?汪诘
一
先从一个假想的故事开始。如果有一天，我们与距离地球极为遥远的某个外星文明取得了联系；又假定，由于某些奇怪的原因，我们只能给这个外星文明传送嘀嗒嘀嗒的长短脉冲信号，除此之外，无法传送任何东西供其观察——现在，我们想告诉这个外星文明有关地球上人类的一切，大家想一想该怎么办。
这个问题似乎并不难解决。第一步，先定义数字。数学是全宇宙通行的语言，用脉冲信号的长短来定义0和1这两个数字就足够了。因为数学规律与多少进制没有关系，不论是几进制，得出的数学规律都是一样的。有了数字，我们就可以告诉外星人许多信息。例如，可以用数字3.1415926来指代圆。
但是，我们很快就会面临一个难题：如何让外星人把我们的心脏放在正确的位置？
你可能会说，放在左边啊。可是，哪边是左边？这个问题如果是问地球人，他会回答“你的左边就是左边”，但现在与我们交流的是外星人。细想一下就不难发现，我们无法用自然语言准确地告诉外星人“左”和“右”的定义。这是一个不折不扣的难题。
如果这个问题出现在1956年之前，那么，所有科学家都会挠头。究其原因，那时的科学家有一个共同信念：上帝不偏爱任何方向，在宇宙中，所有物理现象都是镜面对称的。如果观察一个物理实验，不论是直接观察，还是通过一面镜子观察，最终得到的物理规律都是一样的。
这个共同信念，在物理学上有一个名词，叫作“宇称守恒”。
在1956年以前，宇称守恒与能量守恒一样，被认为是物理学中的基本原理，是金科玉律，是共同信念。也正是基于这样的共同信念，科学家会告诉你，对不起，我们真的没有办法用自然语言让外星人在“左”和“右”的定义上与地球人达成一致。无论让他们做什么样的实验，“左”和“右”都是完全对称的，没有任何区别。
既然说这是1956年以前的情况，那么剧情自然就在1956年发生了反转。
这可谓一部发生在物理学黄金年代的悬疑大片。
二
事情得从1947年说起。
那一年，实验物理学家发现，宇宙射线中有一种被称为“θ粒子”（θ读作“西塔”）的奇异粒子，它在衰变之后，产生了2个π介子。1949年，实验物理学家又发现了一个新的奇异粒子，它衰变后产生了3个π介子，人们又把这种奇异粒子叫作“τ粒子”（τ读作“桃”）。为了后面讲述方便，我们姑且把这两种粒子分别叫作“西子”和“桃子”。
西子和桃子的发现，当然不是什么令人瞩目的大事，不同的粒子有不同的衰变方式，就好像人有不同的死法一样，这很正常，没什么好奇怪的。但是，接下来，这两个“子”出了大问题，把物理学江湖搅了个天翻地覆。
随着实验的进行，人们发现，西子和桃子除了衰变方式不一样，其他方面的性质全都一样：质量和电荷是相等的，衰变所需时间也是相同的，再有，无论何时生成这两种粒子，它们总是以一定的比例出现。比如说，14%是桃子，86%是西子。这就好像有两只鸭子，无论用任何方式去观察比对，它们都是完全一样的。按理说，它们应该是同一种动物，但问题是，偏偏它们死掉以后会变得不一样。西子和桃子唯一的不同点，用物理学术语来说，就是在它们衰变后测量到的宇称不同。而宇称是一个实实在在的物理量，是可以测量的，而且当时几乎所有物理学家都秉持着一个信念，那就是宇称守恒。既然西子和桃子死后的宇称不同，那当然就不可能是同一种粒子嘛。这就好像有两只鸭子被我们吃掉消化后，经过精确无比的测量，证实我们得到的能量有所不同，那么这两只鸭子生前也肯定是不同的动物，因为能量守恒嘛。
