen of Nuclear Research）。当时，李政道和杨振宁还是中国西南联合大学的本科生和研究生。

原子核物理学在战后得到蓬勃发展，物理学家用高能加速器加速原子、电子和原子核等，通过它们在碰撞中产生和衰变的各种粒子，探究物质的基本结构和宇宙起源。

1944年3月，32岁的吴健雄从普林斯顿大学到纽约哥伦比亚大学工作，成为唯一一位加入曼哈顿工程的中国科学家，她被称为“原子核研究皇后”（Queen of Nuclear Research）。图源：https://www.atomicheritage.org/profile/chien-shiung-wu

新问题新现象层出不穷。1950年代中期，物理学家们在宇宙射线和加速器中发现了一批全新的基本粒子，未曾被任何理论预言过，现有的理论也不能解释它们的新奇特征，因此被称为 “奇异粒子”，对它们的研究是当时粒子物理实验和理论研究领域的一个重要分支。

从1950年开始，在纽约上州罗切斯特大学举行的粒子物理学会议，为物理学家们提供了面对面交流和讨论的机会。

1956年4月3日-7日，是第六届罗切斯会议。会议最后一天，理论物理学家奥本海默主持了一个 “新粒子理论解释” 讨论会，议题之一是 “θ-τ之谜”。物理学家们提出在θ和τ的衰变中，存在宇称不守恒的可能性，但讨论没有达成任何结论。斯坦伯格、李政道和杨振宁，均参加了这个讨论会。

“θ-τ之谜” 是当时物理学的一个重要谜题。θ介子和τ介子是两个基本粒子，但它们的行为令物理学家费解。当时的测量显示，在实验允许的误差内，这两种基本粒子的质量、寿命和自旋完全相同，也就是说，它们应该是同一个粒子。但是，当它们同时自发地衰变（或者说分裂）为π介子时，θ衰变为两个π介子，τ衰变为三个π介子。奇数π介子的宇称是负的，偶数π介子的宇称是正的。由此看来，θ和τ不是同一种粒子，物理学家们将之称为 “θ-τ之谜”。

宇称守恒1927年由物理学家尤金·维格勒（Eugene Wigner）提出，以解释1924年奥托·拉普特（Otto Laporte）提出的 “拉普特定律”。从1927年至1956年4月之前近三十年的时间里，从力学、电磁学、引力场等领域的一大批实验已证明符合宇称守恒定律，因此，宇称守恒成为神圣不可侵犯的 “圣牛”（Holy Ox）。

但从1950到1952年，《物理评论》已发表两篇论文讨论宇称不守恒问题，一篇是Purcell和 N.F. Ramsey 的发表论文（Phys. Rev. 78, 807, 1950.），一篇是A.S. Wightman和E. Wigner的论文（Phys. Rev. 78, 101, 1952）。

左：爱德华·珀塞尔 （Edward Purcell，1912-1997) ，1952年诺贝尔物理学奖获得者

右：尤金·维格勒（Eugene Wigner 1902-1995），1963年诺贝尔物理学奖获得者

珀塞尔和维格勒，是当时物理界执牛耳之人物，他们在1950年代初发现并提出可能存在宇称不守恒现象，虽尚未找到足够准确的实验证明，但为未来的研究留下重要的思路。

1956年4月的罗切斯特会议有一段讨论记录：

讨论进一步继续......杨振宁认为到目前止，我们对θ和τ衰变的了解这么少，因此，对这个问题最好保持思想开放。沿着这种开放的思路，费曼（Feynman）替波洛克（M. Block）提出了问题：是不是θ和τ是同一粒子的不同宇称态，这一粒子没有确定的宇称，也就是说：宇称是不守恒的？这就是说，自然界是不是有一种明确确定右手和左手的方式呢？

