“自物理学诞生以来，考虑对称性为我们理解自然提供了一个极其强大和有用的工具。对称性逐渐成为我们制定物理定律的理论基础。“——李政道
关于对称性想必大家都深有体会，不仅在物理学和自然界中很普遍，而且对称性也很符合我们的审美观，假如你办公桌上面放置一个不对成的电脑，你的水杯也不对称，我相信这肯定会影响你一天的心情！那么对称性真的是自然界的铁律吗？对称性在宇宙中有没有特权，被宇宙所厚爱？今天就聊下我们的宇宙是：“两手齐抓”，还是“左撇子”或者“右撇子”！我们先重微观粒子说起！
μ介子的镜像不对称
其实并不是所有的物理宇宙都遵循同样的对称定律。以宇宙中最基本的粒子之一μ介子为例。μ介子想必大家应该都略有耳闻，而且它现在就在你的身边！
μ介子是宇宙高能射线撞击大气层后在100公里以上的高空产生的，类似于电子的带电粒子，只是比电子重了207倍，μ介子不稳定，平均2.2微秒后会衰变为电子、中微子和反中微子。按理说我们地面上是不会出现μ介子的，就算它以光速飞行，它的寿命只够飞660米，它能到达地面就得益于狭义相对论的时间膨胀。
更有趣的是，μ子自旋取决于μ子自旋的方向，这也决定了μ子衰变时电子从哪个方向被射出来。现在握住你的右手，卷起你的手指，并竖起大拇指。如果μ子以逆时针方向旋转，也就是朝着你四指的方向，那么电子就会沿着你拇指的轴线被射出。
那么物理定律是镜像对称的？如果我们有一个逆时针旋转的μ子衰变为“向上”发射电子，我们也可以很容易地得到它的镜像：一个顺时针旋转的μ子，衰变也为“向上”（a）。这就类似于卷曲你右手的手指，拇指指向上方，然后照镜子，你在镜子里看到的样子其实就是你左手的样子！是对称的！
但这并不会发生！99.9%的μ子以右手性的方式衰变，所以（a）中的情况并不会发生，现实世界中几乎所有的μ子像(b)那样镜像不对称。这个是微观世界，现在来看看我们的宏观世界！
星系是怎样旋转起来的
从理论上讲，星系的旋转不应该是倒向一边的，例如：大部分是顺时针或者大部分是逆时针。而且据我们所知，宇宙诞生的大爆炸时期，物质分布相对来说还是很均匀的，不同区域的密度只有轻微的波动（也就是低密度和高密度差别不大）。而且我们在宇宙结构形成的过程中也看到了与理论猜测一致的证据，那就是宇宙微波背景，它是宇宙诞生于38万年的时空快照！
但是在微波背景图中我们看不到的是，当物质分布形成的时候，物质之间密度的微小波动并不是固定不变的，它们是由粒子和辐射组成，并以惊人的速度向四处扩散。不断地相互碰撞，相互作用！其中的结果就是在物质结构上会形成湍流，动荡并互相交换角动量，或固有的旋转量。
上面描述的模式和在风洞中看到的气流受到干扰非常类似。
现在再来看一下花样滑冰运动员的旋转运动。当他们把胳膊和腿收起来时，旋转速度更快；伸展时，旋转速度会减慢。
这是因为在一个旋转的系统中质量的大小以及质量的分布情况就决定了旋转的速度。随着时间的推移和宇宙的膨胀，宇宙中的质量也分布在了更加广阔的空间，所以旋转的极其缓慢。
随后在引力的作用下会物质塌缩会形成恒星、星系和星系团，在这个过程中角动量不仅保持不变，而且在多个质量相互作用下，会产生相等和相反的旋转力矩。这一切都是在宇宙中随处发生、并且随机发生的！
左旋和右旋星系是否对称
按照我们的理论，宇宙中形成的螺旋星系不管是顺时针，还是逆时针的螺旋，数量应该大致相等。这也是很符合常理的，形成星系时你随机转，不是顺就是逆，各50%的概率。
但是宇宙总是喜欢给我们惊喜，令我们没想到的是：所有的星系貌似都喜欢朝同一个方向旋转。
上图就为我们提供了星系的旋转分辨方式：
（a）如果所有的星系都有一个相同的“旋向”，那么在我们看来，一个半球的星系会右旋，而另外一个半球的星系会左旋。
（b）来自SDSS的典型螺旋星系，被定义为右手旋转（右旋）。
（c）左手性双旋臂螺旋星系。
我们希望在任何一个区域的天空看到的是，既有“左旋”星系，还有“右旋”星系，星系的任何一个旋转方向，在不同的天空中都没有统计上的优势！
迈克尔·隆戈（Michael Longo）在斯隆数字巡天计划（Sloan Digital Sky Survey）的一个星系样本中寻找了星系旋向的效应，他发现在一个方向上的左手星系数量更多，而另一个方向上的右手星系数量更多。这说明宇宙中的星系偏爱于向一个方向旋转？
如果在宇宙中星系存在一种本质上的“旋向”，那么下图就是我们看到的情况，在一个方向上一种旋向会多于另外一种旋向！
如果宇宙星系真有的存在旋向的偏好，这意味着整个宇宙诞生时都在朝一个方向转
在宇宙中即使旋向差异只有7%左右，这也是一个非常巨大的比例，而我们所在的宇宙中随机发生这种情况的概率大约是0.00002%，在统计学上有这么个情况，随机事件发生的次数越多，统计学的概率就越准确，越会趋向于50%！所以按照我们的理论，星系旋向这种巨大差异根本不可能发生。
因此，也几乎没有人相信宇宙有旋向上的偏好，大多数人这是人为统计上的不完善造成的，这是怎么回事呢？
事实上，我们很容易就能识别出像上图中这些巨大、明亮、邻近星系的“旋向”。还有一些模糊、离我们比较远的星系，而且人眼处理旋向的方式存在系统性的偏见。这就会造成统计上的不准确。
隆戈看到的旋向不对称性只延伸到了离我们10亿光年多一点的地方。但是，随后凯特·兰德和其他人进行的一项研究达到了大约35亿光年的时候，这种旋向不对称性就几乎消失了。但这种统计仍然存在很大的不确定性！
这意味着我们还有很多东西要去了解！而且宇宙仍然可能有自己偏爱的旋向性，如果我们在未来确认了宇宙确实有“旋向性”的偏好，那么这就意味着宇宙生来就朝一个方向整体旋转。
但要想让所有的人信服，还需要更多和更好的证据。如果宇宙出现旋向性，那么就需要新物理理论来解释这个现象，大爆炸模型又要做出修改！
