1957年，杨振宁和李政道由于发现弱相互作用中宇称不守恒，从而打破了宇称守恒定律，这样便共同荣获该年的诺贝尔物理奖，宣告了中国人在诺贝尔奖历史上“零”的突破。在这次科学攻关中，著名物理学家吴健雄女士应约参与合作，用实验给予明证，发挥了关键性的作用。
一个重大发明或发现，一般情况下总要经过几年十几年甚至几十年的考验，被历史证明为正确后才被授奖。而李、杨、吴合作成功，当年发表论文当年就获奖，这在诺贝尔奖历史上是罕见的，从这一点可以看出该发现的极端重要性。这一点对整个科学如此，对中国人更是这样，因为这是炎黄子孙第一次登上诺贝尔奖的领奖台。
李政道和杨振宁
“宇称守恒定律”是什么?李、杨、吴又是如何推翻的呢?他们3人的成就在科学上究竟意味着什么?
从“对称性”说起
“雪花飞六出”，这是我国古人揭示雪花奥秘的生动描述。隆冬瑞雪，你如果仔细观察白色的雪花，定会发现片片雪花都是完全不一样的对称六角形。这一奇观，全是大自然的造化。晶体的图形也极具对称性，它比雪花更美。像水晶、钻石之类的晶体，都有十分规则的外形，它们各个晶面之间的夹角都稳定不变。凡是同一种晶体，各晶面之间的夹角总是某几个固定数值。晶体外形之所以具有如此的规则性，是因为内部结构中的原子、分子作对称规则排列的反映。无生命的雪花和晶体是这样，有生命的动物、植物也是如此。螃蟹、蜈蚣都是多足之虫，它们那么多的脚完全以它身体的轴线为左右对称。枫杨和蕨类的枝芽左右两排芽叶无不是对称的，只不过有的是“平移对称性”，即对称得并非十分严格，而是在上下稍微错开一些。人是万物之灵，天之骄子，其生理结构也是左右对称的。人的所有器官组织都以脊椎为轴线左右对称，不过人体的对称性也有先天“缺损”，那就是心、肝、胃等内脏都只有一个，但它们仍各分居左右两侧，似乎尽可能保持均衡对称。
宏观环宇，自然界的对称性无处不显，无时不在。
何谓“宇称守恒定律”
微观粒子世界，通常条件似乎看不见、摸不着，其实它也有种种奇异的对称状况。依照英国物理学家狄拉克的理论，任何基本粒子都有与它对称的“反粒子”存在。像人们熟知的“电子”，它的反粒子叫“正电子”，其质量、寿命等要素都与电子一样，但它带1个正性电荷（电子电荷），而电子却带一个负性电荷。另外，它们各自所具有的“轻子数”，是一种量子数，大小一样，而性质却正好相反，即电子的轻子数为+1，正电子的轻子数则为-1。又如，质子的反粒子叫“反质子”，彼此的性质也差不多；类似正反粒子的“大同小异”，便可视为一种对称性。这种对称性又并非十全十美，多少有些“缺损”，亦即质量、寿命一样，而在电荷符号、轻子数或重子数的正负号等方面稍有不同。正因为这种对称性的“缺损”，才使科学家们认识到它们的存在。
宇称守恒
怎样让微观世界具体一些呢?为了形象表达基本粒子的左右对称性，著名物理学家维格纳引进一个叫“宇称”的概念，它是一种镜像对称性，即左右反演的对称。例如，人的左耳在镜子里就成了右耳，人的右腿在镜子里同样成了左腿。由此，微观世界的粒子，它的反粒子就可以说成是“镜像”粒子，即该粒子在镜中的像。这样，粒子的运动规律与其镜像粒子所满足的运动规律应是一致的。在这一认识基础上，维格纳提出了“宇称守恒定律”，并确认每种粒子都有自己的“宇称值”。宇称值只有两类，一类是奇数宇称值(奇宇称)，另一类是偶数宇称值（偶宇称）。微观粒子在一个反应过程中，反应前后，粒子宇称总值的奇偶性是完全一致的，这就是所说的“宇称守恒”。按照数学原理，我们可以知道符合宇称守恒的过程只有5种：
