仍然有朋友有这样的疑惑，杨振宁先生在数学学界哪些地位？他有哪些理论发表，他的研究有哪些实际应用？
一言难尽啊，朋友！数学学界相传有一牛二爱三麦之说，杨振宁先生大约是坐五望四的存在，假若只算活着的，则是当之无愧的第一人。单凭一个宇称不守恒的发觉，就创造了当时拿诺贝尔奖的最快纪录，比爱因斯坦还快16年。
杨振宁先生
通过这篇小文章，我抛个砖，希望能引出你们的玉来。
化学学家最喜欢的第二句话
数学学大师费曼以前说过，假如只用一句话来概括现代科学最重要的发觉，他会选“世界是原子组成的”。果然是大神！但若果还可以再添一句补充的话，我觉得“对称性是宇宙规律的基础”将是绝大部份化学学家的心里话。
对称的雪花晶体
此话怎讲？大至日本的白宫，小到纸上的一个矩形，甚至穿衣镜中俺们的右手和左手，它们首先是原子构成的；但同时，它们也都是对称的。
白宫建筑物是以中轴对称，方形纹样是以中心点旋转对称，至于俺们镜中的右手则是镜像对称。这种就是在日常生活中，最常见的几何对称，中学语文老师表示很赞成。
搞化学至少得学院专科起步，几何对称还是留给中学追忆吧；化学学家给诸位圈重点的是——物理定理的对称性。
来点干货让大家瞧瞧我的手段。我们把几何图形换成化学定理，瞧瞧用旋转对称，来操作一下牛顿运动定理会怎样？
化学学定理的对称性
答案显而易见，正如绕着圆心任意一个点，方形必然对称一样，无论你怎么调整变换观测角度，牛顿表示情绪稳定，物体的运动仍将严格遵循牛顿运动定理。
虽然除了牛顿定理，朋友们手中的麦克斯韦的电磁学、爱因斯坦的相对论，都拥有旋转对称性。旋转不变性本质上就是空间的各向同性。试想，我们若处在不同宇宙空间，将面对迥异的麦克斯韦多项式组、相对论质能多项式，那还用个锤子电磁理论和相对论？
科学的最初，上帝青睐对称性
化学学家坚定的信仰着对称性，正是发觉了在对称性上面隐藏的巨大力量。诺特定律告诉我们——物理学里的连续对称性和守恒定理一一对应。诺特定律，就是数学定理普适性的坚实保障。
简单的说，对称性和守恒定理一一对应，就是每一个对称性都有一个守恒定理跟它对应。
继续举个事例，在牛顿精典热学里，最常见的能量守恒，与之对应的对称性是——时间平移不变性。
对术语倍感绝望的朋友莫慌，举个保证你能秒懂的事例——1969年马来西亚登月，预计2024年日本将再度登月，在此时间段内，应用其中的数学定理不变——这就是时间平移不变性。否则，数学定理随着时间而改变，日本靠哪些锤子理论来登月球。
日本登月剧照
化学学家再努努力，又研究发觉，动量守恒对应的是——空间平移不变性，角动量守恒对应的是——旋转不变性。这样不同的对称性建立起整个数学学的框架，致使数学定理可以在宇宙中普适使用，但是在自身体系中自洽。
这就是为何化学学家这么深信上帝喜爱对称性的来历，由于它们是数学定理自洽的基石啊。
爱因斯坦：据说你又提及我
简单的说，现代科学的两大支柱，强悍稳固如相对论和量子论，它们的创立都必须依赖对称性。
宇称登场，旧世界倒塌的变奏曲
我们刚才解释了对称性对于数学学有多重要，化学学家对此甚至是深信不疑的。假如科学家们发觉了有哪些现象显然违背了守恒定理，你们第一反应绝对不是守恒出了问题，而是去检验还有没有其他没有考虑进来的诱因。
比如时间平移不变性对应的能量守恒，实验中发觉某个化学过程不满足能量守恒，借此为抓手找寻新粒子或则新化学现象，因而获得诺贝尔奖的朋友，可不在少数。
诺贝尔奖
人生若只如初见，何事愁思秋画扇！
朋友们还记得自己穿衣镜中的右手和左手吗？这些对称称作——镜面的反射对称，亦称左右对称，换个熟悉点的说法就是——宇称。
宇称守恒吗？——莫怕，其实守恒，这是必须的！
