作者导读:李政道先生和杨振宁先生已相继仙逝,但“弱相互作用左右不对称(宇称不守恒)”之定论依然坚如磐石、难于撼动。作者在对上述定论进行多年质疑之后,如今从新的视角写成一篇短文,惊世骇俗地推出了“电磁相互作用左右不对称”的结论。作者诚挚地期待大家对本文的围观、评述和炮轰。
本文中的左右对称性,专指物理定律的左右对称性;文中提到的左右对称或不对称,专指物理定律的左右对称或不对称。
那么,什么是物理定律的左右对称性呢?它的意思是:如果支配我们世界的某条物理定律,同样支配着镜中的世界,则该定律是左右对称的;如果支配我们世界的某条物理定律,并不能支配镜中的世界(即镜中的世界受不同的物理定律支配),则该定律是左右不对称的。
根据上述定义,徐一鸿教授[1]对旋转钴核的贝塔(beta)衰变过程作了如下分析[2]:
旋转的放射性核的衰变是由弱相互作用力引起的。核在衰变时放出一个电子和一个中微子(它不能被实验检测出来)。一个旋转的核用大球表示,发射出的电子用小球表示。旋转之核定义了一个方向,该方向垂直向上(图1)。“旋转之核定义了一个方向”这句话是什么意思呢?它的意思是:根据约定俗成,物理学家用左手握住一个旋转的物体,让其4个手指指着物体表面旋转的方向,人们就把其大拇指所指的方向定义为物体旋转的方向。
由于电子出现在核的旋转方向上的几率,大于出现在旋转反方向上的几率,即多数电子向上飞出、少数电子向下飞出,则支配我们世界的物理定律是:电子倾向于沿核的旋转方向出现。而镜子里世界的不同物理定律是:电子倾向于沿核的旋转反方向出现(图1)。这自然表明左右不再对称(宇称不守恒)。

图1 图中的大圆球表示一群旋转方向相同的钴60核,小圆球表示钴60核在衰变时发出的电子。支配我们世界的物理定律是:电子倾向于沿核的旋转方向出现。而镜子里世界的不同物理定律是:电子倾向于沿核的旋转反方向出现。于是,左右对称不再成立(宇称不守恒)。
现在,基于同样的物理定律左右对称性之定义,我们来检视一下子弹飞行过程中的左右对称问题。
与放射性钴核的贝塔(beta)衰变过程相比,子弹飞行过程是一个没有什么奥秘、十分易于理解的过程。下面,我们严格仿照徐一鸿教授对旋转钴核的分析,对子弹飞行过程分析如下:
与旋转的钴核定义了一个方向一样,一颗带有自旋的子弹定义了一个方向。
假定子弹沿其旋转方向飞行(图2),那么,镜子里的情况会怎样呢?
如同镜子里子弹的表面旋转方向相反了一样,镜子里的子弹之旋转方向也是相反的,因而子弹沿其旋转的反方向飞行。当一个物理学家观察这颗子弹的飞行、并得出他“子弹沿其旋转方向飞行”的结论时,他的同事也同时在观察镜子里子弹的飞行、并相应得出他“子弹沿其旋转的反方向飞行”的结论——他俩关于决定子弹如何飞行的定律总是相反的(图2)。

图2 物理学家和他的同事关于决定子弹如何飞行的定律总是相反的——
物理学家:子弹沿其旋转方向飞行。他的同事:子弹沿其旋转的反方向飞行。
结论:子弹飞行过程中,左右不对称。
我们随之就有结论:在子弹飞行过程中,我们的世界和镜子里的世界受不同的物理定律支配,这就表明该过程是左右不对称的。
接着我们宣称:继李政道、杨振宁和吴健雄确认弱相互作用左右不对称之后,我们确认了子弹飞行过程的左右不对称。
由于子弹飞行过程中的相互作用乃是电磁相互作用,因而可以说,我们确认了一个惊世骇俗的结论——电磁相互作用左右不对称。
最后,我们有必要坦诚相告:如果徐一鸿教授的分析是正确的,则我们得到的“电磁相互作用左右不对称”之结论无疑是对头的;而如果徐一鸿教授的分析是错误的,则我们得到的结论就是不对头的,且“弱相互作用左右不对称”之结论也是不对头的。
作者:
2025年10月24日 初稿于江苏常熟
2025年11月07日 修改于北京家中
参考文献与注释:
徐一鸿(A.Zee),华裔美籍物理学家、加利福尼亚大学和圣塔巴巴拉理论研究所教授.
徐一鸿(A.Zee). 可怕的对称[M]. 长沙:湖南科学技术出版社,1992:37-38.
徐一鸿说:李政道先生审读本书手稿后,提出了“有益的和鼓励性的意见”。
致谢:文中插图皆由江枫先生所制作。