誉满天下的无冕女王

李、杨两人找到当时艳称“实验核物理的无冕女王”吴健雄女士，验证他们的大胆设想。吴健雄与其夫袁家骝博士等一批华盛顿国家标准局低温物理学家合作，终于在1956年12月用实验发现弱相互作用过程中宇称确实不守恒。随后，哥伦比亚大学的莱德曼、IBM公司的加尔文等又在各自小组的相关实验中证实吴健雄的发现。

这样一来，θ-τ之谜迎刃而解。原来θ与τ介子就是同种粒子，现在称为K介子，其寿命只有10﹣19秒。既然衰变时宇称不一定要求守恒，当然可以衰变成2个π介子，也可以是3个π介子。

吴健雄等的实验如下，在约10-2K的极低温度下，研究了60Co的β衰变：

反中微子难于测量。由子温度低，钴核的热运动极其微弱，吴健雄用螺旋线圈中电流产生强磁场，比较容易地使钴核的自旋方向沿磁场方向整齐排列起来（用术语说叫做极化）。这是实验成功的关键之处。

吴健雄在低温下用强磁场使得钴核自旋沿磁场方向整齐排列——极化
（a）在常温下(b）在低温下

吴健雄发现，衰变时所发射的电子的运动方向是有规律的，大多集中在与钴核自旋相反的方向发射。这意味着什么呢？镜像对称性的破坏，宇称不守恒。

下面的图的左边表示的是吴健雄的实验结果，其中p粒子的动量方向是电子发射集中的方向，此方向飞出的电子数目比相反方向飞出的电子数目大致要多1倍，此时电子的发射方向集中于钴核自旋相反的方向。图的右边是其镜像世界（即镜像对称成立时的情况），60Co核的自旋方向不变，但电子运动方向倒向，也就是说，此时电子将集中朝着与Co自旋方向相同方向发射。我们知道，情况正好相反。现实世界与镜像世界的物理规律发生变化。换言之，此时宇称并不守恒。

吴健雄关于验证弱作用宇称不守恒的实验原理图

宇称不守恒的发现，轰动一时。学术界激动非常，著名理论物理学家戴逊说，这是在物理学中发现的整个新的领域！我们还要加一句，吴健雄准备了半年，实际实验时间不过15分钟，这短短一瞬间却改变了人类对自然界许多根本看法！影响所及，甚至妇孺皆知。著名物理学家A.Zee在20世纪80年代中期回忆，当时他还是一个小孩，就听到父亲的一个朋友以讹传讹地说，两个中国人推翻了爱因斯坦的相对论。尤有甚者，当时以色列的总理本·古里安莫名其妙地请教吴健雄问，宇称与瑜伽有什么关系？

我们知道，李政道和杨振宁因为弱相互作用中宇称不守恒的工作得到1957年诺贝尔物理学奖。我们更应该知道，那位美国物理学会第一任女会长，实验原子核物理学的女皇，姿容雅丽、仪态万方的吴健雄女士的卓越贡献！她完全应该一同得到这项殊荣。尽管由于种种原因，她“榜上无名”，但是仍然誉满天下，学人敬仰！

自然界不存在右旋中微子

人们溯本穷源，中微子本身就是宇称不守恒的根源之一。你看，中微子静止质量为零，永远以光速运动，其自旋为1/2。但自然界只存在左旋中微子，即中微子的运动（动量）方向永远与自旋方向可用左手法则表示。下图中猫跑的方向表示动量方向，螺旋箭头表示中微子的自旋方向。因此，猫运动的方向与电流的方向构成所谓左旋性，与左旋中微子的螺旋性一样，其镜像则是右旋中微子。图中显示在镜子里电流改变了方向，磁场的方向仍然不变，即螺旋性反向，左旋变右旋。其镜像对称的伙伴，读者容易看出正是右旋中微子。但是自然界并不存在右旋中微子，正是最大的宇称不守恒的表现。因此，凡是与中微子有关的现象，宇称均不守恒就是意料之中的事了。

最近传来的中微子有少许质量，并不改变以上论述。因为少许质量只容许自然界可能存在极少量的右旋中微子，其数日远小于左旋中微子，还是不对称，左旋占优势。

物理学家把这种左旋性，又称为左手征性。手征者，手的纹络也。左到正与右手征并不是镜像对称。

DNA分子的结构模式图

著名的物理学家泡利幽默风趣，曾调侃问道：“我不相信上帝竟然会是一个左撇子！”看来，他竟不幸而言中了。不仅如此，20世纪生命科学的伟大发现，基因——DNA分子的双螺旋线，居然也是螺旋形的。作为遗传载体——染色体的主要部分，细胞中储藏信息的物质，生命系统结构和行为全部信息的载体和传递者，DNA的空间构型，是美国科学家沃森和英国科学家克里克合作发现的。DNA链像螺旋式楼梯扶手架的上、下底边一样，围绕着一个中心轴盘旋，两股螺旋链走向正好相反。

其实我们的心脏不也是偏向左边么？大自然有时也给予我们对左或右的偏爱的例子。β衰变是包含有中微子的弱相互作用现象。实验证明，宇称不守恒；实验还证明在那些不包含中微子的弱相互作用现象，同样宇称不守恒。可见宇称不守恒现象原因之一是中微子，但不是所有的宇称不守恒是中微子引起来的。