ウーの実験
実験それ自身は、絶対零度付近まで冷やされて、均一磁界内で整列したコバルト60の崩壊を測定した。コバルト60(Co)は不安定なコバルトの同位体で、β崩壊によって安定同位体のニッケル60(Ni)へと崩壊する。この崩壊の間、コバルト60原子核中に存在する33個の中性子のうちの1つが、電子(e)および反電子ニュートリノ(νe)を1つずつ放出することによって陽子へと崩壊する。これがコバルト60核をニッケル60核へと変化させる。しかしながら、結果として生じたニッケル核は励起状態にあり、2つのγ線を放出することによって直ちに基底状態へと減衰する。したがって、全体の核反応式は以下のようになる。
γ線は光子であり、ニッケル60原子核からのそれらの放出は電磁(EM)過程である。ここで、EM過程ではパリティの保存(P保存)が守られることが知られていたことがこの実験において重要である。すなわち、放出されるγ線の分布は、弱い相互作用を介して放出された電子の偏極の対照となると同時に、コバルト60原子の均一性の指標ともなる。ウーの実験は、逆向きの核スピンを持つγ線放射と電子放射の分布を比較した。もし電子がγ線と常に同じ方向、同じ割合で放出されることが分かったならば、P保存は真となる。もし崩壊の方向性が偏る、すなわち、電子の分布がγ線の分布に従わないならば、パリティの破れが証明される。
この実験における実験的挑戦は、可能な限り最も高く偏極したCo核を得ることであった。電子と比べてCo核の磁気モーメントは非常に小さいため、液体ヘリウムだけで達成できるよりもはるかに低い極低温での高磁場が必要であった。この低温は断熱消磁の手法を用いることで達成された。放射性コバルトは高度に異方性のランデのg因子を持つ常磁性塩である硝酸セリウムマグネシウムの結晶上に表面薄層として蒸着された。
この塩は高いg因子軸に沿って磁化され、温度はヘリウムを低圧へ膨張させることによって1.2 Kまで下げられた。水平磁場を切ることで、温度はおよそ0.003 Kまで低下した。水平磁石は開かれ、垂直ソレノイドを導入してコバルト原子核を上向きあるいは下向きに整列させるためにスイッチを入れて作動させた。ソレノイドの磁場では無視できる程の温度の上昇しか起こらなかった。これは、ソレノイドの磁場配向が低いg因子の方向にあるためであった。Co核の高い偏極を達成するこの手法はGorterとRoseによって考案された。
γ線の生成はこの偏極の指標として赤道方向と極方向の計測器を使って測定された。γ線の偏極は、結晶が温まって異方性が失われるまでの15分間にわたって連続的に測定された。同様にして、β線放出がこの温度上昇の間に連続的に測定された。