杨振宁说，他和李政道在会议之前讨论过 “θ-τ之谜” 的问题，但未得到任何确定结论。当时的感觉是挫折和迷茫，方向在哪里？

罗切斯特会议在4月7日结束，之后李政道和斯坦伯格回到了哥伦比亚大学，杨振宁回到普林斯顿高等研究所。4月17日，杨振宁带家人到布鲁克海文实验室度暑假。

03 赝标量 一把钥匙

1956年，35岁的斯坦伯格（左）和30岁的李政道（右）是哥伦比亚大学正教授，两人的办公室在哥伦比亚大学普平物理实验大楼。

要解开 “θ-τ之谜”，应该去测量弱作用中θ-τ之外的赝标量。我猜想，宇称不守恒很可能是一个普遍性的原理，这就是宇称不守恒思想的突破。

——李政道答科学时报记者杨虚杰问 2003年4月3日

据李政道回忆，1956年罗切斯特会议后的一两天，4月8日或9日（星期天或星期一），在哥伦比亚大学物理系，斯坦伯格来到李政道的办公室请教问题。他当时正在进行不稳定重粒子的产生和衰变实验，他的问题是如何测定这类重粒子的自旋，这个问题与“θ-τ之谜”和宇称守恒问题无关。李政道说：

讨论中，我忽生灵感，突然很清楚地明白了，要解决 “θ-τ之谜”，必须先离开这个系统，假定 “θ-τ” 之外的粒子也可能产生宇称不守恒的新现象。我发现，用斯坦伯格实验中重粒子产生和衰变的几个动量，便能去组织一个新的赝标量。用了这个θ-τ以外的赝标量，就可试验θ-τ以外的系统宇称是否不守恒。而这些赝标量，很显然的，没有被以前任何实验测量过。用了这些新的赝标量，就可以系统地研究宇称是否不守恒那个大问题。

李政道的这一想法，将 “θ-τ之谜” 的宇称不守恒解释，从逻辑问题转化为一个物理问题，并用三维赝标量代替二维标量，作为测量粒子衰变实验中宇称守恒与否的指标。他的这一想法，在5月初与吴健雄的讨论中，得到证实。吴健雄告诉他：现有的β衰变实验与宇称守恒问题无关，因为实验中所用的是二维标量，但三维赝标量可检测β 衰变（弱作用中）的宇称守恒问题，她随即决定做这个实验，这是后话。

李政道关于三维赝标量的想法令斯坦伯格兴奋。斯坦伯格说实验室已有所需要的原始数据，只是不知道应该如何分析。回到实验室后，斯坦伯格和同事（包括1988年和他共同获得诺贝尔物理学奖的博士生曼温·史瓦兹）立即按李政道的建议分析实验数据，结果显现出宇称不守恒的迹象，但还不足以得出不可辩驳的定论。

李政道说，赝标量成为检验弱作用中宇称是否守恒的一把钥匙。两人商量，李政道的理论分析文章和斯坦伯格实验组的分析文章，同时发表。

李政道敦促斯坦伯格做进一步的实验，斯坦伯格估计一年之内，可以在布鲁克海文实验室的加速器上再产生的十倍多的事例，以完成重粒子衰变过程中宇称是否守恒的决定性实验。

在斯坦伯格和李政道1956年4月上旬讨论之后的两个月，6月15日，《物理评论》期刊收到了斯坦伯格实验组论文：《1.3BeV 介子产生的不稳定重粒子的特性》。论文指出，实验数据的分析已显示出宇称不守恒的迹象，但尚不能得出结论。这篇论文发表于1956年9月15日，第11号参考文献记述了斯坦伯格和李政道关于宇称守恒问题的讨论：

事实上，数据可用于检测这一假设，因为任何建立在实验证据上的宇称破坏必须归结于某一个宇称守恒的缺失。

论文作者就宇称问题的讨论致谢李政道：

我们这里要感谢李政道对于这些问题非常有帮助的讨论，感谢R. Karplus的交流。

斯坦伯格实验小组1956年9月15日发表在《物理评论》的论文，第11号参考文献记述了斯坦伯格和李政道关于宇称守恒问题的讨论。

斯坦伯格参与的这些工作，应该是李政道和杨振宁在1956年6月22日投稿论文中感谢斯坦伯格的缘由。

一年后，斯坦伯格实验组确实完成了向李政道承诺的实验：在布鲁克海文实验室的加速器上再产生十倍多的事例，完成重粒子

、∑0等衰变过程中宇称守恒问题的实验，他们的这篇论文发表在1957年12月1日出版的《物理评论》上。

《杨振宁文集》（1998年）中收录了杨振宁写于1982年的文章《吴健雄证实了宇称不守恒》，他写到：

的产生和衰变中的上-下不对称性（它引发了检验宇称是否守恒的想法）是较为难做的一个实验，因为

的产生率很低，论文（57j）强调，寻找这种不对称性很有用。已经有几个小组在做这个实验，但是，直到1957秋，确切地肯定它存在（这就意味着在奇异粒子衰变现象中宇称也守恒）的报告才发表出来。

