如何画停车纸

李政道对宇称不守恒思想来源的解释

问:按照一般的看法，李阳分裂的症结在于你们之间的如下争论:你们谁最先提出了诺贝尔获奖论文的思想，即弱函数宇称不守恒的突破？据说，正是他“在关键时刻，我(指杨本人)想到了……”，并说你先反对这个观点，经他劝说同意了[1]。你认为这种说法是真的吗？你能告诉我你知道的真相吗？

(编者注:将鼠标指向[1]的位置，会弹出脚注[1]。下同。)

答:杨振宁的说法与事实不符。宇称不守恒思想的突破其实是我在1956年4月上旬独立完成的，与杨振宁无关。

当时的情况是这样的:

1954和55年，θ-τ之谜成为物理学的焦点。这里我想简单解释一下当时θ-τ的奥秘。20世纪50年代初从宇宙射线中观测到两种新粒子θ和τ。它们有非常不同的衰变方式。θ衰变为两个π介子，τ衰变为三个π介子。因为奇数π介子的总宇称是负值，而偶数π介子的总宇称是正值。所以从θ和τ的衰变方式可以确定θ的宇称是正的(称为标量)，τ的宇称是负的(称为伪标量)。奇怪的是，到了1954和55年，发现两个宇称不同的粒子，θ和τ，在实验精度范围内，寿命和质量完全相同。

当时，从θ和τ的衰变方式，我们不仅可以确定它们之间的宇称差，而且可以知道这种衰变是由弱力实现的，因此可以通过理论计算来估算它们的寿命。如果τ和θ是不同的粒子，τ的寿命应该比θ长很多，大概一百倍。然而，实验结果表明τ和θ的寿命几乎相同。而且，如果τ和θ是不同的粒子，为什么它们的质量几乎一模一样？如果认为是同一个粒子，怎么会有完全不同的宇称？

为了解决这个问题，物理学提出了各种想法，但都没有成功。20世纪50年代，在粒子物理领域，每年在美国纽约罗切斯特大学召开一次国际综合性学术会议。因此，这个非常重要的会议被称为罗切斯特会议。任何想参加会议的人都必须收到邀请函。在1956年4月3-7日的罗切斯特会议上，也讨论了θ-τ难题的问题。当时会上有人，包括我和杨振宁，问在θ和τ的衰变中宇称可能不守恒吗？然而，会上的这些讨论都没有得出任何结论。要理解为什么会这样，我需要介绍一下当时宇称守恒的背景。

宇称守恒是当时公认的重要物理定律。宇称守恒的基础是“左右对称”，一直被认为是物理学的公理。从经典物理到现代物理(包括力学、电磁学、引力场、弱相互作用理论、原子、分子和核结构等。)，所有物理理论在4月1956之前都是对称的。因为每一个物理理论都有大量的实验来证明，所以物理学家理所当然地认为“左右对称”在粒子物理中也得到了充分的证明，这是非常正确的，是自然界的真理。宇称守恒是自然的。

1956年4月初罗切斯特会议讨论期间，所有物理学家都认识到所有已知的物理都是左右对称和宇称守恒。这个没必要讨论。会上讨论的问题有:在θ和τ衰变过程中宇称是否可能不守恒；抛开当时所有已知的物理，θ和τ能否作为特例，是一个孤立点。

如果θ和τ是同一个粒子，在其衰变过程中宇称不守恒，会发生什么？结果是相同的粒子(θ-τ)可以以正θ模式或负τ模式衰变。但是，这个结果和一开始就知道的θ-τ难题现象是一模一样的。所以虽然提出了θ-τ衰变宇称可能不守恒的假设，但是这个假设并没有产生任何新的物理结果。这个假设与所有其他物理学无关。在这个假说提出之前，θ-τ的奥秘是一个孤立点；做了这个假设之后，θ-τ还是一个孤立点。因为这个假设不能产生任何新的结论，所以不能算是宇称不守恒思想的突破。这是物理学界公认的。

