仍然有朋友有這樣的疑惑，楊振寧先生在數學學界哪些地位？他有哪些理論發表，他的研究有哪些實際應用？
一言難盡啊，朋友！數學學界相傳有一牛二愛三麥之說，楊振寧先生大約是坐五望四的存在，假若只算活著的，則是當之無愧的第一人。單憑一個宇稱不守恒的發覺，就創造了當時拿諾貝爾獎的最快紀錄，比愛因斯坦還快16年。
楊振寧先生
通過這篇小文章，我拋個磚，希望能引出你們的玉來。
化學學家最喜歡的第二句話
數學學大師費曼以前說過，假如只用一句話來概括現代科學最重要的發覺，他會選“世界是原子組成的”。果然是大神！但若果還可以再添一句補充的話，我覺得“對稱性是宇宙規律的基礎”將是絕大部份化學學家的心里話。
對稱的雪花晶體
此話怎講？大至日本的白宮，小到紙上的一個矩形，甚至穿衣鏡中俺們的右手和左手，它們首先是原子構成的；但同時，它們也都是對稱的。
白宮建筑物是以中軸對稱，方形紋樣是以中心點旋轉對稱，至于俺們鏡中的右手則是鏡像對稱。這種就是在日常生活中，最常見的幾何對稱，中學語文老師表示很贊成。
搞化學至少得學院專科起步，幾何對稱還是留給中學追憶吧；化學學家給諸位圈重點的是——物理定理的對稱性。
來點干貨讓大家瞧瞧我的手段。我們把幾何圖形換成化學定理，瞧瞧用旋轉對稱，來操作一下牛頓運動定理會怎樣？
化學學定理的對稱性
答案顯而易見，正如繞著圓心任意一個點，方形必然對稱一樣，無論你怎么調整變換觀測角度，牛頓表示情緒穩定，物體的運動仍將嚴格遵循牛頓運動定理。
雖然除了牛頓定理，朋友們手中的麥克斯韋的電磁學、愛因斯坦的相對論，都擁有旋轉對稱性。旋轉不變性本質上就是空間的各向同性。試想，我們若處在不同宇宙空間，將面對迥異的麥克斯韋多項式組、相對論質能多項式，那還用個錘子電磁理論和相對論？
科學的最初，上帝青睞對稱性
化學學家堅定的信仰著對稱性，正是發覺了在對稱性上面隱藏的巨大力量。諾特定律告訴我們——物理學里的連續對稱性和守恒定理一一對應。諾特定律，就是數學定理普適性的堅實保障。
簡單的說，對稱性和守恒定理一一對應，就是每一個對稱性都有一個守恒定理跟它對應。
繼續舉個事例，在牛頓精典熱學里，最常見的能量守恒，與之對應的對稱性是——時間平移不變性。
對術語倍感絕望的朋友莫慌，舉個保證你能秒懂的事例——1969年馬來西亞登月，預計2024年日本將再度登月，在此時間段內，應用其中的數學定理不變——這就是時間平移不變性。否則，數學定理隨著時間而改變，日本靠哪些錘子理論來登月球。
日本登月劇照
化學學家再努努力，又研究發覺，動量守恒對應的是——空間平移不變性，角動量守恒對應的是——旋轉不變性。這樣不同的對稱性建立起整個數學學的框架，致使數學定理可以在宇宙中普適使用，但是在自身體系中自洽。
這就是為何化學學家這么深信上帝喜愛對稱性的來歷，由于它們是數學定理自洽的基石啊。
愛因斯坦：據說你又提及我
簡單的說，現代科學的兩大支柱，強悍穩固如相對論和量子論，它們的創立都必須依賴對稱性。
宇稱登場，舊世界倒塌的變奏曲
我們剛才解釋了對稱性對于數學學有多重要，化學學家對此甚至是深信不疑的。假如科學家們發覺了有哪些現象顯然違背了守恒定理，你們第一反應絕對不是守恒出了問題，而是去檢驗還有沒有其他沒有考慮進來的誘因。
比如時間平移不變性對應的能量守恒，實驗中發覺某個化學過程不滿足能量守恒，借此為抓手找尋新粒子或則新化學現象，因而獲得諾貝爾獎的朋友，可不在少數。
諾貝爾獎
人生若只如初見，何事愁思秋畫扇！
朋友們還記得自己穿衣鏡中的右手和左手嗎？這些對稱稱作——鏡面的反射對稱，亦稱左右對稱，換個熟悉點的說法就是——宇稱。
宇稱守恒嗎？——莫怕，其實守恒，這是必須的！