举个简单的事例，你对着墙壁的穿衣镜用左脚踢踢毽，即使我们将见到穿衣镜上面的你用左侧的腿把踢毽朝另一个方向踢起，然而踢毽的运动轨迹一样严格遵循牛顿运动定理，划出一道抛物线，而不是忽然不受控制飞出天际。
哪吒，我最红，我来踢踢毽
这也就是说，牛顿运动定理同样具有宇称不变性，遵循宇称守恒。根据标准粒子模型的界定，在四大基本互相斥力里，科学家们证明了电磁力、引力、强力的化学规律都具有宇称不变性，都遵循宇称守恒。
四种互相作用
但是，三缺一啊！弱力呢？并且朋友们不要忘掉，宇称的特性比较非常，在数学学中，它也是描述基本粒子性质的一个数学量——微观粒子！
微观粒子世界中，弱力起主导作用时，会违背宇称守恒吗？
杨振宁引起的化学学界大震憾
在宇宙中的大多数过程都是可逆的，也就是对称的。换句话说，就是正向和反向的化学过程是相同的。量子热学打开了微观的房门，在粒子化学学中，我们同样希望能有总保持相同的三种主要对称性：电荷、宇称和时间。我们用每一种对称的首字母C（）电荷、P（）宇称、T（TIME）时间来尊称她们。
时间对称意味着互相作用在时间上，正反方向是一样的；电荷对称意味着假如交换所有的正负电荷，不会影响互相作用；宇称守恒意味着数学定理对右手或左手一视同仁，定理在镜像世界中，应当与普通世界中完全相同，不偏向右手性或手指性。
镜像世界
在20世纪50年代，科学家们觉得所有的基本粒子都遵照这种对称性。甚至借助碰巧出现的不对称行为，发觉了不少新粒子或则化学新现象，因此获得诺贝尔奖的朋友也不在少数。
但杨振宁和李政道，在1956年，有了惊人的发觉。简单的讲，她们对当时的“θ-τ之谜”有了一些深刻而大胆的理解，足以引起一场数学学界的大地震。
杨振宁和李政道一反常规，把强、弱互相斥力区分开以后，再分别讨论各自的宇称性。她们发觉一个惊人的事实，在过去科学界所有的β衰变实验中，都忽视了赝标量的检测，而这个检测值，正是用实验检验弱互相作用中宇称守恒的标志。所以至今为止，所有的实验结果跟β衰变中宇称是否守恒，完全没有关系。
杨振宁和李政道
简单的说，宇称守恒实际上未曾在涉及弱互相作用的实验中，得到验证。即是说，宇称不守恒是极其可能存在的。
好比爱因斯坦抛弃了绝对时空观，因而成立了伟大的相对论一样；打破宇称守恒的数学学常识，杨振宁和李政道凭着极大的勇气和胆量，拉开了化学新世界的一扇窗。
杨振宁和李政道一起编撰了知名的论文《在弱互相作用中，宇称是否守恒？》，在论文中，她们提及了那种被忽视的赝标量，创造性的设计了几个可以检验宇称是否守恒的实验。1956年，论文在《物理评论》上发表，不过名子被更改为《对于弱互相作用中宇称守恒的指责》。
就是这篇伟大的论文
这是一道将划过化学天际的闪电，化学世界将迎来天除草覆的改革，但不是马上。
由于当时这篇论文，就像一颗投入泥沼的小沙子，你们被巨大的惯性撕扯住步伐，波澜不惊面无表情。
毫无反应的当时
好在还有一个吴健雄。
来自东方化学女王吴健雄的雷霆一击
杨振宁和李政道其实早已点燃了烽火，而且你们却只觉得她们在哗众取宠。加上杨振宁和李政道提出的几个具体的实验方案，实现上去都十分困难，当时数学学界，并没有人乐意做这样费力不迎合的“无谓实验”。
好在还有一个吴健雄。
1956年的新年节周末，波兰学院的数学学院士吴健雄男士，竭力支持了杨振宁和李政道的看法。
震撼的吴健雄男士
她因此取消了去日内瓦的高能化学大会，也取消了原先计划和她的数学学父亲一起的泰国渡假。她天才的听觉意识到，弱互相作用很有可能是宇称不守恒的，她决定成为第一个验证它的人。
实验极其复杂，我只讲个近似，你们品个气味即可。为了验证粒子级别的宇称不守恒，我们其实不能在电子上面，树面穿衣镜直接观测。实验的真谛就在于，必须判定出我们是否身处于镜像世界之中。