当时我也在关注这个问题，也做了一些尝试，但是失败了。我记得4月3-7日，1956在罗切斯特开会后的一两天，也就是4月8日或9日，我的同事J. Steinberger专程到我的办公室来问问题。当时，他正在进行不稳定重粒子的产生和衰变的实验。他的问题是如何确定这类重粒子的自旋，与θ-τ和宇称不守恒的奥秘无关。在讲的过程中，我受到启发，豁然开朗，要解开θ-τ之谜，首先要离开θ-τ系统，假设θ-τ之外的粒子也可能有宇称不守恒的新现象。我发现在斯坦伯格的实验中，利用重粒子产生和衰变的几个动量，可以很容易地组织出一个新的赝标量。利用这个θ-τ以外的赝标量，我们可以检验θ-τ以外的系统宇称是否不守恒。而这些伪标量，很明显，没有被任何之前的实验测量过。利用这些新的赝标，我们可以系统地研究宇称是否不守恒这个大问题。θ-τ的奥秘不再是一个孤立的点，它可以和斯坦伯格正在实验的重粒子联系起来，也可能和其他所有物理学联系成一个整体。要解开θ-τ之谜，需要测量弱相互作用中θ-τ以外的赝标量。我猜想宇称不守恒大概是一个普遍的基本科学原理。这是宇称不守恒的突破。

当时我把这个想法告诉了斯坦伯格，让他告诉他实验组的人，按照我的建议重新分析实验数据。斯坦伯格也非常兴奋。他说你需要的所有原始实验数据都已经有了，都记录在他的实验组的日志本上，但是因为你不知道怎么分析，所以还没有放在一起分析。之后，他和他的实验组立即按照我建议的方法分析了他们的实验数据。虽然有迹象表明宇称不守恒，但没有足够的数据得出结论。1956年9月，他们关于重粒子实验的论文发表在《物理评论》上，分别是r .巴德、m .奇雷蒂恩、j .莱特纳、塞缪尔(N. P .萨米奥斯)和m .施瓦茨。文章的一部分是讨论我的突破性想法及其分析。他们还感谢我在文章中“非常有帮助的讨论”，即我关于宇称不守恒的突破性思想这是宇称不守恒思想突破的源头[3]。这个实验的参与者之一施瓦茨后来发表了一篇回忆文章。

施瓦茨(1988年诺贝尔奖获得者)对上述情况记忆犹新。他对我当时的建议，宇称不守恒思想的突破，以及发生的事情都有清晰的记忆和文字记录。其经过和时间与我在1986发表的回忆完全一致。史华兹说:

“无论如何，我记得很清楚，罗彻斯特会议(4月3日至7日)结束后，斯坦伯格立即回到尼维斯实验室，告诉我们他刚刚与李()讨论过，李有一个非常重要的想法。李建议斯坦伯格把数据从φ = 0分到φ = 2π。.....如果存在不对称，那将是宇称破坏的明显例子”[4]。

这一切充分证明宇称不守恒思想的突破是我在1956年4月初首先独立做出的，与杨振宁无关。

在4月中旬，1956，斯坦伯格和他的实验小组已经获得了初步的分析结果。他告诉我，重粒子∧0的衰变从φ = 0到π有7种情况，但从φ = π到2π有15种情况，大约是2倍。重粒子∑-衰变从φ = 0到π有13种情况，从φ = π到2π只有3种情况，大约小4倍。当然，这些数据不足以得出宇称不守恒的结论。斯坦伯格补充说，他估计在一年内，他们可以使用布鲁克海文实验室的加速器生产十倍以上的病例。然后就可以完成∧0和∑-等重粒子衰变过程中宇称是否守恒的决定性实验。(事实上，一年后的1957年，斯坦伯格和他的合作者确实完成了决定性的∧0，∧-宇称不守恒实验，并发表在《物理评论》上。)

