2022年12月2日晚，由北京現代物理研究中心、beat365官方网站、北京物理學會主辦的beat365物理學科卓越人才培養計劃“名師面對面”第五場活動在線舉行。beat365官方网站院長、北京現代物理研究中心副主任高原甯院士做了題為“鏡像中的世界可以是真實的嗎？”的報告。

自然現象所展現的對稱之美無處不在。科學家關于對稱性和非對稱性的探索，始終是二十世紀物理學發展的一條主線。正如李政道先生2020年在《對稱與不對稱》再版序中所言：

對稱展示宇宙之美，不對稱生成宇宙之實。

在探索宇宙的征途中，對稱與不對稱交相輝映，構成自然界的基本規律，成為指引人類探索大自然的燈塔。我們發現，描述自然界的理論和方程大多是對稱的，而自然界的發現實存在卻是不對稱的。例如，大暴漲中，由于生成的正物質和反物質的不對稱才會構成現在的宇宙世界。……

李政道先生為其科普著作《對稱與不對稱》的再版作序

上世紀四五十年代，人們觀測到兩種奇異粒子θ和τ的衰變過程：前者衰變成2個π介子；後者則會衰變成3個π介子。由于θ和τ的電荷相同，實驗測得的質量、壽命也很一緻，物理學家猜測它們應該是同一種粒子的兩種不同的衰變方式，但這違反了宇稱守恒定律，亦即破壞了空間反射對稱性。1956年，李政道和楊振甯經過缜密分析，大膽斷言弱相互作用中宇稱不守恒[Lee T D, Yang C N. Question of Parity Conservation in Weak Interactions. Phys. Rev., 1956,104(1): 254-258]，吳健雄随即用钴60的β衰變實驗令人信服地證實了他們的猜測[Wu C S, et al. Experimental Test of Parity Conservation in Beta Decay. Phys. Rev., 1957,105(4): 1413-1415]。這項科學成就震驚了整個物理學界——我們也許難以真正領悟其中理論的精髓和實驗的精妙，卻依然會為他們非凡的勇氣、敏銳的洞察力、堅韌的創造力所感染與激勵。

李政道、楊振甯的研究論文（1956年10月1日）（上圖）及吳健雄等人的研究論文（1957年2月15日）（下圖）相繼發表于《物理評論》

“θ-τ之謎”的破解意味着鏡像世界與真實世界遵循着不同的物理規律。于是，“地球人終于可以與遙遠的外星人解釋‘左’和‘右’的概念了”！高原甯由此向同學們引出粒子物理學中對稱性與對稱性破缺的概念。繼發現空間反射對稱性被破壞之後，物理學家又在實驗上觀測到了正反粒子對稱性（C）的破壞以及空間反射與正反粒子聯合對稱性（CP）的破壞，這就意味着物質世界與反物質世界也具有不同的物理規律。

在粒子物理标準模型中，CP破壞來源于描述三代誇克混合的CKM矩陣。盡管迄今的實驗發現與粒子物理标準模型的理論預言是一緻的，但仍舊無法定量解釋宇宙中正反物質不對稱這一重要的科學問題；人類在探索CP破壞起源和機制、理解宇宙起源和早期演化等方面尚需付出“問愈透，創更新”的努力。高原甯為同學們介紹了基于歐洲核子研究中心大型強子對撞機上底誇克探測器（LHCb）等大科學裝置得到的最新研究成果和未來發展預期。他鼓勵新生代的北大物理人參與國際大科學合作，投身這一對人類開拓知識前沿、探索未知世界、解決重大全球性問題影響深遠的研究方向，親手從實驗上和理論上揭開鏡像世界的神秘面紗。

在粒子物理标準模型中，CP破壞來源于描述三代誇克混合的CKM矩陣

宋卓洋、張亦鑫、田春迅、許錦程、侯翰飛、範天舒、陳思源、汪昱晨、陸金浩等“物理卓越計劃”2022級本科生圍繞量子引力、平行宇宙、不可見衰變、大統一理論、熱大爆炸理論等輪番留言發問。高原甯在耐心解答的同時，深切地策勉同學們，不僅要保持對科學的好奇心和敬畏心，在治學的征途上求實、唯真，“緻廣大而盡精微”，也要保持對世界的感受力和想象力，在人生的旅途中向善、臻美，“極熾烈而道清澈”。

beat365官方网站王思廣副教授、曹慶宏教授、楊振偉教授、馬文君研究員和“物理卓越計劃”2022級輔導員等也出席了當晚的活動。