吴健雄乎无法入眠：老天爷为何选我？杨建邺
吴健雄要做的实验也是杨振宁和李政道在论文中建议的一个实验，即用同位素钴60的核(有27个质子，33个中子)的β衰变来做观察。用钴60核的β衰变来做检验宇称是否守恒的实验，是吴健雄建议的。江才健在《吴健雄——物理科学的第一夫人》一书中写道：
有一天，杨、李二人在布鲁克海文碰到物理学家戈德哈伯……他当时听说他们在写一篇论文，便告诉他们在英国牛津的科学家已经把原子核极化。而这个技术正是杨、李两人在论文中提出，用以检验宇称守恒几种实验之一的中心技术。
在原子核实验工作上极有成就的吴健雄，在1956年以前的几年中，也注意到英国牛津以及荷兰莱顿的低温实验室中，新近发展出来将原子核极化的技术，并且发生极大的兴趣。所谓原子核极化，简单说，就是使原子中旋转的电子变成有一个方向性，从而使原子核有一个方向性。
因此后来李政道再次和她讨论时，吴健雄曾问起说是不是有任何人提出用什么办法来做实验，李政道说起戈德哈伯所提出的用极化原子技术来检验，吴健雄立即指出，最好是利用钴60作为β衰变放射源，去进行检验。
钴60的核在β衰变时，它里面的一个中子变成一个质子、一个电子和一个反中微子。把钴60的核冷却到接近绝对零度，由于这时热振动基本消除，再用一个磁场使这束原子核按照同一个方向自旋。如果宇称是守恒的，电子就会以相同的数量向两个方向飞出；如果宇称不守恒，那么一个方向上飞出的电子将会比另一个方向飞出的电子多一些。这样，对称性就破坏了。由于哥伦比亚大学没有合适的低温设备，吴健雄只能与华盛顿美国国家标准局的四位物理学家安布勒(E.Ambler)、海沃德(R.H.Hayward)、霍普斯(D.D.Hoppes)和赫德逊(R.P.Hudson)一起合作，完成β衰变中宇称是否守恒的实验。
这儿插一个故事。那时愿意做这类实验的物理学家的确不多，但是芝加哥大学有一位叫特勒格第(ValentineTelegdi，1922—2006)的匈牙利裔美国物理学家，在看了杨振宁和李政道的文章以后，建议与他的同事们选择文章里建议的一个实验，即用π介子衰变成μ子，μ子又衰变成电子的过程中，观测宇称到底是否守恒。但是他的同事们对此毫无热情，都认为宇称当然守恒嘛，为什么要没事找事地浪费时间？但是特勒格第对同事们的态度不以为然，仍然决定做这个实验，并且说好与一名叫弗里德曼(JerryFriedman)的博士后合作。不幸的是9月他的父亲去世，12月圣诞节假期中又要到意大利米兰照料母亲。这时他并不知道吴健雄或者还有其他人在做这个实验，所以没有很强的紧迫感。
随着吴健雄实验的进展，物理学界开始有更多的人关心和讨论这件事，气氛比半年前热闹多了，有趣的故事也多了起来。1989年以74岁高龄因为“发展了原子精确光谱学”而获诺贝尔物理学奖的拉姆齐(N.F.Ramsey，1915—)那时想利用橡树岭国家实验室的设备做实验，以检验弱相互作用中宇称是否守恒。有一天，费曼遇见拉姆齐，问道：“你在干些什么？”
拉姆齐回答说：“我正准备检验弱相互作用中宇称守恒的实验。”
费曼这位在美国科学界才高八斗、满腹珠玑的卓伟之才立即说：“那是一个疯狂的实验，不要在那上面浪费时间。"
他还建议以10000：1来赌这个实验绝不会成功。
拉姆齐回答说：“如果实验成功，我和我的学生会得到诺贝尔奖；如果不成功，我的学生也有了博士论文的题目。”
后来，他们将赌注改为50：1; 再后来，由于橡树岭国家实验室不支持，拉姆齐的实验没做成。吴健雄的实验成功之后，有人说费曼倒是谦谦君子，很守信用，签了一张50美元的支票给拉姆齐，安慰他万分遗憾和失望的心情。但费曼自己回忆却说，因为拉姆齐没有做这个实验，所以他“保住了50美元的支票”。
“伟大的泡利”曾经和吴健雄一起工作过，他对她十分敬重，曾经说：“吴健雄这位中国移民，对核物理这门科学的兴趣简直浓厚到了令人难以想象的程度。和她讨论核物理方面的问题，她会滔滔不绝，忘记了夜晚窗外早已是皓月当空。”
由于泡利对宇称可能不守恒一直是极度怀疑的，所以当他从他以前的学生韦斯科夫那儿得知，吴健雄正准备用实验检验宇称守恒的时候，他立即回信给韦斯科夫说，由他的想法观之，做这个实验是浪费时间，他愿意下任何数目的赌注，来赌宇称一定是守恒的。