奇+偶→奇+偶 偶+偶→偶+偶
奇+奇→奇+奇 偶+偶→奇+奇
奇+奇→偶+偶
这个字称守恒定律在微观世界应用很广，像在原子物理学、核物理学和原子光谱等许多领域，被诸多实验证明是正确的，因此为物理学界所公认。
了不起的发现
公元1953年，物理学界突然抛出一道关于“T-0之谜”的难题。过程是这样，美国有两位物理学家，根据粒子反应的观察提出报告说，他们发现在弱相互作用下有两种奇异的衰变反应。一种衰变是r介子变成了3个π介子；另一种衰变是0介子变成了2个π介子。我们已经知道，π介子具有奇宇称，因此按这两种衰变来推演，如果宇称是守恒，它们势必分别成为：
奇+奇+奇→奇 奇+奇→偶
按上面二式推算，介子具有奇宇称，而8介子具有偶宇称。从“宇称”这个角度看，这两种介子似是截然不同的粒子。其实，实验充分证明T与0的其他性质都相同。科学家不禁纳闷：为什么这两种粒子的种种性质都一样，唯独宇称不相同呢?因此，一时间“T-0之谜”成了各国物理学家的热门话题。
归纳而言，当时解决“T-0之谜”这道难题的途径只有两条可供选择。一条道路是坚持宇称守恒定律的普遍正确性，尔后再设法解释T与0。这种粒子为什么其他性质都一样，唯独宇称不同的问题。另一条道路是冲破宇称守恒定律的思维框架，另辟新径。然而大多数研究者根本不怀疑宇称守恒，都走了前一条路，结果反复碰壁，表明此路不通。走后一条路的人自然冒着很大风险，这中间有两位年轻的中国留学生，他们就是杨振宁和李政道。李、杨两个人都30岁出头，风华正茂，抗战期间是西南联大的校友，抗战胜利后先后考取留美博士生来到美国。他们在学习和研究中对粒子对称性问题都有浓厚的兴趣，因此有缘使两位青年学者联合起来，携手共同攻关。
李政道和杨振宁虽然思维很活跃，但他们原先思考问题也本能地要以一些重要的守恒定律作基础，所以开头也并不怀疑宇称守恒定律的普遍性。因为这个定律已经深人人心，早为学界公认为物理学中的金科玉律。直至山穷水尽，在其他许多人相继碰壁的尴尬面前，他俩不得不认真检查分析有关宇称守恒定律的所有实验，终于发现一个铁的事实：宇称“守恒”的实验统统在强相互作用下进行的，至于弱相互作用下是否守恒并无直接的实验依据，只是人们想当然地把强相互作用下的“守恒”结论推而广之罢了。李、杨的这一重要发现，进一步打开了他们的思路：既然弱相互作用下的宇称守恒问题没有任何实验根据，那我们为何不可以假定它是不守恒的呢?于是他们具体设想，这T和9原是同一种粒子，只是在弱相互作用下发生了不同的衰变，致使它们的宇称值变化不一样。
李、杨当时的报纸
经过深思熟虑，终于1956年郑重指出，宇称守恒定律在弱相互作用下也许并不守恒。这个假说提出来之后，立即掀起了轩然大波，几乎没有一个物理学家相信李、杨的这一假说。
大名鼎鼎的泡利，在当时是被人们称之为最伟大的物理学家，他对李、杨假说也从根本上不赞同。泡利在给他以前的学生韦斯科夫写信时，就曾这样写道：“我不相信上帝是一个没有用的左撇子，我愿打一个大赌，实验会给宇称一个守恒的结果。”
李、杨的假设毕竟是一个假说。大胆假设固然可以，但必须小心地求证。要想打破宇称守恒定律，可不是随便闹着玩的，必须拿出过硬的实验证据来才行。否则，等于空想和白说。
