由于实验和理论之间微妙的相互影响，物理学作为一门科学已取得令人惊异的进步。为诠释一些已知现象而构思的理论所作出一些惊人的预言已被实验肯定。探究过去未知领域的实验，经常会揭露出一些理论完全没有预言的物理效应，以后就要把这种新效应纳入理论框框中。
今年，克罗宁教授和我因一项纯粹实验性的发现而授奖。这项发现在理论或实验上都未预先指出。十六年前的发现迄今还没有满意的解释，但证实了电荷共轭宇称不对称性和相应的时间反演不变性的破坏，这涉及我们对自然界的深刻认识。
在K介子族中发现了CP对称性的失效，就是这些粒子的研究导致放弃各种相互作用和其镜像是相等的宇称守恒的观念，所以这种观察特别令人注目。
我对K介子的注意始于1952 ~ 53年，那时我在哥伦比亚大学和吉姆 · 雷恩沃特（Jim. Rain Water）一起研究μ介子原子。当时，这种在宇宙射线中刚发现的粒子的奇异特性，曾是在走廊上和咖啡桌上的话题。所谓奇异特性我意思指的是产生快，衰变慢。π介子轰击质子产生Λ°，产生速度是重新衰变到π介子和质子的1013倍。派埃斯（Pais）来到哥伦比亚大学并谈到他用协同产生（Associated production）概念去说明这种反常（Pais，1952）。盖尔曼来访并探讨了他与中野和西岛独立提出的说明协同产生的方案（Gell-mann，1953；Nakano和Nishijima，1953）[1]。
在这些粒子中奇异数为正的是к+和к0介子，而我遐想起如果这些情况会弄清的话，关键可能在此。多数物理实验往往是费时和困难的，转入一个新的研究领域总要几经周折，事后看来原来的动机似乎有点天真。而事实上，我参加了乔治 · 雷诺（George Reynolds）领导的普林斯顿宇宙射线组，并在1954年花了一个暑假在科罗拉多州的山头上了解正在进行的实验，而在这段时间布洛克海文的宇宙加速器（Cosmotron）能量升到3 GeV。休特（Shutt）及其小组清楚地观察到了协同产生现象（Fowler等，1954），在照相乳胶中认出宇宙加速器内产生的K介子。所以暑假结束以后，我并非心甘情愿地决定今后不再在山上搞喜爱的宇宙射线研究，而是跟加速器打交道了。
接着在秋天，和研究生鲍勃 · 莫特利（Bob Motley）—起开始设计一个在宇宙加速器中探测K介子的装置，用计数器技术。在工作进行期间，τ-θ之谜的兴趣日益高涨（Dalitz，1953；Fabri 1954）[2]，自然使我们去探索K粒子寿命和其衰变方式的关系。我们的探测器很成功。莫特利和我发表了研究结果，与伯克利的阿尔瓦莱斯（Alvarez）小组用高能质子同步稳相加速器（bevatron）作源的结果是同一时期（Alvarez等，1956；Harris等，1955；Fitch和Motley，1956，1957）。研究成果表明τ介子和θ介子寿命差不多，τ和θ的质量相差不到1%（Birge 等，1956）。这情况为李政道，杨振宁的著名研究工作（1956），与以后证实弱作用中最大宇称破缺的出色实验奠定了基础（吴健雄等，1957；Garwin等1957；Fridman和Telegdi，1957）。这个著名故事李政道和杨振宁在1957年的授奖仪式中已谈过了。
与此同时，朗道在β衰变实验结果未发表前写了一篇文章，他觉得τ-θ之谜单靠放弃宇称守恒会引起物理上的困难，而用他称为“组合反演”的概念（即空间反演和同时把粒子变换成反粒子），才能消除这困难，确实自然界就是如此。稍后的实验证明宇称破缺为电荷共轭失效所抵偿，因而弱作用在粒子 - 反粒子的对换和镜反射的组合作用，即电荷共轭宇称（CP）下是不变的。
一种对称性已被证明无效，但还有更深刻的一种对称性，由于CPT定理这种新的对称性特别令人注目。仅以狭义相对论和局域性为基础的CPT定理是一切量子场论的基础，它说明一切相互作用在C，P和T（时间反演）三者联合作用下必定是不变的。如果对CP不变，那么对T也同样，这完全符合于实验资料。这个课题正处于圆满的状态。在1963年樱井写道：“1953年时，谁会想到研究K粒子的衰变性质会使我们对不变性原理的理解发生一个新的变革！”（Sakurai，1964），但后来1964年，就是这些粒子陷入另一困境了。
发现新事物固然可以去未经测绘的水域中航行，但只要有比以往更精细的观测仪器也可以去港口附近熟悉的海湾中航行。1963年我们有了一个分辨率比以前更高的观察中性K介子的机会，用火花室作带电粒子探测器，不但能精确决定径迹位置，而且对相应的各类事件可以作选择性的触发。
我们早已指出，由于CPT定理，CP的破缺即等同于时间反演不变性的破缺。克劳宁教授将要讲到、CPT定理在中性K介子系统中证明单独地成立，所以自身一致地表明了时间反演不变性的破缺。
我们都熟知时间不对称性和熵有联系。在封闭系统中的熵随时间而增加，这种时间不对称性是由边界条件引起的。但是，我们首次在中性K介子这个物理系统中由于相互作用而得出时间的不对称性，而并非边界条件。
因为经常认为微观物理学的规律在时间反演下是不变的，这一发现揭露了许多深远的问题，克劳宁教授将详尽地论述这类问题。我只想提二点：这种效应能用来减少孤立体系的熵吗？我们从地球放眼外眺，看到了高度有序的宇宙，如果熵总是在增加，这怎么可能呢？CP破缺效应能不能用来使宇宙增加动力？这些问题的答案看来还不存在（Néeman，1972）。
与此同时，我们从地球放眼外眺，并看一看早期更炽热的宇宙的遗迹，人们认为在那时物质和反物质会以等量凝聚并最后湮没成γ辐射，可是看不到反物质的遗像。一年前在授奖仪式上阐述的规范理论允许有质子（或反质子）衰变的可能性。质子衰变和CP破缺结合起来使宇宙朝着物质超过反物质演化，并能说明所观察到的物质与辐射之比（Sakharov，1967）[4]
路易斯 · 托马斯论科学的文章使我们的文坛增光，他写道：“研究工作的质量是可以用惊异的程度来衡量的”。经过十六年后，物理学界仍然还因CP和T的不守恒而惊异，我猜想诺贝尔基金会正是由于类似托马斯的想法才把这崇高的奖赏授予克劳宁教授和我本人。
* 这篇文章是1980年12月8日1980年诺贝尔物理学奖授奖仪式上的演讲。
[1]约1953年有一篇评论，见Rochesler和Butler（1953）。
[2]奇异粒子中有的看来衰变为二个π介子有的衰变为三个π介子。用手头很少几例，如戴利兹（Dalitz）和法勃烈（Fabri）的分析，表明三个π介子系统的宇称和二个π介子系统的宇称相反。假如衰变相互作用中宇称守恒，则应是二个不同的字称相反的母粒子（parents），即θ衰变成二个π介子，τ衰变成三个π介子。这个题目的困惑是：假如这二个粒子是不同的实体，为什么它们的质量和寿命相同？现在按宇称破缺的理论，两种粒子都认为是K介子，即K2和K3。
[3]我们已改了记法使和最近习用的一致起来。盖尔曼和派埃斯称它们为θ1和θ2。
[4]见Wilczek（1980）关于非技术性的讨论。