于是，物理学家都在尽力改进实验设备和方法，想寻找西子和桃子的不同点，因为他们坚信，既然它们是两种不同的粒子，那就一定能找到不同点。然而，一切努力都徒劳无功，除了衰变后的宇称不同，两种粒子实在无法区分。
物理学家们陷入了迷惘和思索之中。这种困境，在当时被物理学界称为“θ-τ之谜”。
在距离美国东海岸不远的新泽西州，有一处学术圣地，伟大的爱因斯坦不久前在那里与世长辞，那就是著名的普林斯顿高级研究所。而此时，34岁的杨振宁和30岁的李政道，正形影不离地走在校园中，热烈地讨论着“西桃之谜”。
这对来自中国的青年才俊根本想不到，一年之后，他们将因此时此刻讨论的问题，同时获得诺贝尔奖。
三
就是在这一年，1956年，在纽约的一家餐馆中，杨振宁和李政道突然想到，似乎之前所有证明宇称守恒的实验，都没有仔细地按照不同的相互作用来分类。那么，宇称会不会仅仅在弱相互作用中不守恒，而在其他相互作用中是守恒的呢？
这里解释一下什么是弱相互作用。牛顿把“力”定义为物质之间的相互作用，万有引力是人类发现的第一种相互作用；电磁力是第二种；进入量子时代后，在粒子物理学中，人们习惯性地使用“相互作用”这个词，而不是“力”。强相互作用就是把质子和中子结合在原子核中的一种“力”。弱相互作用则只作用于电子、夸克、中微子等。
有一种弱相互作用叫作β衰变。1896年，物理学家贝可勒尔发现了铀原子的放射性现象，92号元素铀能够自发衰变成82号元素铅。卢瑟福和汤姆逊在一年后发现，铀在衰变过程中会产生3种不同的放射线。准确地说，大自然中没有线，所有的线都是由粒子组成的。你可能会问，他们怎么知道是3种不同的粒子呢？原理其实很简单，就是让放射线通过一个磁场，然后他们就发现，在磁场中，放射线的偏转方向有所不同，根据电荷在磁场中受力的原理，也就知道了铀在衰变过程中释放出带正电、负电和不带电的3种粒子。他们把带正电的叫作α射线，带负电的叫作β射线，不带电的叫作γ射线。那么，发出β射线的衰变过程，就叫作β衰变。
在随后的两个星期里，杨振宁和李政道设法找来大量有关β衰变的实验数据，开始动手计算，验证宇称是否守恒。这个过程涉及极为枯燥和复杂的数学计算，而且当时还没有计算机可以作为辅助。最后，他们算出的结果是一致的：数据不足，没有结论。换句话说，他们惊讶地发现，过去所有β衰变的实验数据都既不能证实，也不能证伪宇称守恒。
这个突破口一旦被找到，后面的事情就如同开闸放水，一泻千里。仅仅用了一个月，他们俩就共同完成了那篇名垂青史的论文——《弱相互作用中的宇称守恒问题》，并投给了著名的学术期刊《物理评论》。1956年10月，文章被发表了。
这是近代物理学史上最重要的论文之一。在这篇论文中他们提出，在强相互作用和电磁相互作用中，宇称在很高的精度上是守恒的；但在弱相互作用中，宇称守恒只是一个外推性的假设，甚至可以认为，“西桃之谜”恰恰是弱相互作用中宇称守恒的反例。为了毫不含糊地确定在弱相互作用中宇称是否守恒，他们必须完成一个实验，以确定在弱相互作用中“左”和“右”是否相同。
四
论文发表后，遭到了绝大多数著名科学家的反对——要打破一个信念何其艰难。物理学家菲利克斯·布洛赫在看了论文后决绝地说：“如果宇称真的不守恒了，我就把我的帽子吃掉。”
实验是检验物理理论的唯一标准。对杨振宁和李政道而言，比科学理论更重要的是科学实验。不幸的是，他们俩都不是搞实验的。
起初，他们找到了著名的实验物理学家莱德曼，但遭到拒绝。莱德曼开玩笑说：“一旦能找到一位绝顶聪
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