实验是检验真理的唯一标准
在科研领域，科学家只守一个信条：“实验是检验真理的唯一标准。”为了证明自己的大胆假设，李政道和杨振宁共同设计了好几个实验方案。然而李、杨都是理论物理学家，做实验非他们之所长，必须请实验高手来驾驭，也才有权威和说服力。基于这样的想法，他俩想到了同为炎黄子孙的同事吴健雄。当时李政道与吴健雄都在哥伦比亚大学做研究，很方便地进行了磋商。李政道代表杨振宁恭敬地邀请：“先生曾经成功地验证过费米的β衰变理论，因此，我们想请先生出山。”
伟大物理学家吴健雄
吴健雄女士是知名的实验物理学家，她在全世界素以做原子核β衰变实验研究而著称。正巧李、杨提出的实验中，就有一个是用β衰变来验证字称是否守恒，因为这种β衰变反应完全是由弱相互作用引发的。吴健雄毕竟是世界顶级大物理学家，她立马意识到这一实验的重要性，于是果断地接受邀请，热情地接下了这一实验重任。她原本计划与丈夫袁家瘤一起于这年夏天赴欧讲学，便毅然取消计划留下来做这项实验。
“伟大的泡利”曾与吴健雄是同事，对她十分敬重，熟知她“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”。当他从韦斯科夫那里得知，吴健雄正准备用实验检验宇称守恒定律时，他立即给韦斯科夫回信说：“像吴健雄这么好的实验物理学家，应该找一些重要的事情去做。现在做这个实验纯粹是浪费时间，我愿意下任何数目的赌注，来赌宇称一定是守恒的。”泡利与另一位物理学家坦默尔对话时，同样强调“宇称一定是守恒的”。半年后，泡利再次遇见坦默尔，他们又谈起吴健雄的实验，泡利更武断地说：“我上次说的话没错，这件事该结束了！”
宇称不守恒定律
吴健雄不愧为大科学家，她崇尚科学真理，不顾学界舆论的压力，认真对待与李、杨的合作。她将实验作了精心的设计：首先，对实验所选用的钻-60原子核进行“极化”，亦即使它在磁场作用下都沿一个方向排列。然后，仔细检测由这些原子核所放出的β粒子在空间各方向上的分布(称之为角分布)。如果宇称是守恒的话，在各方向上的β粒子分布将是对称的；如果宇称不守恒，那么β粒子的角分布势必呈现明显的不均匀。
“万事俱备，只欠东风”。上述实验必须在极低的温度下才能进行，这种低温距所谓热力学温度的零度（OK）只差千分之一度。也就是说，此温度之低已接近一273.67℃的绝对零度了。这样低温环境的实验设备，在当时的美国也只有国家标准局才能提供，毋庸置疑，吴健雄当然要与那里的科学家合作，便开始了这项实验。然而，国家标准局在华盛顿，而哥伦比亚大学在纽约，两市相隔几百公里。吴健雄既要做实验，又要回家照料自己不满10岁的孩子，因此她不得不在两地来回穿梭，辛苦异常。每天只能吃个三明治，喝杯咖啡，寸步不离实验仪器。经过5个多月的苦战，日以继夜，实验终于在1956年12月初取得完全成功。
吴健雄在完成实验之后，激动万分，几乎有半个月都无法入眠。她再三自问：“老天爷为什么支持我揭示这个奥秘?”并且深有感触地说：“这件事给予我们一个很好的教训，就是永远不要把所谓‘不验自明的定律都视为必然的。”可见，吴健雄的思维在科研中再次得到升华。
峰回路转，大家自然又会想到泡利。在吴开始实验之初，他是那样武断宇称不会不守恒，现在他又该如何说呢?
