閱讀此文前，麻煩您點擊一下「關注」，既方便您進行討論與分享，又給您帶來不一樣的參與感，感謝您的支持。
綜述
楊振寧於1957年與李政道共同獲得諾貝爾物理學獎，理由是因為他們提出了宇稱不守恆的理論，用一個形象的比如就是「鏡子中的你和現實其實是不同的」，並推動了實驗來驗證這一理論。這是華人科學家首次獲得諾貝爾獎，也是基礎物理學領域的一次重大突破。
那麼什麼是宇稱不守恆理論呢？這對人類的歷史的發展具有哪些重要意義？這篇文章將為你解答。
宇稱不守恆的假設
在20世紀上半葉的物理學中，一直有個長期認為的觀點，就是所有自然規律在鏡像世界中都應該保持不變（對稱性）。
通俗點來講，就是如果我們把物理系統的空間反射到一個「鏡像」中，這個鏡像世界中的物理行為應該和現實世界完全一致。
而宇稱守恆是對稱性原則的一部分。因為自然界的許多基本規律具有某種對稱性，例如：時間反演對稱性，空間反射對稱性和電荷共軛對稱性。並且由於宇稱守恆適用於電磁力和強相互作用，因此科學家一度認為宇稱守恆是普適的。
然而，1956年，楊振寧和李政道提出，這種對稱性可能並不適用於弱相互作用的情況（即影響某些放射性衰變的自然力）， 他們認為，已有的理論和實驗數據並不足以證明弱相互作用中的宇稱對稱性。
在此之後，為了驗證這一猜想，他們與吳健雄展開了一系列的合作。吳健雄與她的團隊設計了一項關鍵實驗，就是通過研究放射性同位素鈷-60的β衰變行為。
實驗發現，鈷-60原子在弱相互作用下的電子發射方向與其自旋方向存在不對稱性，清晰地表明宇稱在弱相互作用中不守恆。這一實驗結果為楊振寧和李政道的理論提供了確鑿證據，證實了宇稱不守恆的結論。
標準模型的奠基性貢獻
宇稱不守恆的發現為粒子物理學的標準模型奠定了重要基礎。因為粒子物理學的標準模型是描述基本粒子及其相互作用的核心理論，這個發現將為進一步探索基本自然法則奠定了基礎。
這具體表現為，宇稱不守恆的實驗驗證激發了大量相關研究，包括促使物理學家尋找其他不守恆規律，如時間反演對稱性和CP對稱性破缺。
時間反演對稱性也稱為T對稱性，這是指物理規律在時間流動方向反轉時保持不變，也就是說，如果一個過程可以正向發生，那麼，時間反轉後的逆向過程也應該遵守相同的物理規律。
這個概念與熱力學第二定律聯繫密切，在宏觀尺度上，時間反演不對稱性與熵增原理有關，儘管這是一個統計學效應。而如果時間反演對稱性被破壞，則表明基本粒子的相互作用可能具有方向性。這個概念也為攝入研究粒子物理和宇宙演化提供了新的線索。
而CP對稱性則是指粒子物理學的一個符合對稱性，包括C對稱性，也是電荷共軛對稱性，和P對稱性，即宇稱對稱性。
根據CPT定理，在任何洛倫茲對稱的量子場論中，C（電荷共軛）、P（宇稱）、T（時間反演）的複合對稱性必須嚴格成立。因此，如果CP對稱性破缺，則T對稱性必然破缺。這也表明了CP破缺與T破缺是相輔相成的，從不同角度揭示了弱相互作用的偏向性。
因此，時間反演對稱性和CP對稱性破缺的展開，不僅是基本粒子物理學的核心問題，還與宇宙的起源和結構密切相關。它們的研究既加深了對標準模型的理解，又為發現新物理提供了廣闊的前景。
這一系列的研究都離不開宇稱不守恆改寫了的弱相互作用理論框架，使得研究者對自然界對稱性產生了新的理解，並為現代物理學提供了思想基礎。
楊振寧的卓越成就
除了發現宇稱不守恆，楊振寧仍然繼續在理論物理領域貢獻了一系列重要研究，他的後續工作拓展了物理學的多個領域，尤其是在規範場理論、粒子物理和凝聚態物理方面，奠定了深遠的理論基礎。
在凝聚態物理中，楊振寧的價值體現在多個方向，尤其是在統計力學，相變理論和數學物理工具的開發上具有深遠影響。他的核心貢獻就是在1952年與李政道提出的楊-李圓定理（Lee-Yang Circle Theorem）和一種關鍵的數學工具楊-巴克斯特方程。
楊-李圓定理揭示了統計力學分區函數在複平面上零點的分佈規律，即對於有限系統，這些零點位於複平面的單位圓上，且在熱力學極限下，零點的聚集與相變點密切相關。
這個定理為相變提供了精確的數學描述，開創性地將複分析引入統計物理學，並為現代相變理論和臨界現象研究奠定了基礎，對統計物理和量子相變等領域產生了深遠影響。
楊-巴克斯特方程則描述了量子多體系統中粒子間散射的一致性條件。它保證了三體散射過程中的獨立性，廣泛應用於可積系統、統計力學、拓撲學和量子計算等領域。
該方程為理解和解析一維自旋鏈、六頂點模型等提供了關鍵工具，並與量子群和量子信息等數學結構密切相關，是現代物理學和數學中一個基礎而深遠的理論成果。
總結
楊振寧的價值不僅體現在他對粒子物理學的開創性貢獻，還在於他對數學物理和凝聚態物理的深遠影響。他的工作為現代物理學的多個領域奠定了基礎，推動了多學科的發展，這不僅僅是他發現的「鏡子中的你與顯示不同」，而是一種里程碑式的進步。
而作為一位跨學科的學者的他，楊振寧的研究展現了他在理論物理中的深邃洞察力與創新精神，影響了全球科學界的前沿思維。
最後，由於平台規則，只有當您跟我有更多互動的時候，才會被認定為鐵粉。如果您喜歡我的文章，可以點個「關注」，成為鐵粉後能第一時間收到文章推送。