当时，我感到非常兴奋。这个宇称不守恒的初步实验已经充分证明了我在宇称不守恒上的突破是正确可行的。宇称是否守恒的问题不再停留在θ-τ之谜的孤立点。不稳定重粒子∧0和∑-除了θ-τ也已经包括在内了！

从4月中旬到4月底，1956，我努力完成了θ-τ，∧0，∑-和所有被称为“奇异粒子”的弱相互作用衰变领域宇称不守恒的理论分析和论文写作。我和斯坦伯格约好了，我的理论分析文章和他当时实验组的实验分析文章，也就是巴德、施瓦茨、斯坦伯格等人在1956年9月5日发表的文章同时发表。当然，除了奇异粒子，弱相互作用衰变还有更大的领域，那就是有着50多年研究历史的β衰变。这包括中子、π介子、μ子和更多的粒子。我准备在5月初，1956，写完宇称不守恒的论文后，开始分析奇异粒子。

5月初，1956，斯坦伯格到我在哥伦比亚大学的办公室，说他刚刚在布鲁克海文实验室的学术报告会上报告了他们的实验结果和分析，还报告了我对宇称不守恒的建议。杨振宁也出席听取了报告。但是他强烈反对我的观众宇称不守恒的观点。那段时间，我和杨振宁没有一起工作。四月初在罗彻斯特的会面之后，我回到了纽约，再也没有见过杨振宁。听了斯坦伯格的话后，我给布鲁克海文实验室打了个电话，告诉杨振宁，自从我在罗彻斯特会议上和他分手后，我有了理论上的突破，并请他在和我讨论之前不要公开他的反对意见。第二天早上，正如杨振宁所说，在四月底五月初，杨振宁来到我的办公室。简短的交谈后，杨振宁说他是开车来的，忘记了在纽约停车的困难。他不得不走到街上去移动他的汽车。

在哥大周边的所有街道，规定每天上午11点至下午2点，因为街道清扫，不允许停车。因为杨振宁不熟悉纽约的这些规则，我和他一起离开了校园，来到了纽约北部的125街。那里清扫街道的规定是每天早上8点到11点不准停车。在125街和百老汇的交叉口有两家中国餐馆，我经常去。因为当时是上午十一点，酒店还没开门。我们去天津饭店旁边的咖啡馆喝杯咖啡吧。我按照我的建议告诉了杨振宁我最近的所有工作，我关于宇称不守恒的突破性想法和斯坦伯格的新实验结果。

杨振宁强烈反对。他说他两天前刚听过斯坦伯格的报告。斯坦伯格测量了他(杨振宁)研究过的“二面角”，再也不会得出宇称不守恒的任何新结果。就在我们争论的时候，隔壁的天津饭店开门了。

作为天津饭店的老顾客，我向服务员借了笔和纸。我写下方程式，画了张图，并再次向杨振宁解释了这一切。我向他指出，斯坦伯格的新分析中使用的角φ不是杨振宁想象的二面角，而是我的思想突破所指的新伪标量。二面角是标量，只能从0到π，当然是宇称守恒。这个新的φ角度是一个伪标量，范围可以从0到π，然后也可以从π到2π。φ在0 ~π范围内时，φ与二面角相同，但在π~ 2π范围内完全不同。有了这样一个新的赝标量φ，通过∧0和∑-的衰变过程，如果这两个φ区域的事例数不同，就是宇称不守恒的明确证明，这样我们就可以衡量除θ-τ以外的粒子是否也是宇称不守恒的。这是别人以前从来没有想过的。这是我宇称不守恒思想的突破。

斯坦伯格实验组根据我的建议，分析了∧0和∑-衰变中0到π和π到2π范围内的事例数。这项分析于4月完成。结果这两个量差别很大，已经可以看到宇称不守恒的迹象了。可惜整个实验的例子数量还不够，还不能下结论，但已经可以证明我的思想突破是可行的。然后，我反复记下了斯坦伯格实验组的初步分析细节，这是我刚刚在咖啡馆听写的。杨振宁慢慢停止了反对。