1957年1月19日，泡利给吴健雄发了一封恭祝她实验成功的贺信。信上除了祝贺的言辞之外，还说：“为什么自然界宇称守恒只让在弱相互作用中不成立，而在强相互作用中却仍然存在，感到十分迷惑。”尽管泡利仍感“十分迷惑”，但他不得不承认宇称不完全守恒的科学事实了。一个星期后的1月27日，泡利又给韦斯科夫写信，他在信上说：“第一次震惊已经过去，现在我开始重新思考。”接着又写道：“现在我该怎么办呢?幸亏我只在口头上和书信上与别人打赌，没有认真其事，更没有形成合约文字，否则我哪能输得起那么多的钱呢！现在，别人有权来取笑我了。令我惊讶的是，上帝真是个左撇子，他在用力时双手是对称的。就是说，现在面临着这样一个问题：为什么在强相互作用中左右是对称的?”泡利虽在绕着弯子辩说，但终究不得不认输了。
当时，为宇称是否守恒，值不值得做验证实验，持有异议或参与打赌的还有著名物理学家费曼等人，都像泡利一样地认输了。这一场较量，其实是科学思想、科学精神对形而上学思维的挑战，必然取得胜利。
炎黄子孙的卓越贡献
1957年1月15日，哥伦比亚大学举行隆重的新闻发布会，公布了这项重大发现。第二天，《纽约时报》等新闻媒体都在头版头条刊登消息，大字标题：“宇称守恒定律被推翻！”接着在1月30日，美国物理学会于纽约召开年会，与会者竟多达3000多人，创下了该学会有史以来到会人数的最高记录。这么多人来自全美各地，都是赶来亲自听取李、杨、吴的第一手报告。大家都明白，推翻宇称守恒定律是一件大事。它意味着什么呢?有人认为，这是二战以后物理学取得的最大成就。确实是这样，与宇称相关连的对称性已被认为像时间、空间一样，属于物质世界最基本的属性。与此相联系的研究，现在也已上升到物理学最重要基本理论的高度地位。
鉴于这一重大发现的杰出成果，1957年底，李政道、杨振宁共同荣获诺贝尔物理学奖。令人遗憾的是吴健雄没有获得诺贝尔奖，众多诺贝尔奖得主指出：这是诺贝尔奖评委会的失误。由此引出种种猜测，有的说是性别歧视，有的又说…。遗憾终归是遗憾，重要的是李政道、杨振宁、吴健雄3位对物理学所作的卓越贡献，从此永载史册！这是值得全球炎黄子孙为其骄之傲之。
所感
他们3人时常被人们问到：“中国人什么时候能获得诺贝尔奖?”对此，杨振宁总是说：“中国人已经得到了诺贝尔奖，因为1957年李政道和我获得诺贝尔奖的时候，都是中国籍。”李政道在出席中国科学院50周年院庆时，也曾表达了类似的看法，他说：“如果你这样问我，我可以告诉你，中国人已经得到了，这个人就坐在你的对面。当年我和杨振宁获得诺贝尔奖时，获奖名单上‘国籍’一项填写的就是中国籍。在诺贝尔奖90周年的纪念庆典上，瑞典皇家学院之所以特别邀请中国驻瑞典大使发表演讲，也是这个原因。”的确，李政道、杨振宁的获奖，大大改善了国际上对中国学者的看法。刮目相看，意义极为深远。1958年，普林斯顿大学校长戈英在授予杨振宁、李政道、吴健雄3人荣誉博士学位证书时，曾经高度赞扬说：“这些青年学者的辉煌成就，表明在人类高度智慧阶层中，东方人具有同西方人完全相同的创造力。”对此，杨振宁更是深有感触地说：“如果说我有贡献，那么我一生最重要的贡献乃是帮助改变了中国人民自己觉得不如人的心理作用。”
吴健雄1912年5月出生于江苏省太仓县。1997年4月，吴健雄去世后一个多月，袁家骆和家属按照她生前遗愿，捧回其骨灰来到太仓。祖国人民以隆重的仪式，安葬了这位魂系归来的优秀女儿。
拳拳赤子心。李政道于1926年11月25日出生在上海。杨振宁于1922年9月22日出生于安徽合肥。现在他们身在海外，却始终心系中国。虽然后来都加入了美国籍，但他们的根仍在中国，他们深深眷恋着祖国文化，热爱着炎黄子孙，更关心着中国的进步与发展。2003年，81岁高龄的杨振宁向记者表示，他这一生最后一项事业，就是回到清华园，帮助清华大学做点事。杨振宁说，中国在清华园内为他建造的房子他已经看过了，与他在美国的住房大小差不多，但“清华园的房子建得很讲究”，计划尽早回到清华园定居。就在这年的12月，杨振宁教授真的住进了清华园的新居。