杨振宁表明，

的产生和衰变中的上-下不对称性的思想，引发了检验宇称是否守恒的想法。但他在这里提到的论文57j并不是《物理评论》于1956年6月15日收到并发表于1956年9月的斯坦伯格实验组的论文，而是指斯坦伯格实验组1957年9月提交、12月发表的论文 。

在1956年9月的斯坦伯格实验组的论文中，有一部分是与李政道讨论的有关宇称守恒想法和实验分析，以及对李政道的“非常有帮助的讨论”的致谢。这说明1956年4月底，李政道说自己在与斯坦伯格讨论相关工作中产生了研究宇称不守恒的关键思想，并与斯坦伯格同时开展了θ-τ和

等 “奇异粒子” 的弱作用衰变研究的分析和论文写作，是有据可考的。

然而，李政道并没有按照与斯坦伯格的约定同步完成他分析奇异粒子衰变中宇称不守恒问题的论文。

1956年5月初，杨振宁加入到这项研究中。

04 李政道和杨振宁的合作

1956年，30岁的李政道是哥伦比亚大学正教授，34岁的杨振宁是普林斯顿高等研究院教授。图片来源：Science Photo Library

正如许多伟大的思想一样，关于在弱相互作用中宇称不守恒的想法到处冒出来大约已有一年时间。不是李也不是杨首先提出这一问题。事情的关键是下一步怎么办。如何能解决这个问题？什么实验能够检验这一假说？事实上，据我所知，沿着这一线索前进的最早建议产生于斯坦伯格与李政道的那次谈话，那时李建议我们去检查一下我们的数据，以寻找不对称性。——曼温·史瓦兹（1988年诺贝尔物理学奖获得者）1988年

要了解吴健雄如何参与到宇称不守恒发现的研究，需要先来看看李政道与杨振宁在这一工作中的合作是如何发生的。

李政道和杨振宁在宇称不守恒研究中的合作，开始于二人5月初在哥伦比亚大学的第一次会面。6月22日，二人向《物发理评论》寄出后来获得了1957年诺贝尔物理学奖的论文。

对这一合作过程，两人均有文字回忆，有相同也有相异之处，这些都或多或少成为导致他们日后失和与分裂的原因。

相同之处是：两人在罗切斯特会议之后的第一次会面，是5月初的一天，杨振宁从布鲁克海文实验室驾车到哥伦比亚大学与李政道会面，在讨论和争执中达成共识：什么是宇称不守恒的突破和用三维赝标量系统地分析弱作用中宇称守恒问题。

不同之处在于这个思想是如何突破的，两人的回忆在会面缘由、时间和地点上，均有不同，尤其是在宇称不守恒如何突破上的回忆，截然相反。

2003年4月3日，李政道在北京接受科学时报社记者杨虚杰采访时，回忆当时过程。

李政道说，1956年4月罗切斯特会议后一两天，斯坦伯格到他办公室讨论重粒子实验分析中，他突发灵感：在提出于要解决 “θ-τ之谜”，应该首先离开这个系统，假定其它粒子也可能发生宇称不守恒现象，并建议用三维赝标量代替二维标量，检测弱作用中的宇称问题。斯坦伯格实验组随即根据他的建议，数据分析中显示出宇称不守恒迹象。两人约定，分别写出理论分析文章和实验论文，同时发表。

5月初的一天，斯坦伯格再次来到李政道办公室，讲述他刚在布鲁克海文实验室的学术报告会上报告了他们的实验结果和分析，也报告了李政道关于宇称不守恒的建议。杨振宁听了斯坦伯格的报告后，并不同意李政道的想法。

