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40年代，李政道正在西南联大读二年级。抗战胜利后，蒋介石觉得原子弹很重要，也要造原子弹。他找到西南联大的物理教授吴大猷、化学教授曾昭抡和数学教授华罗庚，对他们说，给你们十万美元，一个大礼堂作为工作场所，请你们造原子弹。
吴大猷他们说，造原子弹要先培养人才，建议选拔一些人去美国学习。
李政道被选中，于1946年来到美国。但由于美国并不开放原子弹制造技术，考察小组只能解散。据指示，他们可以用领取到的经费在美国深造。于是李政道就去芝加哥大学师从费米学起了理论物理。
那时杨振宁已在芝加哥大学当助教，他接到吴大猷的通知，给李政道他们在大学国际公寓预定了房间。杨振宁也是西南联大校友，但比李政道高两个年级。这是李杨的初次谋面。
同在一所学校，交往自然开始。二人开始联名发表论文，在生活上也成了亲密的朋友。
李政道入学后不久，由于他有双份奖学金，经济上比较宽裕，就买了一辆二手小轿车。1947年夏天，他和杨振宁、凌宁开着这辆车去西部旅行。除了在大峡谷遇险的故事外，书中披露，李政道还说起一个有趣的细节：出发前，杨振宁提议三人按比例出钱，把那部车子买下来，回来后再由李政道一人出钱买下车子。杨振宁的这个提议究竟意味着什么，后来李政道才琢磨过味来。他对杨振宁的精于算计颇有感触。 博士毕业后，1950年，李政道到伯克利加州大学工作，担任物理系助教。当时，朝鲜战争爆发，加州地方反华气焰嚣张，因而李政道在加州并不愉快。
此前，1949年秋，杨振宁来到了普林斯顿高等研究院做访问成员。他知道李政道在加州的情况，于是两人商量，李政道也来普林斯顿，可以一起作研究。
书中写道，杨振宁去找了院长奥本海默(美国“原子弹之父”)，请他给李政道发出邀请信。于是，1951年9月，李政道偕夫人来到普林斯顿高等研究院。
李杨两家比邻而居，两家人来往密切。杨振宁正在进行两维伊辛模型的磁化计算研究，他希望李政道加入。“这是他们合作的真正开始。”季承写道。
1951年秋，他们写了两篇统计力学论文，首次给出了不同热力学函数的严格定义。在此基础上他们发现不同的热力学函数在有相变的情况下是不可解析延拓的---这个发现揭开了统计力学研究新的一页。
两位年轻中国学者的论文引起了物理学家爱因斯坦的重视。1952年的一天，二人受邀与爱因斯坦见面。谈话时间很长，爱因斯坦问得很多，很细。最后，他站起来同李政道握手，恳切地对他说：“祝你未来在物理上成功。”
两位年轻人在普林斯顿的合作及其卓越成果，以及他们个人和两个家庭之间的亲密关系，一时传为佳话。奥本海默曾说，李政道和杨振宁坐在普林斯顿高等研究院草地上讨论问题，是一道令人赏心悦目的景致。 李政道在普林斯顿工作，既有成就又很愉快。但此时纠纷却发生了，由头是他们合写的两篇论文的署名次序问题。
这两篇论文的总标题是《状态方程和相变的统计理论》，第一篇《凝聚理论》署名是杨振宁和李政道，第二篇《格气和伊辛模型》署名是李政道和杨振宁。
季承写道，在第一篇论文完成后，按惯例合作者的署名应按姓氏英文首字母的顺序排列，应该是“李政道和杨振宁”。但是，杨振宁提出，如果李政道不介意的话，他希望排在前面，因为他比李政道大四岁。李政道对这一要求很吃惊，勉强同意。
在第二篇论文署名时，李政道说服杨振宁按国际惯例改了过来。
署名问题给二人带来裂隙，李政道决定不再和杨振宁合作。之后，虽然他在普林斯顿又工作了一年半时间，但是他们没有再合著论文。
论文署名的事情使李政道耿耿于心。那时，他并不知道杨振宁的夫人杜致礼(国民党高级将领杜聿明的长女)也参与其间。据杨振宁回忆，上述两篇论文的署名次序，杨振宁本想把李政道放在前面，因为李毕业后科学事业一直不顺利，要帮助他，可是杜致礼根据“女人的第六感”出面阻止，说李政道这个人不值得他这样信任。
