原创：中科院物理所
请思象一下：
在20世纪中期，核物理规模内一系列要紧发现井喷式出现，全宇宙的科学家们拼了命地挤进也曾莫得座位的演讲厅中，致使爬上柱子只为了看清黑板上的方程式。
在这么的格式中心，却站着一个穿旗袍的中国女子。
Sheisthe"FirstLadyofPhysics",the"ChineseMadameCurie"andthe"QueenofNuclearResearch".
她是，吴健雄。
1
《奥本海默》中莫得说起的她
有东说念主说《奥本海默》中莫得出现吴健雄，是因为她和奥本海默不熟。
实则否则。奥本海默亲切得喊她“JieJie”，合计她是beta衰变讨论的巨擘，她则喊奥本海默Oppie。
1944年，吴健雄参与了曼哈顿策动：研发铀浓缩智力加多燃料供应。那时刚刚开动运行的位于汉福德区的坐蓐钚-239的B响应堆豪迈停堆驱逐响应，吴健雄凭证大齐现实数据阐发是核裂变居品之一的氙-135在响应器内大齐继承中子，使四百四病缺少饱胀中子而住手。
至于是不是因为和主剧情无关，是以影片中莫得出现吴健雄，咱们暂且非论。
咱们思说的，是以她名字定名的“吴氏现实”，该实考说明了杨振宁和李政说念建议的表面：弱相互作用中宇称不守恒，杨振宁和李政说念也因此在1957年得到了诺贝尔物理学奖。
当你从容了解这个现实，你会感受到你仿佛在和当年的吴健雄对话，你能明晰得感知到她的执意、贤慧和勇气。
即便在阿谁大神云集的年代，她也，熠熠生辉。
2
什么是宇称不守恒？
为了能够意会吴健雄的现实，咱们最初需要责罚的问题是：什么是宇称？
介意会物理学中的宇称之前，咱们必须最初意会物理学中对称和守恒定律的观念。数学中的对称，咱们齐很闇练。如若把正方形沿对称轴转90度，它和原图重合，在物理学中，对称的含义其实差未几。
现时，咱们作念一个并不是很严谨的假定：
将2ml的白酒滴入一杯咖啡中，不雅察白酒在咖啡中完全扩散所需时候。
在理思现象下，所有条款不变，你仅仅将杯子从桌子右上角挪到桌子右下角，白酒扩散所需时候不变。这便是平移对称性，即物理定律不跟着空间中的位置而变化，对应了动量守恒。此外，今天滴白酒，未来滴白酒，也齐不会影响扩散时候，这便是时候对称性，对应了能量守恒。终末，你把杯子转90度再滴白酒，扩散时候也不受影响，这便是旋转对称性，对应角动量守恒。
对称性，关于物理讨论而言，到底有多裂缝呢？
试思一下，如若咱们把咖啡杯分别放在桌子的两个位置上不雅察，却追想出两个扩散定律....
那物理学可就真不存在了。
那么，宇称守恒到底是指什么呢？
其实确实不难，仅仅“宇称”这个词容易让咱们发懵。
说白了，宇称守恒，便是镜子里的宇宙，和信得过的宇宙罢黜着通常的物理定律。数学上看，不错简单意会成把坐标x,y,z变换成-x,-y,-z，效果不变，那便是宇称守恒。
现时，咱们拿一面镜子。当咱们把白酒滴入咖啡中后，镜子内部的扩散情况会怎样？除了把握倒置之外，白酒在咖啡中描述出的扩散斑纹，一定是相易的，你致使无法别离哪一杯是信得过的白酒咖啡，哪一杯又是镜中的。
直观上而言，镜子里的宇宙和镜子外的宇宙，如实就应该仅仅把握互换辛勤。
难说念天主确实会愈加偏疼左边或者右边吗？这一直被物理学界奉为基本定律之一，直到...吴健雄用实考说明了，天主确实有偏疼性。
3
τ-θ谜题
在20世纪四五十年代，存在着一个“τ-θpuzzle”：
τ和θ粒子有着完全一样的电荷、自旋和质地，不管何如看齐像是合并种粒子；但θ却衰造成两个π介子，τ衰造成三个π介子，如若衰变前后宇称守恒的话，那么θ的宇称应该是+1，τ的宇称应该是-1，那τ和θ就只但是两种粒子。但如若宇称不守恒，τ和θ就不错是合并种粒子。
到了1956年，τ-θ谜题也曾成为科学家们在多样会议上必定商榷的要紧难题。这时，杨振宁和李政说念建议弱相互作用下宇称不守恒，合计τ和θ是合并种粒子的两种不同衰变样子。由于这个设思防碍了咱们一直校服的对称性定律，实在遭到了所有闻明物理学家的一致质疑。
在阿谁时候，物理学届之间有一种说法，如若吴健雄作念了一个现实，它一定是正确的。因此，杨振宁和李政说念向吴健雄乞助。
吴建雄给了他们一册书，这内部包含了畴昔40年来所有β衰变现实的效果。效果发现，莫得任何现实效果能够说明宇称是否守恒。
闻明的吴氏现实，就在这么的遑急关头，出身了。