午饭后，当我们回到我在哥伦比亚大学的办公室时，杨振宁完全被说服了。他也很兴奋。在我的桌子上，他看到了我正在写的一篇文章，关于在θ-τ，∧0，∑-和其他奇异粒子的衰变中宇称可能不守恒的可能性。我告诉他这篇文章会和斯坦伯格的实验文章同时发表。我还告诉他，我开始准备将这种分析应用扩展到β衰变领域。

杨振宁说他愿意和我合作。同时，他建议我不要发表我已经快写完的关于奇异粒子宇称不守恒的文章。他说，这是一个很受欢迎的突破，要以最快的速度把整个弱场一下子占领，这样才能更完整。

杨振宁有着高度批判的眼光。他是一位优秀的物理学家，也是我的好朋友。宇称不守恒将涉及物理学的所有领域。我想杨的加入无疑会让最终的结果更加丰硕。因此，我接受了他的合作请求，并表示欢迎。

我的决定是正确的，我们的合作非常成功。1956之前是从经典物理到现代物理的对称物理。1956之后，发现大部分物理现象都有不对称性。不仅宇称不守恒、左右不对称，而且正负电荷、时间反转、真空都不对称，所以夸克可以被禁闭，不同的中微子可以相互改变，甚至质子也可能不稳定。当然，并不是1956突然改变了外面的宇宙，而是我和杨振宁在1956发表的关于宇称不守恒的文章，改变了整个物理学界关于“对称”概念的所有传统的、根深蒂固的、错误的、盲目的旧观念！

1956我们这篇宇称不守恒的文章带来了1957的诺贝尔奖。对我来说，更大的意义在于，我有这个机会为人类思想发展史上的宇称不守恒做出基础性、革命性的贡献。这让我深深感受到自己的幸运，以及能够做出突破性贡献的人生的重大意义。

证明弱相互作用宇称不守恒的决定性实验是由吴健雄和她的合作者在1957 1年完成的。关于我如何取得宇称不守恒思想的突破，以及他们的决定性实验如何从我开始，吴健雄也有她非常清晰的回忆文章[5]，发表于1972:

"...1956初春的一天，李政道教授来到我在浦平物理实验室十三楼的办公室。他先给我解释了τ-θ的奥秘。他接着说，如果τ-θ之谜的答案是宇称不守恒，那么在极化核的β衰变的空间分布中也应该观察到这种破坏:我们必须测量赝标量

"...李教授来了之后，我从头到尾都在想这件事。对于一个从事β衰变物理的学者来说，做这个至关重要的实验是一个宝贵的机会。我怎么能放弃这个机会呢？.....那年春天，我和丈夫袁家骝打算去日内瓦参加一个会议，然后去远东。我们都是在1936离开中国的，正好是二十年前。我们已经订了伊丽莎白女王号的票。但我突然意识到，我必须马上做这个实验，而且要在其他物理学的人意识到这个实验的重要性之前，先做好。于是我请求贾祥让我留下，让他一个人去。.....5月底，春季学期结束后，我开始认真准备这个实验。……

"...1月15日下午，哥伦比亚大学物理系召开新闻发布会，宣布物理学的一个基本定律被意外推翻。.....这一消息在公众中爆发，并迅速传遍全世界。正如剑桥大学教授o·r·弗里希在当时的一次演讲中所描述的那样:‘宇称不守恒’这一不可理解的说法像一个新的福音一样传遍了全世界。”

以下是杨振宁的1982宇称不守恒的记忆1956 [6]:

“4月初高等研究院(普林斯顿)春季学期结束，我和家人4月1956+07去布鲁克海文过暑假。我和李政道继续每周互访两次。在此期间，我们在哥伦比亚遇到了布鲁克·海文。和过去一样，我们对各种问题都感兴趣，但那时我们最关心的是θ-τ的奥秘。我们对以下反应链中的角度分布特别感兴趣:

π-+ p → ∧0+θ0 (1)

∧0 → π-+ p (2)

R.p .舒特、斯坦伯格和W. D .沃克(Walker)研究过这些反应。他们在罗切斯特会议上报告了他们的研究结果，会上对这三组物理学家使用的二面角变量的确切范围存在争议。

“4月底或5月初的一天，我开车去哥伦比亚进行每周一次的访问。我把李政道带出他的办公室，上了公共汽车。我们很难找到停车位。后来，我把车停在百老汇街和125街的拐角处。午餐时间到了，但是附近的餐馆还没有开门。于是我们去了附近的“白玫瑰”咖啡馆，在那里继续我们的讨论。后来，我们在“上海餐厅”(我记得是这家餐厅，但李政道说他记得是“天津餐厅”)吃了午饭。我们的讨论集中在θ-τ的奥秘上。在一个关键点上，我想到了生产过程的对称性应该与衰变过程分开。所以，如果人们假设宇称只在强相互作用中守恒，而在弱相互作用中不守恒，那么θ和τ是同一个粒子，自旋和宇称0-(由强相互作用推断)的结论就不会遇到困难。这种分离对反应链(1)和(2)具有特殊的意义。李政道首先反对这种观点。我试图说服他，因为这个想法可以用(1)和(2)反应中可能出现的上下不对称来检验，而且更吸引人。后来，他同意了我的看法。

"...那时，李政道还不熟悉β衰变。他没办法，主张把对反应(1)和(2)的研究写成短文，先发表。我不同意这么做，因为我要完成β衰变的计算。”

当时斯坦伯格实验小组正在研究杨振宁回忆的反应链(1)和(2)。杨振宁对宇称不守恒思想的突破和我的记忆是一样的，就是我在1986年施瓦茨发表的回忆文章中描述的想法，也就是施瓦茨说的，在1956年4月初，“李建议斯坦伯格，我们把数据从ф= 0分到ф= 2π”。所以杨振宁在1982发表的回忆和我在1986发表的回忆在1956开头宇称不守恒思想的突破是什么方面是一致的。然而，对于宇称不守恒思想的突破是如何产生的，我和杨振宁有着完全不同的记忆。两个说法的时间差在三周左右，地点和情况完全不同。

宇称不守恒的突破完全集中在∧0和∑-重粒子的反应过程上。这个想法的可行性只能通过分析∧0和∑-的产生和衰减来决定。如果哪个理论物理学家突然有了这么重要的突破，他会马上去找做∧0和∑-实验的团队说服他们，让他们按照这个突破的建议重新分析自己的数据。而杨振宁1982的回忆文章，以及他后来的传记，根本没有这样的回忆和叙述。可见，杨振宁的上述回忆是不合理的。为什么？因为在1956年5月初，杨振宁来纽约见我的时候，他明明知道斯坦伯格的实验组已经根据我在宇称不守恒上的突破做了分析。因此，杨振宁不能在他的记忆中提到这个实验分析。

斯坦伯格(1988诺贝尔奖获得者)、杨振宁和我是20世纪40年代芝加哥大学的同学，我们彼此都非常了解。1956我和斯坦伯格都是哥伦比亚大学物理系的正教授。我们办公室很近，只有一层楼的距离。当时整个物理领域的∧0和∑-事例大部分掌握在斯坦伯格实验组手中，大约有40个事例，这不是一个小数目。杨振宁在四月初的罗彻斯特会议上知道了所有这些事情。我、斯坦伯格和杨振宁都被邀请参加罗彻斯特会议。如果像杨振宁说的那样，1956年5月初，他在午餐时突然想到了∧0的生成和衰变反应链的一个关键点，宇称不守恒思想有了如此重要的突破，我们不可能在午餐后回到哥大，他也没有去找和我办公室很近的朋友，也是他的密友斯坦伯格。他不可能不想马上告诉斯坦伯格，他的重要观点∧0和∑-衰变可能是宇称不守恒。同时，他也不可能不急于要求斯坦伯格尽快做一个实验，看看自己的思想突破是否可行。

