弱核力的非对称性：它是如何区别左手粒子和右手粒子的？

科学家们说宇宙中有四种基本力：引力、电磁力、强核力和弱核力。我们已经写了很多关于前三个力的文章，但还没有真正接触弱核力问题。在很多方面，它表现出完全令人震惊的行为，例如它是唯一通过粒子自旋就能判断它是物质还是反物质的力。那它是如何工作的呢？要理解这一点，我们需要了解一些关于亚原子自旋的知识。

在经典世界中，自旋是非常容易：绕着一个轴旋转一个物体。现在，科学家们为自旋定义一个方向，用你的右手手指沿着物体旋转的方向缠绕，拇指的方向就是旋转方向。

再简化一点，我们可以用箭头代替拇指。箭头的方向包含了关于物体自旋的所有信息。在经典世界中，箭头的长度取决于物体旋转的速度。旋转越快的物体箭头越长，旋转越慢的物体箭头越短。

在亚原子世界中，这些经典思想并非严格正确，但它们还是有些用处的。物体自旋的方向仍然可以用箭头表示，长度可以表示自旋的大小。但经典自旋和量子自旋之间肯定存在重大差异，例如量子物体实际上并不旋转。此外，量子物体的自旋轴必须与运动方向平行或反平行。在亚原子世界中，电子和中微子等粒子的自旋只能为±1/2。正数的自旋表示表示自旋方向是与粒子运动的方向相同，而负数的自旋则相反。

因此，在1950年代，科学家们使用强力和电磁力测试了相互作用，并表明他们都不关心所涉及粒子的自旋方向。然而，在1956年，理论物理学家杨振宁和李政道翻阅文献发现没有人测试过弱力是否在乎自旋。这两个人都不知道如何进行实验，因为他们是理论物理学家，于是他们求助于吴健雄。