吴健雄

吴健雄

1912-1997

关于吴健雄

吴健雄(1912—1997),世界顶尖的实验核物理学家,以精确实验改写了物理学的基本定律

她是美国物理学会首位女性会长、中国科学院外籍院士,其用β衰变实验证明弱相互作用中宇称不守恒的划时代贡献,至今深刻影响着人类对宇宙对称性本质的理解。她被誉为“核物理女王”,是物理学史上实验精度最高、犯错最少的科学家之一。

1956年,当李政道和杨振宁提出弱相互作用中宇称可能不守恒的假说时,全球物理学界几乎无人相信。吴健雄却敏锐地意识到这是一个“黄金机会”。她毅然放弃二十年来首次回国的计划,退掉邮轮船票,独自留守美国着手实验。她选择了钴-60作为实验对象,需要在接近绝对零度的超低温和强磁场中观测原子核β衰变的电子出射方向。整整一个秋天,她奔波于纽约的哥伦比亚大学和华盛顿的国家标准局之间,一边教书,一边做实验。玻璃恒温器在超低温下频繁泄漏超流氦,每次泄漏需要六到八小时重新升温、涂脂、降温;她的合作者就睡在仪器旁的睡袋里,随时待命。1956年圣诞节前夜,大雪封城,她乘最后一班火车赶回纽约,深夜在火车站给李政道致电,报告了那个颠覆性的结果:不对称“很大”,非对称参量几乎接近负一。1957年1月15日,哥伦比亚大学召开新闻发布会,《纽约时报》头版标题赫然写道:“物理的基本概念被实验推翻”。

这场实验不仅证实了宇称不守恒,还同时证实了电荷共轭不守恒和中微子二分量理论,一石三鸟。半年之内,全世界涌现出数百个相关实验。李政道评价说:“对称和守恒是物理学的基础,但这两个很重要的定律和假设都被健雄的实验推翻了。所以,这是一个划时代的实验。”

今天我们在这里追忆这位从江苏太仓浏河镇走出的科学家。翻阅她的实验笔记、手稿和照片,我们能感受到的不仅是人类探索未知的勇气,更是一个人对科学真理的赤诚和对故土的深情。当你看完这些记录,也许会发现:记住一个人最好的方式,不是记住她的荣誉,而是理解她为何愿意为那个“黄金机会”放弃一切,并在实验室的深夜孤灯下,一毫米一毫米地逼近宇宙的真相。

吴健雄,美籍华裔核物理学家,通过实验证明弱相互作用中宇称不守恒,为李政道、杨振宁获诺贝尔奖奠定基础,并参与曼哈顿计划。人生一页是一个温暖永久的线上纪念空间,大家在人生一页纪念吴健雄,以表达我们无尽的怀念。

宋鹏

5天前

积健为雄:吴健雄的科学与人生

1912年,江苏太仓浏河镇,一位父亲为自己的女儿取名“健雄”——源自“英雄豪杰”排行,寓意“不让须眉,积健为雄”。这个女孩后来成为世界上最重要的核物理学家之一,她的实验推翻了物理学自1920年代以来奉为圭臬的宇称守恒定律,打开了通往新物理世界的大门。她的全名叫吴健雄,一个在科学史上无法绕过的名字。

一个实验撼动物理学根基。 1956年春天,李政道和杨振宁向吴健雄提出了一个请求:能否用β衰变实验验证弱相互作用中宇称是否守恒?当时,物理界的主流态度是“不相信这个理论是可行的”,宇称守恒被视为自然法则的基本信条。吴健雄却敏锐地意识到这是“一个黄金机会”。她刚刚买好了二十年来第一次回国的船票——自1936年赴美,她因战乱和家国变故一直未能还乡。她毫不犹豫地退掉了船票,让丈夫袁家骝独自启程,独自留在美国开始了这场注定载入史册的实验。

实验本身的难度超出了大多数人的想象。她需要将放射性钴-60置于强磁场中,在接近绝对零度的极低温下极化原子核,然后观测β衰变放出的电子方向。她在哥伦比亚大学制备探测器和晶体,在美国国家标准局搭建低温装置。整个1956年秋季,她穿梭于纽约和华盛顿之间,同时担负着哥大的教学任务。玻璃恒温器在超低温下反复泄漏,每次修复需要六个小时。她的合作者霍普斯就睡在仪器旁,不分昼夜地守着。1956年12月24日,华盛顿大雪纷飞,机场全部关闭。吴健雄搭最后一班火车赶回纽约,深夜在火车站用公用电话联系李政道,报告的内容清晰无误:观测到的不对称“很大”。1957年1月15日,哥伦比亚大学召开发布会,《纽约时报》头版标题赫然写着:“物理的基本概念被实验推翻。”半年之内,全世界涌现出数百个重复验证的相关实验,没有一例能推翻吴健雄的结论。

战场与实验室中的唯一身影。 比宇称不守恒实验更早的1944年,二战正酣,吴健雄以一位尚未加入美国国籍的华人身份,加入了代号“曼哈顿计划”的原子弹研制工程。她不仅是该计划中唯一的中国科学家,也是为数不多的女性科学家之一。她面对的难题是:铀核反应堆B反应堆间歇停止运作,原因不明。恩里科·费米一筹莫展,他的同事塞格瑞建议:“去问吴小姐。”吴健雄很快证实了费米的怀疑:核裂变副产品氙-135会吸收中子,毒化反应堆。这一论断解决了原子弹研制中的关键障碍。曼哈顿计划的技术负责人奥本海默称她为“Jiejie”。然而,吴健雄对核武器的态度并非毫无保留——1965年访问台湾时,她忠告蒋介石:“永远不要走制造核武器这条路。”

诺奖之外,更见风骨。 1957年诺贝尔物理学奖颁给了李政道和杨振宁。吴健雄被视为“该得却未得的科学家”——1988年诺奖得主史坦伯格明确说:“没有吴健雄的实验结果,李杨二人的理论只能是一种构想,她应当之无愧地分享诺奖。”杨振宁本人也公开表示过同样的遗憾。面对这些争议,吴健雄的态度清晰而从容。她在一封贺信中写道:“做学问不为诺奖,它又不是我丈夫,为什么要对它念念不忘?”1978年,以色列专为诺奖遗珠设立沃尔夫奖,她成为首位获奖者。她共获得了十六个荣誉博士学位,以及美国总统颁发的国家科学奖章。她的墓园建在浏河镇明德中学的紫藤阁旁,由李政道设计:两座石球在水流中顺逆向旋转,象征左右对称被她的实验推翻。

吴健雄用一生证明:一个人能够同时是中国的女儿、科学的巨人和不念旧恶的君子。她所做的实验推翻了物理学的根基;她淡然面对的遗憾,反而让她的格局更加清晰。当我们谈起她,记住的不是她未能获得的奖项,而是她选择了一条“必须做”而非“轻松走”的路——这条路穿越了性别、种族与时代的藩篱,不动声色地改变了一个时代。

宋鹏

5天前

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