李政道和楊振寧認識到,要從根本上推翻一個已被公認的概念、定理,必須首先證明,為何原先支持該概念的那些證據是不充分的。“丁零零,丁零零……”一天深夜,李政道家裏的電話鈴聲又響了。
剛從書桌旁站起來的李政道迅速抓起了電話聽筒。“我是楊振寧,是政道嗎?”
聽到了楊振寧的聲音,李政道意識到肯定有急事,忙說:“是我,你還沒有休息?有什麼好消息?”
楊振寧也是快人快語:“沒有休息,還早著呢!你不是也沒有休息嗎?告訴你一個好消息,我借到一本厚厚的關於核譜學的書,明天你到我這裏來,咱們一個一個地推算,或許咱們的想法能被證實是合理的!”
“太好啦!我明天一大早就會到你那裏的!”
李政道高興地答應了楊振寧的召喚,這時時間已過零點。第二天一大早,李政道就跨進了楊振寧的辦公室。他發現楊振寧正在桌子上演算著什麼,地上、桌子上到處都是書。“楊兄,身體可是本錢呀!”
李政道的話充滿著關心和愛護。楊振寧發現李政道已到,就站起身來說:“沒關係,政道,你是不是昨夜一夜都沒有休息,怎麼來得這麼早呀?”
李政道從袋子裏拿出幾頁紙說:“是呀,睡不著,你看,這是我昨夜演算的公式和畫出的圖表。”
說著,他們一塊兒坐了下來,迅速地進入了他們的研究王國。經過他們認真、細致、大量的推算,以往的實驗及實驗數據都以很大的精確度證實了宇稱守恒定律。但他們卻驚奇地發現,這些實驗卻沒有一個是屬於弱相互作用的實驗。就是拿出他們的老師費米先生1933年的實驗,即β衰變的實驗數據,對於宇稱是否守恒的問題都不能給出滿意的回答。
李政道和楊振寧認為,雖然在以往分析實驗數據時,都假定了宇稱守恒,但實際上是完全不必要的。大千世界變動迅速,而且無奇不有。在科學研究中常常出現一些現行的理論無法解釋的反常現象,但是不少人往往是習慣於用已知的知識去解釋這種反常現象。學問學問,要繼承還要否定,隻有這樣辯證地看問題,曆史才會前進,社會才會進步。如果科學家停止考察發現的每一反常現象,或視而不見,墨守成規,那他必將一事無成。
李政道和楊振寧經過長時間的思考、討論和反複演算、推理,於1956年5月提出如下結論:(A)過去做過的關於弱相互作用的實驗實際上與宇稱守恒問題並無關係。(B)在較強相互作用方麵,確實有許多實驗以高度準確性確立了宇稱守恒定律,但準確度仍不足以揭示在弱相互作用方麵宇稱守恒或不守恒。他們指出,在沒有實驗支持的情況下,長期以來,人們竟錯誤地相信弱相互作用中宇稱守恒,這個事實本身是很令人吃驚的。他們也相信,更令人吃驚的是,物理學家如此充分了解的一個空間時間對稱定律可能麵臨破產。兩位中國年輕人告訴人們,他們兩位也並不喜歡這種可能,他們是在試圖解釋“θ-τ之謎”的各種努力都遭到挫折後,才被迫考慮這種可能性的。為什麼在大量的關於β衰變(在各種弱相互作用中,β衰變是研究得最為透徹細致的)的實驗中,竟沒有關於弱相互作用下宇稱守恒的信息呢?經過他們的研究分析,指出其原因來自兩個方麵:首先,中微子沒有被測量得到質量,這引起了模棱兩可的情況,因而由β譜等簡單實驗得不到關於宇稱守恒的間接信息。其次,要直接由β衰變研究宇稱守恒,像以前那樣隻討論核的宇稱是不夠的。必須研究整個衰變過程的宇稱守恒。換句話說,必須設計一個能夠測驗衰變中左右對稱性的實驗。而這樣的實驗以前還未做過。
李政道和楊振寧指出,一旦明白了這一點,就很容易懂得,這種複雜全麵的實驗才能明確檢驗從未檢驗過的在弱相互作用下宇稱守恒的假設。身體勞累疲乏,夏天又是那麼炎熱,整整一個夏天,李政道和楊振寧在辦公室裏一遍又一遍地檢查著所有的以前的實驗結果。隨著一遍又一遍、一次又一次的檢查,他們更堅定了自己的看法。楊振寧後來回憶說:“李政道博士和我在1956年夏提出了涉及β衰變、π-μ、μ-e及奇異粒子衰變的一係列實驗。所有這些實驗的基本原理全都一樣:安排兩套實驗裝置,它們互為鏡像且包含弱相互作用。然後檢查這兩套裝置儀表上的讀數是否總是相同。如果讀數不同,就毫不含糊地證明左右對稱性不成立。”
實際上,1956年6月底,李政道和楊振寧的結論——“弱相互作用宇稱不守恒”已經確定。