什么是宇称不守恒定律？

宇称非守恒定律指的是在弱相互作用中相互镜像的材料运动的不对称性。吴健雄用钴60进行了验证。

在1956年之前，科学界一直相信宇称守恒，也就是说，一个粒子的镜像与其自身性质完全相同。1956年，科学家发现θ介子和γ介子的自旋、质量、寿命和电荷完全相同。大多数人认为它们是同一个粒子，但θ衰变产生两个π介子，γ衰变产生三个，这表明它们是不同的粒子。

1956年，李政道和杨振宁大胆地断言τ和θ是完全相同的粒子(后来被称为K介子)，但在弱相互作用环境中，它们的运动规律不一定完全相同。一般来说，如果两个相同的粒子在镜子里互相看，它们的衰变模式在镜子里和在镜子外实际上是不同的！在科学语言中，θ-τ粒子在弱相互作用下是奇偶不守恒的。

起初，“θ-τ”粒子只是被认为是一个特殊的例外，人们仍然不愿意放弃整个微观粒子世界的宇称守恒。此后不久，华裔实验物理学家吴健雄用一个聪明的实验来验证“宇称不守恒”。从那时起，“对等非守恒”被真正认为是一个具有普遍意义的基本科学原则。

吴健雄使用两套实验装置来观察钴60的衰变。在极低的温度(0.01千)下，她将一组装置中钴60原子核的自旋方向转到左手，将另一组装置中钴60原子核的自旋方向转到右手。两组装置中的钴60是彼此的镜像。实验结果表明，两组器件中钴60发射的电子数相差很大，电子发射的方向不能对称。实验结果证实了弱相互作用中的宇称不守恒。

我们可以用一个类似的例子来说明这个问题。假设有两辆车互为镜像。汽车A的司机坐在左前方的座位上，油门踏板靠近他的右脚。b车的司机坐在右前方的座位上，加速踏板靠近他的左脚。现在，汽车a的驾驶员顺时针启动点火钥匙，启动汽车，用右脚踩下加速踏板，使汽车以一定的速度向前行驶。b车的司机做了完全相同的事情，只是左右换了一下——他逆时针转动点火钥匙，用左脚踩下油门踏板，保持踏板的倾斜度与a一致。现在，b车将如何移动？

也许大多数人会认为两辆车应该以完全相同的速度前进。不幸的是，他们犯了想当然的错误。吴健雄的实验已经证明，在粒子世界中，汽车B将以完全不同的速度行驶，方向也可能不一样！这就是粒子世界奇迹般地显示出宇称不守恒的方式。