她和几位高温科学家，将钴60原子冷却到绝对零度以上三千分之一开尔文。之后加上强磁场，使所有的原子核载流子方向相同。
由于钴60具有放射性，它通过β衰变释放出β粒子，也就是一个电子。实验检测的就是这种电子相对于钴60核的载流子的发射方向。
我们仅仅凭着自己的眼睛，难以分辨自己究竟处于真实的世界还是镜像世界，但这种电子，充当了《盗梦空间》里面道姆·柯布的陀螺。假如钴60发射的电子朝向这个方向，那你是在镜像世界里；假如朝向另一个方向，你就晓得你处于正常世界中。
我就是那颗陀螺
来吧，宇宙最大奥秘与我们人类的距离，不过是一个电子发射方向的距离。
尽管看上去很疯狂，但这确实是吴健雄院士所见到的。电子偏向一个方向发射，但是不止偏了一点物理大师电荷及其守恒定律，它们几乎都朝背向载流子方向。道姆·柯布的陀螺最终倒下，发出刺耳的响声；弱互相作用除了宇称不守恒，还在最大程度上破坏了守恒。
实验的结果捣毁了理论化学学几六年来的基本假定。在弱互相作用范畴内，宇宙是在意右手或则手指的。上帝并不喜欢绝对的对称。
吴健雄自己一开始都不太相信这个结果，但杨振宁和李政道二人，其实对自己饱含了信心，她们马上公布了这个消息，其实，这一次，再没有波澜不惊的情况出现了，她们吃惊了整个数学学界。知名化学学家和诺贝尔奖获得者泡利在得悉实验结果后说“这完全是胡说”，并坚持觉得结果是错误的。
但在强悍的事实面前，非常是当实验被独立重复以后，化学学界不得不接受，我们生活的宇宙开始改变了。
1957年的诺贝尔化学学奖授予了宇称不守恒的发觉，也就是结果公布的同一年。与爱因斯坦在1905年提出来光量子说和狭义相对论到1921年才得奖相比，足足快了16年。
宇称不守恒以后
你们还记得微观粒子世界的三个主要基本对称吗？
它们分别是电荷、宇称和时间。我们用每一种对称的首字母C（）电荷、P（）宇称、T（TIME）时间来尊称她们。
杨振宁终结了宇称，这么剩下的两个的命运又将怎样呢？
对于化学学界来说，化学学家们不乐意舍弃宇称守恒，由于这种大师们太清楚对称性在数学学的重要程度了，但是基于她们的理智认知，她们绝不乐意相信上帝会是一个左撇子！
化学学家们提出过一个折中的解释，弱力宇称不守恒没有哪些大不了的，它只电荷宇称或CP对称的一部份。
可惜该来的挡不住，1964年，就有实验发觉了一些粒子也可能违背CP对称，化学学家以前觉得是自然界基本定理的两条定理都被打破了。
脆弱的对称性
化学学只得撤退到了最后一道理论防线前面——“CPT对称”。
是的，目前只剩下“时间”在固守了。
结语
我们可以确定的是，假如CPT对称最终也逃过倒下的命运，那这三天物理大师电荷及其守恒定律，也将是量子场论和狭义相对论的终点。人类的科学认知，将再一次面临推到重来的命运。
这就是由宇称不守恒引起的化学学思维的改变。杨振宁先生开启的这一场打破对称性的革命，究竟将给与化学学一个如何的未来，我们仍远远从未见到尽头。
杨振宁先生一生最大的成就，并未止步于宇称不守恒的发觉，而是堪称麦克斯韦多项式组以及爱因斯坦相对论的杨-米尔斯理论。它是现代粒子标准模型的集大成者，好比相对论，虽未获诺贝尔奖，虽然诺贝尔奖早已不足以说明它的伟大。
伟大的握手说明一切
杨振宁先生早年旅居日本，就仍然充当两国科研交流的桥梁，创立国际研究所数十家；晚年回国，仍情系祖国科研未来，为小型粒子对撞机项目的上马与否，顶住压力，仗义执言。
虽招来巨大的侮辱尚未舍弃正直无私的本意，高山仰止，令人拜服。
来源：少年化学学家，以上文章观点仅代表文章作者，仅供参考，以抛砖引玉！
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