一直有同学有这样的疑问，杨振宁先生在物理学界什么地位？他有什么理论发表，他的研究有什么实际应用？一言难尽啊，同学！物理学界相传有一牛二爱三麦之说，杨振宁先生大概是坐五望四的存在，如果只算活着的，则是当之无愧的第一人。单凭一个宇称不守恒的发现，就创造了当时拿诺贝尔奖的最快纪录，比爱因斯坦还快16年。
物理学家最喜欢的第二句话
物理学大师费曼曾经说过，如果只用一句话来概括现代科学最重要的发现，他会选“世界是原子组成的”。果然是高手！但如果还可以再添一句补充的话，我认为 “对称性是宇宙规律的基础”将是绝大部分物理学家的心声。
此话怎讲？大至美国的白宫，小到纸上的一个圆形，甚至镜子中咱们的左手和右手，它们首先是原子构成的；但同时，它们也都是对称的。白宫建筑物是以中轴对称，圆形图案是以中心点旋转对称，至于咱们镜中的双手则是镜像对称。这些就是在日常生活中，最常见的几何对称，小学数学老师表示很赞同。搞物理起码得大学本科起步，几何对称还是留给小学回忆吧；物理学家给各位圈重点的是——物理定律的对称性。来点干货让你们看看我的手段。我们把几何图形换成物理定律，看看用旋转对称，来操作一下牛顿运动定律会如何？
答案显而易见，正如绕着圆心任意一个点，圆形必然对称一样，无论你如何调整变换观测角度，牛顿表示情绪稳定，物体的运动仍将严格遵守牛顿运动定律。其实不仅牛顿定律，同学们手中的麦克斯韦的电磁学、爱因斯坦的相对论，都拥有旋转对称性。旋转不变性本质上就是空间的各向同性。试想，我们若处在不同宇宙空间，将面对迥异的麦克斯韦方程组、相对论质能方程，那还用个锤子电磁理论和相对论？
科学的最初，上帝偏爱对称性
物理学家坚定的信仰着对称性，正是发现了在对称性里面隐藏的巨大力量。诺特定理告诉我们——物理学里的连续对称性和守恒定律一一对应。诺特定理，就是物理定律普适性的坚实保障。简单的说，对称性和守恒定律一一对应，就是每一个对称性都有一个守恒定律跟它对应。继续举个例子，在牛顿经典力学里，最常见的能量守恒，与之对应的对称性是——时间平移不变性。对术语感到绝望的同学莫慌，举个保证你能秒懂的例子——1969年美国登月，预计2024年美国将再次登月，在此时间段内，应用其中的物理定律不变——这就是时间平移不变性。否则，物理定律随着时间而改变，美国靠什么锤子理论来登月球。
物理学家再努努力，又研究发现，动量守恒对应的是——空间平移不变性，角动量守恒对应的是——旋转不变性。这样不同的对称性构建起整个物理学的框架，使得物理定律可以在宇宙中普适使用，并且在自身体系中自洽。这就是为什么物理学家如此坚信上帝喜爱对称性的由来，因为它们是物理定律自洽的基石啊。
简单的说，现代科学的两大支柱，强大稳固如相对论和量子论，它们的成立都必须依赖对称性。
宇称登场，旧世界崩塌的序曲
我们刚刚解释了对称性对于物理学有多重要，物理学家对此甚至是坚信不疑的。如果科学家们发现了有什么现象似乎违反了守恒定律，大家第一反应绝对不是守恒出了问题，而是去检验还有没有其他没有考虑进来的因素。例如时间平移不变性对应的能量守恒，实验中发现某个物理过程不满足能量守恒，以此为契机寻找新粒子或者新物理现象，从而获得诺贝尔奖的同学，可不在少数。
同学们还记得自己镜子中的左手和右手吗？这种对称叫做——镜面的反射对称，也称左右对称，换个熟悉点的说法就是——宇称。举个简单的例子，你对着墙上的镜子用左腿踢毽子，虽然我们将看到镜子里面的你用右边的腿把毽子朝另一个方向踢起，但是毽子的运动轨迹一样严格遵守牛顿运动定律，划出一道抛物线，而不是突然不受控制飞出天际。