李政道决定离开普林斯顿，去哥伦比亚大学担任助理教授。三年后，1956年，他29岁时，成为哥伦比亚大学有史以来最年轻的教授。 李政道离开普林斯顿高等研究院，本来就是想和杨振宁拉开距离。一件偶然的事情，却使二人恢复了合作。
1953年，杨振宁曾去布鲁克黑文国家实验室工作一年，和米尔斯合作发表了一篇论文《同位旋守恒和同位旋规范不变性》，其中提出了后来十分有名的杨－米尔斯规范场方程。
但是，当时李政道对这篇论文的出发点是否正确持严重怀疑。一次，杨振宁到哥伦比亚大学来看李政道，李把他的看法告诉了杨。经过激烈的讨论，杨同意了李的意见，还共同署名，李前杨后，发表了论文《重粒子守恒和普适规范转换》。
这件事使他们重拾合作，这也是他们物理生涯中富有浪漫和神奇色彩的一段。李政道在他的文章《破缺的宇称》中有如下描述：“从1956年到1962年，杨和我共同写了32篇论文，范围从粒子物理到统计力学合作紧密而富有成果，有竞争也有协调。我们在一起工作，发挥出我们每个人的最大能力。合作的成果大大多于每个人单独工作可能取得的成果。”
他们共获诺贝尔奖的合作成果，就是产生在这个时期。
宇称不守恒的发现，被誉为20世纪物理学中的革命。根据《李政道传》所写，这一发现是由李政道先找到突破口的：
1956年大约是4月底和5月初的一天上午，杨振宁开车从长岛来纽约哥伦比亚大学看李政道，在李的办公室里进行了讨论。不久，杨振宁要移动他停在街上的汽车，他们就走到街上。把车停好后，由于饭馆都还没开门，他们就近在125街和百老汇大街路口的白玫瑰咖啡厅边喝咖啡边讨论。李政道把最近的工作以及宇称不守恒的突破性想法，统统告诉了杨振宁。
杨振宁激烈地反对李政道所说的一切。但经过反复的讨论，他逐渐被说服。午饭后，他们回到李政道的办公室，杨已经完全被说服，并表示愿意与李合作。他还提出了一个很重要的建议，就是劝李不要急忙发表上述那篇论文。他说，这是一个非常热门的突破，应该用最快的速度，将整个弱作用领域一下子都占领下来。这样更加完整，有更大的意义。
李政道觉得十分有道理，同时觉得如有杨振宁的参加，会使整个事情做的更好。
两人开始了友好的竞赛。他们在大约两周内完成了全部的β衰变分析。这需要进行大量计算。两人在计算能力上不相上下，都做出了贡献。
一个月后他们完成了对这些过程的分析，写出了论文。这篇论文是由李政道执笔，署名也是李政道在前。这就是轰动一时后来获得1957年诺贝尔奖的那篇论文。 1957年10月，瑞典皇家科学院宣布，把当年的物理奖授予李政道和杨振宁。
11月，李政道要为去斯德哥尔摩领奖做准备。他们都要写发言稿和讲演稿。那时，在诺贝尔奖委员会通知以及所有媒体的报道中，两个名字的次序都与获奖论文的署名一样，李政道在先，杨振宁在后。
“没有想到”，书中写道，当他们到了斯德哥尔摩，杨振宁忽然提出，授奖时他希望能按年龄顺序在李政道之前受奖，而他夫人杜致礼则想在出席晚宴时让国王作陪，也就是说，在进入晚宴会场时她要走在最前面，杨振宁次之排在第二名，由皇后作陪。
李政道对此大为惊讶，不同意这么做。但是，杨振宁又去求李政道夫人秦惠。秦惠对李政道说，假如为这件事闹出笑话，让外国人看不起，太丢脸。这样李才勉强地同意。
这是一个插曲，李政道虽心有不快，但很快被诺奖的荣耀冲淡。而不久后的一篇文章却让他们走向分裂---1962年5月12日出版的美国《纽约客》杂志上刊登了伯恩斯坦写的《宇称问题侧记》，记述李杨合作发现宇称不守恒的故事。