舉個簡單的事例，你對著墻壁的穿衣鏡用左腳踢踢毽，即使我們將見到穿衣鏡上面的你用左側的腿把踢毽朝另一個方向踢起，然而踢毽的運動軌跡一樣嚴格遵循牛頓運動定理，劃出一道拋物線，而不是忽然不受控制飛出天際。
哪吒，我最紅，我來踢踢毽
這也就是說，牛頓運動定理同樣具有宇稱不變性，遵循宇稱守恒。根據標準粒子模型的界定，在四大基本互相斥力里，科學家們證明了電磁力、引力、強力的化學規律都具有宇稱不變性，都遵循宇稱守恒。
四種互相作用
但是，三缺一啊！弱力呢？并且朋友們不要忘掉，宇稱的特性比較非常，在數學學中，它也是描述基本粒子性質的一個數學量——微觀粒子！
微觀粒子世界中，弱力起主導作用時，會違背宇稱守恒嗎？
楊振寧引起的化學學界大震憾
在宇宙中的大多數過程都是可逆的，也就是對稱的。換句話說，就是正向和反向的化學過程是相同的。量子熱學打開了微觀的房門，在粒子化學學中，我們同樣希望能有總保持相同的三種主要對稱性：電荷、宇稱和時間。我們用每一種對稱的首字母C（）電荷、P（）宇稱、T（TIME）時間來尊稱她們。
時間對稱意味著互相作用在時間上，正反方向是一樣的；電荷對稱意味著假如交換所有的正負電荷，不會影響互相作用；宇稱守恒意味著數學定理對右手或左手一視同仁，定理在鏡像世界中，應當與普通世界中完全相同，不偏向右手性或手指性。
鏡像世界
在20世紀50年代，科學家們覺得所有的基本粒子都遵照這種對稱性。甚至借助碰巧出現的不對稱行為，發覺了不少新粒子或則化學新現象，因此獲得諾貝爾獎的朋友也不在少數。
但楊振寧和李政道，在1956年，有了驚人的發覺。簡單的講，她們對當時的“θ-τ之謎”有了一些深刻而大膽的理解，足以引起一場數學學界的大地震。
楊振寧和李政道一反常規，把強、弱互相斥力區分開以后，再分別討論各自的宇稱性。她們發覺一個驚人的事實，在過去科學界所有的β衰變實驗中，都忽視了贗標量的檢測，而這個檢測值，正是用實驗檢驗弱互相作用中宇稱守恒的標志。所以至今為止，所有的實驗結果跟β衰變中宇稱是否守恒，完全沒有關系。
楊振寧和李政道
簡單的說，宇稱守恒實際上未曾在涉及弱互相作用的實驗中，得到驗證。即是說，宇稱不守恒是極其可能存在的。
好比愛因斯坦拋棄了絕對時空觀，因而成立了偉大的相對論一樣；打破宇稱守恒的數學學常識，楊振寧和李政道憑著極大的勇氣和膽量，拉開了化學新世界的一扇窗。
楊振寧和李政道一起編撰了知名的論文《在弱互相作用中，宇稱是否守恒？》，在論文中，她們提及了那種被忽視的贗標量，創造性的設計了幾個可以檢驗宇稱是否守恒的實驗。1956年，論文在《物理評論》上發表，不過名子被更改為《對于弱互相作用中宇稱守恒的指責》。
就是這篇偉大的論文
這是一道將劃過化學天際的閃電，化學世界將迎來天除草覆的改革，但不是馬上。
由于當時這篇論文，就像一顆投入泥沼的小沙子，你們被巨大的慣性撕扯住步伐，波瀾不驚面無表情。
毫無反應的當時
好在還有一個吳健雄。
來自東方化學女王吳健雄的雷霆一擊
楊振寧和李政道其實早已點燃了烽火，而且你們卻只覺得她們在嘩眾取寵。加上楊振寧和李政道提出的幾個具體的實驗方案，實現上去都十分困難，當時數學學界，并沒有人樂意做這樣費力不迎合的“無謂實驗”。
好在還有一個吳健雄。
1956年的新年節周末，波蘭學院的數學學院士吳健雄男士，竭力支持了楊振寧和李政道的看法。
震撼的吳健雄男士
她因此取消了去日內瓦的高能化學大會，也取消了原先計劃和她的數學學父親一起的泰國渡假。她天才的聽覺意識到，弱互相作用很有可能是宇稱不守恒的，她決定成為第一個驗證它的人。
實驗極其復雜，我只講個近似，你們品個氣味即可。為了驗證粒子級別的宇稱不守恒，我們其實不能在電子上面，樹面穿衣鏡直接觀測。實驗的真諦就在于，必須判定出我們是否身處于鏡像世界之中。