还有一个关于泡利的故事。1956年下半年，泡利听说吴健雄的实验小组进行的宇称守恒实验已经有了一些结果，心中不以为然。有一天，他在苏黎世遇见曾经在美国国家标准局工作过的坦默尔(G.M.Temmer)，泡利对他说：“像吴健雄这么好的一个实验物理学家，应该找一些重要的事去做，不应该在这种显而易见的事情上浪费时间。谁都知道，宇称一定是守恒的。”
几个月以后，泡利又在哥本哈根玻尔理论研究所遇见坦默尔，虽然泡利已经记不得坦默尔的名字，但是还记得他的长相。当坦默尔再次谈到吴健雄的实验时，泡利十分武断地说：“是的，我还记得我们在苏黎世的谈话，这件事该结束了！”
但泡利和费曼都没有料到，到1956年圣诞节时，吴健雄小组的实验已经差不多可以说是成功地证明了宇称的确在弱相互作用中并不守恒。但吴健雄却仍然难于相信自然界竟有如此奇怪的事情，她唯恐实验中有什么没有注意到的错误，所以当她把他们小组的实验结果告诉杨振宁和李政道时，她叮嘱他们暂时保密，她还需要对实验做再次检查。
但杨振宁和李政道显然觉得吴健雄过分谨慎，在1957年1月4日哥伦比亚大学物理系例行的“星期五午餐聚会”上，李政道迫不及待地把实验的结果告诉了与会的人；1月5日，杨振宁给正在加勒比海度假的奥本海默发了一封电报，把吴健雄的实验结果告诉了他。奥本海默回电只有几个字：“走出了房门。”(Walked through door.)
奥本海默这样回电是因为1956年杨振宁在一次报告中曾经说：“物理学家发现他们所处的情况，就好像一个人在一间黑屋子里摸索出路一样，他知道在某个方向上必定有一个能使他脱离困境的门。然而这扇门究竟在哪个方向上呢？”
曾经拒绝做这类实验的莱德曼，这时心里一定会翻江倒海地难受，悔不该以前没有接受杨振宁他们的建议。在他写的自传《上帝粒子——假如宇宙是答案，究竟什么是问题？》一书中，对此事有极为生动的回忆。他写道：
又逢星期五。时间定格在1957年1月4日，中午12点。星期五是哥伦比亚大学物理系的教工们传统的中国菜午餐日。10—15个物理学家先是聚集在李政道教授办公室的门外，然后结伴从第120大街的普平物理楼向山下的第125大街和百老汇大街路口的上海餐馆走去。
……在往这里来的路上，我们已经很清楚这个星期五的交流主题了，那就是宇称和我们哥伦比亚大学的同事、当时正在华盛顿国家标准局指导一个实验的吴健雄所带来的最新消息。在午餐会开始讨论严肃话题之前，李政道先在一个恭敬的餐馆领班递来的小便笺本上点菜——每星期来吃饭他都要干这些琐事。……把便笺本和笔都递给了服务员以后，李政道加入到谈话中来。
“吴女士打电话告诉我，她的初步数据表明了一个惊人的效应！”他兴奋地说。
此后整个午餐莱德曼都心不在焉，想着李政道所说的“惊人的效应”，餐桌上别人讲一些什么他完全不知道。当天晚上回到实验室以后，他立即开始用另一个实验来验证宇称的不守恒性，一直干到第二天早上。莱德曼的实验出乎他意料之外的简单和成功。
1月8日星期二早上6点，莱德曼拿起电话找李政道。一声铃响就接通了，莱德曼对李政道说：“宇称玩儿完了！”
他后来写道：“我们获得的清晰明确的结果，自然不会让吴健雄感到开心了。虽然我们想跟她一起公开发表我们各自在实验中的发现，但值得敬佩的是，她坚持要用原定的一星期时间来检查完她的结果。”
1月9日凌晨2点，吴健雄小组的查证实验结束，小组的五个人用上好的法国葡萄酒为他们推翻了宇称守恒定律而干杯。1月15日，吴健雄等人的实验报告论文完成，寄给了《物理评论》(2月15日论文正式刊出)。
1月15日星期二，这一天，哥伦比亚大学做了一件没有先例的事：为这一新发现举行了一次新闻发布会。物理系的资深教授拉比(I.I.Rabi，1898—1988，1944年获得诺贝尔物理学奖)在发布会上说：“在某种意义上，一个相当完整的理论结构已从根本上被打碎，我们不知道这些碎片将来如何能再聚在一起。”
这是一个清楚的昭示：宇称不守恒正式被承认了。次日，《纽约时报》发表了一篇编辑部文章，标题是《外表与真实》。文中解释了这项实验的巨大重要性。文章最后的一段话写道："人们相信，这件事(宇称不守恒的发现)移开了通往建立一个关于构成物质宇宙的基本单元的统一理论的主要路障。理论会是什么样子，也许还要花上二十年时间，但是物理学家们现在感到有信心，他们至少从现在的'宇宙丛林’里找到了一条出路。”
