杨振宁的贡献之一是发现了宇称不守恒,并且因此获得了诺贝尔物理学奖。
宇称不守恒是说互为镜像的两个物体的运动状态并不对称。打比方说,就是说你在照镜子时,镜子外的你与镜子里的你是不一样的。你在做实验时,在镜子外做一遍,再按照镜子里的情形再做一遍,得到的实验结果会不同。
在我们这个世界,至少有三件事是可以用宇称不守恒来解释的。
我们在绘画或者设计一个建筑物或者一件衣服或者一件其它物品时,通常会把它设计成某种对称的形状,或者左右对称,或者上下对称。但是我们发现,如果我们把它设计成完全对称的话,就会显得呆板,不自然,不美观,让人看着不舒服,甚至丑陋。只有当你把它设计成大体上对称,而又有一小部分不对称时,这个物体才会显得自然,美观,看着舒服。
生物在进行遗传复制时,总是按照与自己大体相同而又不完全相同的方式进行,只有这样,生物才能向优胜劣汰的方向进化下去,才能形成各种不同的,丰富多彩的个体,并且延续下去,包括动物,植物,细菌,病毒都是这样的。如果按照完全对称的方式遗传复制,生物不可能进化,也就只有死路一条。
在138亿年前,一个密度无限大的点发生爆炸由能量变成物质时,如果宇称是守恒的,那么大爆炸产生的正物质与反物质的数量就是相同的。当正物质与反物质相遇时,就又全部湮灭了,物质也就不存在了。就是因为宇称是不守恒的,是基本对称而又不完全对称,使得生成的正物质比反物质多了那么一点点,才有了我们今天看到的世界。