听到斯坦伯格的话后，李政道给杨振宁打了一个电话，告诉他在罗切斯特会议后，自己有一个理论上的突破，请他在两人讨论之前不要把反对意见公之于众。

第二天，杨振宁从布鲁克海文驱车来到哥伦比亚大学，和李政道讨论。从哥伦比亚大学附近的咖啡馆、中餐馆，到李政道的办公室，李政道讲述了自己的最新想法、斯坦伯格实验组的分析结果等，杨振宁激烈反对，他说前两天刚听了斯坦伯格的报告，斯坦伯格测量的是 “二面角”（即二维标量），他认为这不会得出任何宇称不守恒的新结果。李政道解释，新突破分析中用的不是 “二面角” 标量，而是三维的新赝标量....... 杨振宁慢慢不再反对，两人在思想上基本达成共识。

李政道回忆，在这一次1956年5月初的哥伦比亚大学访问中，杨振宁在李政道的办公桌上看见了他正在写的文章：θ-τ等奇异衰变中宇称可能不守恒（注：即与斯坦伯格约定的那篇理论分析论文）。杨振宁说服李政道不要先发表文章，他认为这是非常重要的突破，应该用最快的速度，将整个弱作用领域都占领，这样会更完整。

李政道后来回忆说，他当时认为杨振宁是一位优秀的物理学家，具有高度批评性眼光，因此他接受了杨振宁的建议。这次讨论的关键突破是：在更多的弱相互作用中看看宇称是否守恒。

1982年，杨振宁在《获得诺贝尔奖论文的产生经过》中回忆，在罗切斯特会议后，他回到普林斯顿，4月17日，他带全家到布鲁克海文实验室度暑假。5月初的一天，他按照和李政道每周互访的计划，从布鲁克海文开车到哥伦亚大学与会李政道会面。他写道：

我们的讨论集中在θ-τ之谜上，在一个节骨眼上，我想到了，应该把产生过程的对称性同衰变过程分离开来。于是，如果人们假设宇称只在强作用中守恒，在弱作用中则不然，那么θ和τ是同一粒子且自旋、宇称为O-（这一点是由强作用推断出的）的结论就不会遇到困难。这种分离对反应链（1）（即

）和（2）（即

）有特别的意义......李政道先是反对这种观点。我力图说服他......后来，他同意了我的意见。

但是，杨振宁在回忆中并没有说明反应链（1）和（2）是斯坦伯格实验组正在做的实验研究，也没有提及李杨会面之前，斯坦伯格5月初在布鲁克海文实验室作报告时他的反对意见。

杨振宁回忆，他在赝标量作为指标测量β衰变中宇称守恒问题上的突破，是5月中下旬的一天（具体时间应该是五月初第一次会面之后，以及李政道与吴健雄的讨论之后，下文会详细讨论这一过程），地点在布鲁克海文实验。他在1982年《获诺贝尔奖的论文产生过程》写道：

5月的一天，我在布鲁克海文的Cosmotron加速器部介绍了我们的工作。报告快结束时，Walter Selove 问我，原先的实验与β衰变中的宇称不守恒问题无关，个中究竟有什么更深一层的原因？我答曰不知道。

一两天后，李政道到布鲁克海文来看我，我们一起思考这个问题。我们不想通过计算，而要从数学上证明，原先的实验并未测量到任何与CC’ 成正比的量。为了这个证明我们花了很大的力气，因为考虑到粒子的自旋、相位及正、负号之后，问题便含混不清了。此外，像在所有关于对称性的论证那样，直觉和逻辑往往掺杂在一起。最后，快到那天晚上，我明白了，如果引进下述形式上的变换，论证就变得简单，同时可以推断，计算中正比于CC’的项必须是“赝标量”：C–> C C’–> – C’。

因为原先的实验中没有测量赝标量，因此它们与β衰变中宇称守恒问题没有关系。我因弄清楚这一点而十分高兴，并在驱车回住所的当儿，向李政道解释了这一切。

作为一种推论，我们也搞清楚了，能够检验弱作用中宇称是否守恒的实验，必须包含有‘赝标量’的项。

有关宇称不守恒的思想突破，不管是谁首先做出来的，但根据现有文献资料可以确定的是，李杨第二次见面之前的某个时候，吴健雄已经加入了这项研究，在李杨诺贝尔奖论文发表之前就提出了用钴60的β衰变实验来验证宇称是否守恒问题的实验思想和方法，并且首先获得关键的实验结果。

接着往下看：

吴健雄：在宇称不守恒发现中的不朽贡献（上-02）

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