这也就是说，牛顿运动定律同样具有宇称不变性，遵守宇称守恒。按照标准粒子模型的划分，在四大基本相互作用力里，科学家们证明了电磁力、引力、强力的物理规律都具有宇称不变性，都遵守宇称守恒。
可是，三缺一啊！弱力呢？而且同学们不要忘记，宇称的特点比较特别，在物理学中，它也是描述基本粒子性质的一个物理量——微观粒子！微观粒子世界中，弱力起主导作用时，会遵守宇称守恒吗？
杨振宁引发的物理学界大震撼
在宇宙中的大多数过程都是可逆的，也就是对称的。换句话说，就是正向和反向的物理过程是相同的。量子力学打开了微观的大门，在粒子物理学中，我们同样希望能有总保持相同的三种主要对称性：电荷、宇称和时间。我们用每一种对称的首字母C（CHARGE）电荷、P（PARITY）宇称、T（TIME）时间来称呼他们。时间对称意味着相互作用在时间上，正反方向是一样的；电荷对称意味着如果交换所有的正负电荷，不会影响相互作用；宇称守恒意味着物理定律对左手或右手一视同仁，定律在镜像世界中，应该与普通世界中完全相同，不偏向左手性或右手性。
在20世纪50年代，科学家们认为所有的基本粒子都遵从这些对称性。甚至利用偶然出现的不对称行为，发现了不少新粒子或者物理新现象，为此获得诺贝尔奖的同学也不在少数。但杨振宁和李政道，在1956年，有了惊人的发现。简单的讲，他们对当时的“θ-τ之谜”有了一些深刻而大胆的理解，足以引发一场物理学界的大地震。杨振宁和李政道一反常规，把强、弱相互作用力区分开之后，再分别讨论各自的宇称性。他们发现一个惊人的事实，在过去科学界所有的β衰变实验中，都忽略了赝标量的测量，而这个测量值，正是用实验检验弱相互作用中宇称守恒的标志。所以至今为止，所有的实验结果跟β衰变中宇称是否守恒，完全没有关系。
简单的说，宇称守恒实际上从未在涉及弱相互作用的实验中，得到验证。即是说，宇称不守恒是极度可能存在的。好比爱因斯坦抛弃了绝对时空观，从而创立了伟大的相对论一样；打破宇称守恒的物理学常识，杨振宁和李政道凭借极大的勇气和魄力，拉开了物理新世界的一扇窗。杨振宁和李政道一起编写了著名的论文《在弱相互作用中，宇称是否守恒？》，在论文中，他们提到了那个被忽略的赝标量，创造性的设计了几个可以检验宇称是否守恒的实验。1956年，论文在《物理评论》上发表，不过名字被修改为《对于弱相互作用中宇称守恒的质疑》。
这是一道将划破物理天际的闪电，物理世界将迎来天翻地覆的变革，但不是马上。因为当时这篇论文，如同一颗投入泥潭的小石子，大家被巨大的惯性拉扯住脚步，波澜不惊面无表情。
来自东方物理女王吴健雄的雷霆一击
杨振宁和李政道虽然已经燃起了烽火，但是大家却只认为他们在哗众取宠。加上杨振宁和李政道提出的几个具体的实验方案，实现起来都非常困难，当时物理学界，并没有人愿意做这样吃力不讨好的“无谓实验”。1956年的圣诞节假期，哥伦比亚大学的物理学教授吴健雄女士，全力支持了杨振宁和李政道的想法。