吴健雄的实验虽然成功地证实了宇称在弱相互作用中并不守恒，但是她的实验所得到的数据中不守恒的程度只有1%—2%。这一数据的说服力还有不足之处。而莱德曼的实验中不守恒数据几乎高达100%，这一结果不可动摇地证明了在弱相互作用中宇称确实不守恒。当然，优先权无可置疑地还是属于吴健雄的，这是科学发现过程中的铁定规则。
“θ-τ之谜”最终被解开了，这是一个无可比拟的、重大的革命性进展。剑桥大学的物理学家奥托·罗伯特·弗里什(OttoRobertFrish)在他的《今日原子物理学》(基础部分，1961)一书中说，1957年1月16日他收到了朋友寄来的一封航空信，内容摘要如下：“亲爱的罗伯特：最新消息：宇称是不守恒的。在普林斯顿这儿，人们只谈这一个问题；人们说，从迈克尔逊实验以来这是最重要的成果……”
阿伯拉罕·派斯则说：“李政道和杨振宁的建议，导致了我们对物理学理论根本结构的认识的一次伟大解放。原理再次被判明是一种偏见……T.D.和弗兰克，这是熟人对他们的称呼，他们风雅而又机智，对物理学有超凡的洞察力和有条不紊的本领。他们的意见被理论家和实验家们所敬重。在这方面，他们颇有一点已故的费米的风格。”
吴健雄在完成实验以后，有两个星期几乎无法入眠。她一再自问道：为什么老天爷要让她来揭示这个奥秘？她还深有体会地说：“这件事给我们一个教训，就是永远不要把所谓‘不验自明’的定律视为是必然的。”
最让人们关心的也许是泡利，他在此之前是那样信誓旦旦地肯定宇称决不会不守恒，现在会怎么说呢？幸好留下了1957年1月27日他给韦斯科夫的信。他在信中写道：“现在第一次震惊已经过去了，我开始重新思考。……现在我应当怎么办呢？幸亏我只在口头上和信上和别人打赌，没有认真其事，更没有签署文件，否则我哪能输得起那么多钱呢！不过，别人现在是有权来笑我了。使我感到惊讶的是，与其说上帝是个左撇子，还不如说他用力时，他的双手是对称的。总之，现在面临的是这样一个问题：为什么在强相互作用中左右是对称的？”
在写信给韦斯科夫之前的1月19日，泡利还写了一封信恭贺吴健雄的成功。在信上泡利说，自然界为什么只让宇称守恒在弱相互作用中不成立，而在强相互作用中却仍然成立，感到十分迷惑。泡利的迷惑，直到现在仍然没有找到答案。
还有一个让人很感兴趣的问题是：莱德曼在知道吴健雄的实验以后，前后几乎只用三天的时间就彻底地(几乎100%)证实了宇称不守恒，那为什么他以前那么坚决地不接受杨振宁他们的建议呢？这似乎有一些不可理解。就这个问题我问过杨振宁：“莱德曼为什么开始没有接受你们的建议呢？是因为太难了，还是别的什么原因？”
杨振宁回答说：
主要是他认为做出来没有意思。一方面他认为宇称一定是守恒的，一方面他认为实验太难了。也许有一个问题是，莱德曼既然三天就做出来了，他们以前为什么不做？这儿有一个原因是莱德曼做的那个实验恰好是一个很容易做的实验，但其他实验并不这么容易，有的还十分困难。一个实验在还没有想清楚的时候，觉得不好做；后来有人成功了就会觉得不难；可见实验要有动力，没有动力就做不出来。但是莱德曼的实验很重要，因为吴健雄的实验只有百分之一二的不对称，而莱德曼的实验几乎是百分之百的准确。
可以设想，如果没有莱德曼的实验，仅凭吴健雄的实验，杨振宁和李政道也许在1957年还无法获得诺贝尔奖。
最后再来说说前面提到的特勒格第。等他1957年1月中旬从欧洲回到芝加哥大学时，吴健雄和莱德曼的实验已经成功并将要在《物理评论》上发表了。这时他真是追悔莫及，急忙完成实验并且把结果投到《物理评论》编辑部，想和吴健雄和莱德曼的文章一起发表。但是，编辑部认为他的文章晚了几天，而且文章写得匆忙而混乱，不同意一起发表。他还不甘罢休，找到老乡维格纳，希望维格纳为他说项。维格纳用匈牙利语在电话中对他说：“我只不过是美国物理学会的会长而已。”
最后《物理评论》编辑部总算同意下一期发表他的文章。不过特勒格第还是气得要发疯，甚至于退出了美国物理学会。只有他的好友盖尔曼表示同情，认为《物理评论》太绝情。
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