当时，李政道已经回到普林斯顿高等研究院。四月他收到伯恩斯坦文章的校样，没作什么修改。可是杨振宁却提出了许多意见。他说，文章里有“某些令人痛苦的地方”， 要和李政道讨论。
杨振宁提出，文章中的某些地方，他希望名字写在李政道之前，另外，他夫人杜致礼的名字也要放在秦惠之前，因为杜致礼年长一岁。第二天，杨振宁到李政道家里提出，凡是文章里提到“李和杨写了”的地方都要加一个注，说明是出于字母排序的习惯。
对杨振宁的这些要求，李政道觉得太无聊。当天晚上，杨又打来电话，说那些注或许可以不加，但文章里都要写成“杨和李”。
李政道感到失望，只好建议他们今后不再合作。书中说，杨振宁随即变得十分激动，开始哭起来，说他是非常愿意继续合作的。但李政道感到无可奈何。最后他们都同意暂停合作。
当年11月，李政道向奥本海默递交了辞职书。奥本海默对此感到非常遗憾，他尖锐地说，李政道应该不要再做高能物理，而杨振宁应该去看看精神医生。 当然这只是李政道一方的表述，在《李政道传》中，作者季承也尽量引入杨振宁的表述，以求平衡。
杨振宁写于1982年，于1983年出版的《文集》里，在《初识李政道》一文里写道：“他才华出众，刻苦用功。我们相处得颇投机，很快就成了好朋友。费米做了他的学位论文导师，但他总是转而向我寻求指导。因此，在芝加哥的岁月里，事实上我倒成了他的物理老师。”
在《和李政道的最后的合作》一文的后记里，杨振宁对两人的合作做了总结：“我对他就像一位兄长。在粒子物理和统计力学领域里，我在1950年代初就已经成了名。我们的合作关系中，我是资深的一方。敏锐地警觉到不应该挡住他的道，我便有意识地往后靠，尽量在事业上扶持他，同时，在公开场合对我们合作关系的实质严格地保持缄默”
在写于1982年的《获诺贝尔奖的论文产生经过》一文后记里，杨振宁的版本与李政道截然不同：“我们的讨论集中在θ－τ之谜上面。在一个节骨眼上，我想到了，应该把产生过程的对称性同衰变过程分离开来。于是，如果人们假设宇称只在强作用中守恒，在弱作用中则不然，那么θ和τ是同一个粒子且自旋、宇称为0－(这一点是由强作用推断出的)的结论就不会遇到困难李政道先是反对这种观点。我力图说服他，后来他同意了我的意见。” 李杨之间的恩怨，其影响远远超出了个人范畴，延伸到了日后中国基础学科的发展。
1972年，杨振宁和李政道先后回国访问，深刻地影响了中国的科学事业。季承写道， 围绕着高能物理的发展，过去在中国素来就有不同的意见。但是，自从李杨这两位华裔诺贝尔奖得主自天外归来、陆续回国访问并介入其间，这一分歧就带有了浓厚的个人意气的色彩，成了李杨不和的易地之战。
例子很多：李政道主张建高能加速器，杨振宁反对；李政道主张重视基础科学，杨振宁力主搞应用科学；李政道创立特殊的考试办法帮助中国学子赴美留学，杨振宁就说是“丧权辱国”，等等。
“他对中国高能物理发展没有提出任何具体建议，甚至主张冻结基础研究的经费，说这是全民族的利益，主张科学院要以发展性研究为主，从而‘生产第一，生产第一，生产第一’。”书中这样对杨振宁的态度作总结。
季承写道：“推而广之，似乎只要是李政道赞成的，杨振宁就反对。杨振宁的个人意气远超出了高能物理领域。意气的来源完全在杨振宁。相反，李政道却没有表示出对杨振宁回国后所作所为的个人意气。人们看不到‘只要杨振宁主张，李政道就反对’这种现象。”
季承对本刊记者表示：“我写他们的恩怨，是抱着客观的态度历述事实，不偏不倚，不做结论。”
“他们之间的分歧，已经是一个科学史的问题了。其是非曲直，应该由历史来判断，应该由科学史家来研究。至于结论，这恐怕是没有人，没有什么机构，可以做出的。”季承说。
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