为什么杨振宁没有去找斯坦伯格？因为杨振宁充分意识到，当时斯坦伯格不仅知道了我的突破，而且还根据我的思想做出了分析。同时，杨振宁也知道他两天前刚听了斯坦伯格的报告，他也表示反对。5月初，杨振宁在天津饭店吃午饭时，1956，他完全清楚斯坦伯格实验组的分析结果有宇称不守恒的迹象。虽然没有定论，但完全可以证明我的思想突破是可行的。在1956年4月罗彻斯特会议后的三个星期里，发生的这些极其重要的事实在杨振宁的记忆中是完全空白的。为什么？因为在杨振宁1982的记忆中，关于宇称不守恒思想突破的叙述是假的。他知道他想把我的意识形态突破变成他的，把他的反对变成我的。杨振宁记忆中的1982还有不少其他情节并不真实。举两个例子。1956年5月初，他在我办公室看到我正在写的关于θ-τ，∧0，∑-等奇异粒子宇称不守恒的文章时，正是他要求和我一起参与β衰变场的分析。也是他让我不要发表关于奇异粒子的文章。但在1982的回忆中，他甚至说:“他(指李)有点按捺不住了，主张把对反应(1)和(2)的研究写成短文，先发表，但我不同意这个”[6]。杨振宁说我“忍不住”与事实不符。这完全是放肆和不道德的。

在我们合写宇称不守恒的论文之前，在1948-56的八年里，我和杨振宁只合写了六篇，是我同期发表论文的一小部分。在1956我们发表了宇称不守恒的论文后，我和杨振宁开始了密切的合作。1956下半年到1962这六年，我们写了26篇。

1956年4月，我和杨振宁没有任何合作项目，也没有像杨振宁在1982年回忆的那样一周见两次面。5月初他来我办公室的时候，1956，他已经有一段时间没来哥大了。否则他不会在早上十一点左右开车，因为他忘不了中午前后哥大学校附近停车难的问题。我在四月没有见过杨振宁。事实上，杨振宁记忆中1982所谓的每周两次的会议，是在我们于1956+00年6月发表宇称不守恒的论文之后开始的。杨振宁记忆1982说他和李政道在1956年4月每周互访两次，也与事实不符。

因为我在思想上的突破，巴德、克里斯汀、雷特内尔、萨缪尔、施瓦茨、斯坦伯格在他们当时的实验文章中(4月1956)对宇称不守恒做了分析。因此，他们在论文中感谢了我[3]。他们没有提到杨振宁，因为它与杨振宁无关。

如上所述，这个实验的参与者之一的史华兹在1986年4月宇称不守恒突破的记忆中明确表示，这个想法是我提出来的，根本没有提到杨振宁，因为和杨振宁没有关系。

可见，这一切完全证明宇称不守恒思想的突破是由我独立首先做出的，与杨振宁无关。

我在1956的4月初宇称不守恒思想取得突破后，直到5月，杨振宁才加入进来，和我一起对宇称不守恒进行了系统的理论分析，并共同写出了获得诺奖的论文。以上描述并不贬低杨振宁对与我合作的贡献，也不否认他获得诺奖的资格，更不贬低他为此获得的荣誉。

虽然我们一起获得了诺贝尔奖，但我独立取得宇称不守恒思想的突破是客观事实，这是有文献记载的，也是同事们知道的。但是我从来没有强调过这一点。我从未伤害过杨振宁，也从未贬低过他与我合作完成宇称不守恒论文的贡献。但问题的关键是，从1982到现在，杨振宁总想抹去我第一个独立完成宇称不守恒突破的事实。他对这个问题的叙述没有事实依据，完全不符合历史事实。