她为此取消了去日内瓦的高能物理会议，也取消了原本计划和她的物理学丈夫一起的东南亚度假。她天才的触觉意识到，弱相互作用很有可能是宇称不守恒的，她决定成为第一个验证它的人。实验非常复杂，我只讲个近似，大家品个味道即可。为了验证粒子级别的宇称不守恒，我们当然不能在电子前面，树面镜子直接观测。实验的精髓就在于，必须判断出我们是否身处于镜像世界之中。她和几位低温科学家，将钴60原子冷却到绝对零度以上三千分之一开尔文。然后加上强磁场，使所有的原子核自旋方向相同。因为钴60具有放射性，它通过β衰变释放出β粒子，也就是一个电子。实验测量的就是这些电子相对于钴60核的自旋的发射方向。我们仅仅凭借自己的双眼，无法区分自己到底处于真实的世界还是镜像世界，但这些电子，充当了《盗梦空间》里面道姆·柯布的陀螺。如果钴60发射的电子朝向这个方向，那你是在镜像世界里；如果朝向另一个方向，你就知道你处于正常世界中。
来吧，宇宙最大奥秘与我们人类的距离，不过是一个电子发射方向的距离。虽然看起来很疯狂，但这确实是吴健雄教授所看到的。电子偏向一个方向发射，而且不止偏了一点，它们几乎都朝背向自旋方向。道姆·柯布的陀螺最终倒下，发出清脆的声响；弱相互作用不仅宇称不守恒，还在最大程度上破坏了守恒。实验的结果摧毁了理论物理学几十年来的基本假设。在弱相互作用范畴内，宇宙是在乎左手或者右手的。上帝并不喜欢绝对的对称。吴健雄自己一开始都不太相信这个结果，但杨振宁和李政道两人，显然对自己充满了信心，他们马上公布了这个消息，当然，这一次，再没有波澜不惊的情况出现了，他们震惊了整个物理学界。著名物理学家和诺贝尔奖获得者泡利在得知实验结果后说“这完全是胡扯”，并坚持认为结果是错误的。但在强大的事实面前，特别是当实验被独立重复之后，物理学界不得不接受，我们生活的宇宙开始改变了。1957年的诺贝尔物理学奖授予了宇称不守恒的发现，也就是结果公布的同一年。与爱因斯坦在1905年提出来光量子说和狭义相对论到1921年才获奖相比，足足快了16年。
宇称不守恒之后
它们分别是电荷、宇称和时间。我们用每一种对称的首字母C（CHARGE）电荷、P（PARITY）宇称、T（TIME）时间来称呼他们。杨振宁终结了宇称，那么剩下的两个的命运又将如何呢？对于物理学界来说，物理学家们不愿意放弃宇称守恒，因为这些大师们太清楚对称性在物理学的重要程度了，而且基于他们的理性认知，他们绝不愿意相信上帝会是一个左撇子！物理学家们提出过一个折中的解释，弱力宇称不守恒没有什么大不了的，它只电荷宇称或CP对称的一部分。可惜该来的挡不住，1964年，就有实验发现了一些粒子也可能违反CP对称，物理学家曾经认为是自然界基本定律的两条定律都被打破了。
物理学只好撤退到了最后一道理论防线后面——“CPT对称”。
结语
我们可以确定的是，如果CPT对称最终也难逃倒下的命运，那这一天，也将是量子场论和狭义相对论的终点。人类的科学认知，将再一次面临推到重来的命运。这就是由宇称不守恒引发的物理学思维的改变。杨振宁先生开启的这一场打破对称性的革命，到底将给予物理学一个怎样的未来，我们仍远远未曾看到尽头。杨振宁先生一生最大的成就，并未止步于宇称不守恒的发现，而是堪比麦克斯韦方程组以及爱因斯坦相对论的杨-米尔斯理论。它是现代粒子标准模型的集大成者，好比相对论，虽未获诺贝尔奖，其实诺贝尔奖已经不足以说明它的伟大。
杨振宁先生早年旅居美国，就一直充当两国科研交流的桥梁，创办国际研究所数十家；晚年归国，仍心系祖国科研未来，为大型粒子对撞机项目的上马与否，顶住压力，仗义执言。虽引来巨大的诋毁仍未放弃正直无私的初衷，高山仰止，令人拜服。
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