李政道与杨振宁：弱相互作用宇称不守恒的发现之旅
李政道与杨振宁：弱相互作用宇称不守恒的发现之旅
1957年，李政道与杨振宁提出了弱相互作用下的宇称不守恒理论，这一发现彻底改变了物理学界对基本粒子相互作用的理解。经过吴健雄与美国标准局的合作实验验证，这一理论成为科学史上的重要篇章。
李政道与杨振宁。图源：AIP Emilio Segrè Visual Archives
宇称不守恒理论的提出
1947年，英国曼彻斯特大学的乔治·罗彻斯特（George Rochester）和柯利佛德·巴特勒（Clifford Butler）在云室照片中发现了次级“V”字型事例，这可以解释为一个不稳定的电中性粒子衰变成携带正反单位电荷的介子。这一发现开启了粒子物理学的新时代。
在这一背景下，李政道与杨振宁提出了弱相互作用下的宇称不守恒理论。宇称在粒子物理学中是一种只能取分立值、遵守相乘规则的量子数。如果某一粒子的波函数在镜像反射变换或者空间反演变换下保持不变（或改变符号），则定义该粒子具有“偶”宇称（或“奇”宇称）。长期以来，物理学家们普遍相信宇称在电磁、强和弱相互作用过程中都是守恒的。但李政道与杨振宁的理论打破了这一认知，指出弱相互作用中宇称其实是不守恒的。
理论的验证
李政道与杨振宁的理论很快得到了实验验证。吴健雄与美国标准局合作，通过测量在磁场中被极化了的原子核发生贝塔衰变时所释放的电子的螺旋度，证实了宇称在弱相互作用过程中最大程度地破缺了。这一实验结果震惊了整个物理学界，也证实了李政道与杨振宁理论的正确性。
理论的重要意义
这一发现不仅解决了当时困扰粒子物理学界的“π0-π0之谜”，更为粒子物理学的发展开辟了新的方向。它为后来者提供了关于中微子质量可能为零的启发，为标准模型的建立奠定了重要基础。这一发现也彻底改变了物理学界对基本粒子相互作用的理解，堪称科学史上的一场观念革命。
人物简介
李政道与杨振宁都是费米的优秀学生。李政道于1926年11月24日出生于上海，1943年考入浙江大学，1946年赴美留学，师从费米。杨振宁于1922年10月1日出生在安徽合肥，1938年考入西南联大，1945年赴美留学，师从泰勒，也得到了费米的悉心指导。两人于1957年因这一发现共同获得诺贝尔物理学奖，成为有史以来首次获得此项殊荣的中国科学家。
这一发现不仅展示了科学探索的魅力，也体现了科学家们追求真理的精神。正如李政道所说：“科学是人类智慧的结晶，是人类文明的灯塔。”