4
吴氏现实表面基础
最初，既然要考证宇称是否守恒，但肯定得先界说出“左”和“右”。
于是，咱们将粒子简化成一个在不断自旋的引导小球，粒子的自旋地点这么界说：右手手指沿着粒子自旋的地点（顺时针或逆时针）缠绕，拇指的指向便是自旋地点。接着，把自旋地点与行进地点相易的粒子称为右手粒子，把自旋地点与行进地点违犯的粒子称为左手粒子。
吴健雄遴荐了具有放射性的钴-60样品进行该现实，这是一种会发生β衰变的同位素，而β衰变波及的恰是弱相互作用，这也恰是吴健雄所擅长讨论的规模。
如若弱相互作用是宇称守恒的，那么，钴-60原子核衰变就应该在“信得过”宇宙和“镜像”宇宙中产生相易的效果。但事实却令东说念主恐慌：电子更倾向于朝着与原子核自旋地点违犯的地点辐射。
连合这张图，咱们不错简单地这么意会：
在信得过宇宙中，有一个自旋进取的钴-60原子核，过程衰变后，开释出的电子向下飞去。由于自旋地点和钴-60原子核一致，是以这是个左手电子。在镜像宇宙中，过程镜像变换，自旋由逆时针造成了顺时针，钴-60原子核造成了自旋向下。如若宇称守恒，那左手电子就应该造成右手电子，开释的电子也就应该如故向下飞。
但是，紧接着咱们却发现，电子在镜像宇宙中进取飞走了！
也便是说，左手电子在过程镜像变换以后，如故左手性，并莫得造成右手性。
这，便是宇称不守恒。
所幸这仅仅发生在弱相互作用中，如若通俗生计中亦然宇称不守恒...
你进取蹦跶一下，却诡异得发现镜子中的我方蹲了下去。
如故挺瘆东说念主的。
5
具体现实内容
表面上而言，这个现实貌似并不难，但本色上却需要责罚许多问题，举例：微不雅粒子具有概略情趣，咱们不可能确实去不雅测某一个钴-60原子核辐射出的电子，只可让一堆钴-60原子核衰变，以大齐数据为基础，去分析电子辐射地点是否在统计学上有偏向性。
此外，为了尽量减小钴原子的热引导，接收了绝热退磁的智力得到接近全齐零度的超低温。她还将样品置于匀强恒磁场中，以令原子核的自旋地点一致。这些在那时，齐是最前沿的现实手艺。时期遭遇的多样费事，不错思象。
现时，咱们来看吴健雄在1957年发表的论文中给出的统计效果：
论文中提到，分歧称因子α的鲜艳是负的，也便是说，电子的辐射更倾向于在与原子核自旋违犯的方进取。由于波及到许多成分，那时很难对α进行准确的盘算。
当v/c≈0.6时候，α大致是0.4。从不雅测到的gamma射线各向异性数据不错盘算出/I的值约为0.6。这两个量给出了分歧称参数β(α=β/I)的下限大致等于0.7。
此外，不雅察到的β分歧称性，不随退磁场地点的回转而蜕变鲜艳，标明这现象是本征的，并不是由样品中的剩余磁化引起的。
这便是历史上初次，在现实上证实：弱相互作用中宇称不守恒。
6
多像年青的我啊
吴健雄也曾这么说过：一个现什物理学家理智是裂缝的，但是不像表面物理学家理智是最裂缝的；对一个现什物理学家而言，最裂缝的是坚握、好的判断力和一些运说念。
寥寥片语，却说念尽了她一世的准则。
在杨振宁和李政说念建议宇称不守恒表面后，费曼、泡利、朗说念这些物理界大咖齐合计这是荒诞的思法，让学生们不消糜掷时候去作念现实。
便是在这么的环境下，吴健雄却示意自得全力复古杨振宁和李政说念，坐窝取消了一切会议和旅行，一头扎进现实室，致使捎带着现实确立赶赴专精气体液化的国度法度局总部进行现实，只为了尽快得到可靠的现实效果。
吴健雄的孙女回忆说，吴健雄在晚年的时候，很可爱坐在套着脱色黄灯绒芯的扶手椅上，望向窗外的校园，颂赞那些在打篮球的女生们。
她说：看她们，何等厚实，何等快啊。看她们，作念事何等奋勉。
那句未说出口的话，概况是：
看她们，多像年青时候的我啊。
参考文件：
[1]WuCS,AmblerE,HaywardRW,etal.ExperimentalTestofParityConservationinBetaDecay[J].Phys.Rev.,AmericanPhysicalSociety,1957,105(4):1413–1415.
[2]DiscoveringDr.WubyJadaYuan(https://www.washingtonpost.com/lifestyle/2021/12/13/chien-shiung-wu-biography-physics-grandmother/)