她和幾位高溫科學家，將鈷60原子冷卻到絕對零度以上三千分之一開爾文。之后加上強磁場，使所有的原子核載流子方向相同。
由于鈷60具有放射性，它通過β衰變釋放出β粒子，也就是一個電子。實驗檢測的就是這種電子相對于鈷60核的載流子的發射方向。
我們僅僅憑著自己的眼睛，難以分辨自己究竟處于真實的世界還是鏡像世界，但這種電子，充當了《盜夢空間》里面道姆·柯布的陀螺。假如鈷60發射的電子朝向這個方向，那你是在鏡像世界里；假如朝向另一個方向，你就曉得你處于正常世界中。
我就是那顆陀螺
來吧，宇宙最大奧秘與我們人類的距離，不過是一個電子發射方向的距離。
盡管看上去很瘋狂，但這確實是吳健雄院士所見到的。電子偏向一個方向發射，但是不止偏了一點物理大師電荷及其守恒定律，它們幾乎都朝背向載流子方向。道姆·柯布的陀螺最終倒下，發出刺耳的響聲；弱互相作用除了宇稱不守恒，還在最大程度上破壞了守恒。
實驗的結果搗毀了理論化學學幾六年來的基本假定。在弱互相作用范疇內，宇宙是在意右手或則手指的。上帝并不喜歡絕對的對稱。
吳健雄自己一開始都不太相信這個結果，但楊振寧和李政道二人，其實對自己飽含了信心，她們馬上公布了這個消息，其實，這一次，再沒有波瀾不驚的情況出現了，她們吃驚了整個數學學界。知名化學學家和諾貝爾獎獲得者泡利在得悉實驗結果后說“這完全是胡說”，并堅持覺得結果是錯誤的。
但在強悍的事實面前，非常是當實驗被獨立重復以后，化學學界不得不接受，我們生活的宇宙開始改變了。
1957年的諾貝爾化學學獎授予了宇稱不守恒的發覺，也就是結果公布的同一年。與愛因斯坦在1905年提出來光量子說和狹義相對論到1921年才得獎相比，足足快了16年。
宇稱不守恒以后
你們還記得微觀粒子世界的三個主要基本對稱嗎？
它們分別是電荷、宇稱和時間。我們用每一種對稱的首字母C（）電荷、P（）宇稱、T（TIME）時間來尊稱她們。
楊振寧終結了宇稱，這么剩下的兩個的命運又將怎樣呢？
對于化學學界來說，化學學家們不樂意舍棄宇稱守恒，由于這種大師們太清楚對稱性在數學學的重要程度了，但是基于她們的理智認知，她們絕不樂意相信上帝會是一個左撇子！
化學學家們提出過一個折中的解釋，弱力宇稱不守恒沒有哪些大不了的，它只電荷宇稱或CP對稱的一部份。
可惜該來的擋不住，1964年，就有實驗發覺了一些粒子也可能違背CP對稱，化學學家以前覺得是自然界基本定理的兩條定理都被打破了。
脆弱的對稱性
化學學只得撤退到了最后一道理論防線前面——“CPT對稱”。
是的，目前只剩下“時間”在固守了。
結語
我們可以確定的是，假如CPT對稱最終也逃過倒下的命運，那這三天物理大師電荷及其守恒定律，也將是量子場論和狹義相對論的終點。人類的科學認知，將再一次面臨推到重來的命運。
這就是由宇稱不守恒引起的化學學思維的改變。楊振寧先生開啟的這一場打破對稱性的革命，究竟將給與化學學一個如何的未來，我們仍遠遠從未見到盡頭。
楊振寧先生一生最大的成就，并未止步于宇稱不守恒的發覺，而是堪稱麥克斯韋多項式組以及愛因斯坦相對論的楊-米爾斯理論。它是現代粒子標準模型的集大成者，好比相對論，雖未獲諾貝爾獎，雖然諾貝爾獎早已不足以說明它的偉大。
偉大的握手說明一切
楊振寧先生早年旅居日本，就仍然充當兩國科研交流的橋梁，創立國際研究所數十家；晚年回國，仍情系祖國科研未來，為小型粒子對撞機項目的上馬與否，頂住壓力，仗義執言。
雖招來巨大的侮辱尚未舍棄正直無私的本意，高山仰止，令人拜服。
來源：少年化學學家，以上文章觀點僅代表文章作者，僅供參考，以拋磚引玉！
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