说说日本本土的小林诚和益川敏英， 他们之所以在今年获奖很大程度上是两个“B介子工厂“过去十年的实验积累推动的。我们先从CP破坏谈起。

 

高能物理主要是研究基本粒子的性质及其交互作用力。在1964年James Cronin 和Val Fitch发现大约有千分之二的KL介子会衰变到一对π+π-介子。当时人们相信电荷宇称（CP）是守恒的（在此之前1956年杨和李已经建议实验寻找空间反演(P)不守恒）。可是绝大多数的KL介子衰变会衰变到三个π介子，显示KL介子是电荷宇称奇态（CP odd）。奇态的KL介子又怎么会衰变到电荷宇称偶态的π+π-介子对呢？这代表了电荷宇称（CP）的守恒性被破坏了。Cronin和Fitch后来也因为发现到这种CP破坏现象于1980年拿到诺贝尔物理奖。KL介子和KS介子可以用K0介子及其反粒子K0bar的线性组合来表示；如果KL介子存在CP破坏的现象，这就表示K0介子和K0bar介子必定有些物理性质不一样。后来我们寻找CP破坏的证据，便直接去测量粒子与反粒子间性质的差异。到底CP破坏的原因是什么呢？许多的理论家在后来几十年间提出許多模型解释，关于小林和益川的模型我们要从1963年谈起:

 

     在1963年Cabibbo了解到夸克的弱作用的本征态与其质量的本征态是不同的，因此提出下夸克﹙d﹚和奇异夸克﹙s﹚的这两种本征态之间存在一种矩阵的转换。1973年小林与益川将Cabibbo的想法扩充，在粲夸克﹙c﹚尚未发现之前便猜想如果有第三代的夸克存在的话，就有可能解释CP破坏的现象。后来第三代的底夸克﹙b﹚于1977年被我的美国合作者IIT的Dan Kaplan和他的老师Leon M. Lederman找到，18年后同是第三代顶夸克﹙t﹚也被发现了。CKM矩阵內每一个参数并不能由理论推得，必须从实验得知。这个被称为CKM的矩阵和描素三代夸克和轻子的强、弱和电磁相互作用的规范理论，构成了高能物理的标准模型，当然还需要Higgs粒子来负责质量的来源。而这一理论成功地预言在“B介子”的衰变中有大的CP不对称（约10%）。有关CKM矩阵对CP破坏预言的更多解释可见：

 

   http://www.symmetrymagazine.org/cms/?pid=1000235

 

   http://www.symmetrymagazine.org/cms/?pid=1000424  

这就是为什么在90年代初日本和美国同时各花费约20亿美元建造了几乎相同的两个实验， 一个是在日本KEK的BELLE实验，另一个是在美国斯坦福大学的BaBar实验（我从2001年到2005年在BaBar实验工作）。看来这两个实验靠十几年的数据积累，将近1000名实验物理学家的辛勤劳动没有白费。 下面是这两个实验的网页: 

 

 美国BaBar实验： http://www-public.slac.stanford.edu/babar/

 

 日本BELLE实验： http://belle.kek.jp/

 

    日本作为一个工业大国，他们从一开始就很重视基础科研，也很重视培养基础科研的专门人才，给他们很宽松的环境，能够踏下心来认认真真地做研究，这也是为什么他们能用30多年的时间来完成这一件事情，从理论预言到长期的实验测量。 这一点与我们中国现在的急功近利大不相同。