上周，宇宙仍像往日那样绚丽多彩，但对寻找物质内部秘密的物理学家们来说，一个新的狂风暴雨式的时代已经开始了。他们遵循的规律中，有一个被证明根本就不是规律。从现在起，他们的渊博知识再也永远不会像以前那样了。
哥伦比亚大学称，有两个实验证明核物理基础之一的“宇称规律”系人为惯例，除特殊情况外，对自然
没有约束力。消息一公布，人们兴奋不已。根据宇称规律，物体及其镜像都必须遵守相同的物理规律。该规律大约在30年前用于核物理，十分重要。看来像是违背这一规律的理论便立即遭到排斥。现代核物理的基础多数都建立在宇称守恒基础上。
τ-θ难题
去年夏天，哥伦比亚大学李政道教授
和普林斯顿大学高等研究所杨振宁教授（两位勇敢的理论物理学家，他们都是中国人）访问长岛布鲁克海文国家实验室，向宇称守恒发起挑战。那里夏天气候宜人，加上其大型的设备，吸引着全美国度假的物理学家们。在自由讨论中（有些在户外华盛顿海滨举行），有一个主要题目是τ-θ难题，自1953年以来，许多主要的物理学家都大胆地试图解释这一难题。物理学家们把τ-θ难题归咎于世界上两台最大的核粒子加速器，一台是布鲁克海文国家实验室的高能同步稳相加速器，另一台是加里福尼亚州伯克力高能质子同步稳相加速器。核粒子加速器在其运行的几年内，提出的问题比解
决的还多。其中这些加速器最令人迷惑的东西是产生K介子 – 从原子核中撞击出来的短寿命粒子。K介子在所有重要方面都一样，但有些称为“τK介子的衰变成3个π介子”，其他称为“θK介子”的只衰变成2个π介子。因一些物理学家只能在数学上对其他物理学家进行解释的原因，这个不一致的行为似乎破坏了神圣的宇称规律。怎麽办呢？实验的证据是清楚的，但难于被人接受。科学似乎发现了一种被引力排斥而不是被吸引的物质的证据。
多数物理学家采用使宇称守恒的方法试图解开这一难题，但都徒劳无功。李、杨二位博士没有过多考虑科学的礼仪，于去年夏天在布鲁克海文国家实验室提出，问题的症结不在K介子，而是宇称本身。如果宇称有时被破坏，K介子的奇特行为就易于解释了。
激冷钴
李、杨在他们出色论证的论文中说明没有宇称守恒也行。他们还在实验上提出了检验宇称守恒是否真是一个基本自然规律的方法。这时，世界上整个理论物理界都注视着李和杨，美国最好的装置都用来检验他们的理论。哥伦比亚大学另一位中国物理学家吴健雄副教授去了华盛顿，与美国标准局的一个一流小组一道工作。她安排了一个复杂的冷冻装置，将放射性的钴60的温度降到绝对零度以上（-273.10 C）0.010 。已知钴原子核是自旋转的，在冷冻中钴原子核继续自旋转，但它们无规则的热运动因极端寒冷几乎降低到零。之后，吴博士和她的助手们加上一个强大磁场，使好像是很小的磁铁的钴原子核极化。
温度对放射性没有影响，激冷排列成行的钴原子直接发生衰变，发射出负电子。根据宇称守恒规律，沿排列成行的原子核自旋轴的两个方向，负电子发射的数量应该相同。负电子对任何一个方向的选择都证明宇称守恒不是一个真正的自然规律。
中式午餐
激冷钴实验证明是极端困难的，但到上两个星期后，吴博士报告了她的实验结果：电子在两个方向发射的数量不等。这对宇称守恒来说非常糟糕，但反宇称守恒阵营却兴高采烈。
对哥伦比亚大学的物理学家来说，星期五为“中式午餐日”。那个星期五，既是美食家又是物理学家的李政道，带着一个杰出的小组来到附近一家中餐馆，点了特殊的菜肴。午餐吃的时间很长。席间，人们激动地讨论了吴博士在华盛顿所取得的进展。李博士转向利用安装在纽约州Irvington 385 MeV的回旋加速器开展实验的利昂 M. 莱德曼（Lederman）副教授，问道：“为什麽不试试μ介子呢？”
哥伦比亚大学的回旋加速器（昵称“pie工厂”）用来产生π介子束，π介子很快变成μ介子。人们经常讨论利用μ介子检验宇称，但看来太难了。这次，莱德曼博士和他的同事里查德 L. 加文（Garwin）有了一个新的想法。他们与作研究助手的研究生一道拼命工作，搞了一个极其简单的实验。他们在发射出μ介子的通道里，放置了一块6英寸见方1英寸厚的碳块，周围缠上一个线圈。
μ介子在百万分之二秒的时间内发生衰变，每个μ介子形成一个负电子和两个中微子，其寿命极短，碳块中的热运动对它们的干扰不明显。它们在碳内时，均向同一方向自旋转，在这些情况下，宇称守恒规律要求它们衰变时，必须沿着共同的自旋轴在每一个方向发射出相同数量的负电子。
“成功了！”
μ介子没有这样做，它们在一个方向发射出两倍的负电子。当一个小的电流通过线圈时，介子转向，并在另一个方向发射出负电子。这证明介子可为两个镜像，各向仍不同性。关键的实验运行结束后，莱德曼博士说：“我给李打了个电话，告诉他‘成功了！’”宇称守恒完蛋了。
因为一个非常简单的实验在其他地方可以模仿，所以哥伦比亚大学不失时机地尽快宣布了自己的成果及同时进行的钴60实验所获得的成果。消息一传开，全世界激动的科学家们的问题和祝贺开始像雪片一样飞来。
许多科学家现在感到一个新的时代已经开始。这种情况可与Michelson-Morley实验破坏了“传光乙太理论”后的混乱时期相比。那时的物理依赖乙太在真空中传导光波，物理学家们一度为失去这一理论而遗憾。然后，新的更好的理论（相对论和量子理论）说明了光是如何不用任何传送它的介质轻便进行传播的。根本错误的传光乙太理论，事实上是探测物质世界的一个障碍。该理论废除后，物理顿时飞速发展。
废除宇称守恒理论，可给受其影响的那部分物理以同样的推动力。几乎所有的物理学家都一致认为，二次大战后，他们的科学深陷于一片混乱之中。像高能同步稳相加速器这样的大加速器正产生各种奇异的亚原子粒子，许多像K介子那样的粒子根本就没有任何意义。老的问题还没解决，新的问题又出现了。许多科学家感到必须采取根本性的措施，以便从失去控制的混乱中恢复任何一种秩序。废除宇称守恒需要激烈的变革。如果李、杨及其支持者顶住对他们的攻击，那麽许多没有宇称守恒规律的理论就必须重建。新的更好的理论可创建有关宇宙的新概念。像科学现在已知的那样，物质和空间可能有右手旋，就像一颗螺钉带有右手罗纹那样。其他星系的物质也许是左手旋，或者在地球上可创造或组合成左手物质，并证明具有令人吃惊的不同的特性。
（翻译：侯儒成）
