“东方居里夫人”吴健雄:穿着旗袍造原子弹,把杨振宁李政道推上诺贝尔领奖台却被历史遗忘

小德 德先生 2019-04-02

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在中华民族长达5000多年的历史长河中,涌现出无数巾帼英雄。花木兰、梁红玉……卫国杀敌、驰骋沙场、出生入死、屡建奇功。在科苑里也不乏成就卓著的女性,不逊须眉。吴健雄就是其中的一位。


她用科学实验证明了杨振宁、李政道获得诺贝尔物理学奖的“宇称不守恒理论,她对物理学所作的重大贡献,也已成为全人类的共同财富,值得炎黄子孙为之骄傲和自豪。


1990年,太阳系一新发现、编号为2752的小行星正式被南京紫金山天文台命名为“吴健雄星”。这位在物理学方面成就卓的女性是少数在有生之年获此殊荣的科学家之一。她的成功生动地证明了妇女也能登上科学成就的顶峰。


良师引路,成为胡适的得意门生

1912年,吴健雄诞生在有着“六国码头”之誉的江南水乡——江苏省太仓市浏河。聪慧好学的她,上小学和中学时国文和英文常考满分,文笔也十分出众。


1929年,吴健雄以优异成绩从苏州女师毕业,并被保送到中央大学(现南京大学)。吴健雄念的是师范,按规定要先教书服务一年,才能继续升学,但由于当时规定并没有那么严格,因此吴健雄在这一年当中,并没有去教书,反倒是进了上海的中国公学再读一年书,因而也有机会成为胡适的得意门生。吴健雄曾说过,在一生中影响她最大的两个人,一个是她父亲,另一个则是胡适先生。


儿时吴健雄和家人(右二为吴健雄)

胡适曾预言过:如再琢磨,吴健雄必可成为中国文坛的明星。然而她却在众多学科中独钟物理,因为芸芸大千的物质世界里,表象光怪陆离,内部却好像存在某些神秘奥妙的规律,深深吸引着她。


胡适和吴健雄

1930年,吴健雄如愿考入江南最高学府——中央大学。初进中央大学时,吴健雄念的是数学系,一年后她转到自己最感兴趣的物理系。


吴健雄开始大学求知生涯之时,物理学在西方正经历革命性变革。对于令人眼花缭乱的物理学进展,18岁的吴健雄虽然并不完全知晓,但她少年时念过关于居里夫人的传记,居里夫人是吴健雄崇拜的偶像。不过,她完全没有想到,不到20年后,自己会因为在原子核物理方面的杰出贡献而被誉为“中国居里夫人”。


那时的中央大学物理系,汇聚了许多知名的学者,如研究光学的系主任方光圻,在欧洲跟随居里夫人做过研究的施士元,以及后来成为国著名天文学家、并担任过京南紫金山天文台台长的张钰哲等,他们对吴健雄都很器重。


在中央大学四年时光中,吴健雄生活的中心,一直是勤奋读书。在实验室中,她一点一滴地学习科学知识,不断探求物理学的最新领域。在方光圻、施士元等良师的影响下,吴健雄慢慢加入到追寻科学奥秘的队伍之中。


赴美留学,成就世界一流核物理权威

毕业两年后,吴健雄准备出国深造。当时,女性出国留学极为少见,她如何能开风气之先?一切都是吴健雄父亲的缘故。吴父早年曾参加过反清革命,之后返回家乡建立一所小学并担任校长。他思想开明,主张男女平等,因而尽可能让女儿接受最好的教育。从她极富男性化的名字也看得出父亲对女儿的期望。


在亲友的资助下,吴健雄于1936年赴美深造,她选择了物理大师云集的加州大学伯克利分校。


当时的伯克利,虽然不像哈佛、耶鲁、哥伦比亚等名校有那么悠久的历史,却吸引了一批年轻而具有顶尖水平的物理学家,如发明和建造回旋加速器的劳伦斯,当时年仅35岁;后来被誉为美国“原子弹之父”的奥本海默,当时才28岁。吴健雄很快发现伯克利物理系有着无可抗拒的吸引力,这正是她梦寐以求的探索科学知识的圣地。


吴健雄在加州大学伯克利分校物理实验室

前两年的基础课程上完后,吴健雄开始准备博士论文报告。由于吴健雄的物理学基础很扎实,加上以前就做过X光晶体衍射实验,因此深得老师的赏识。


当时在伯克利放射实验室任主持人的劳伦斯,一开始就是吴健雄名义上的指导老师。实际上指导吴健雄做实验的,是一位曾跟随大科学家费米在罗马做原子核实验工作的物理学家塞格瑞。


1938年,当吴健雄正式开始做原子核物理实验时,这还是一个全新的领域。1939年由塞格瑞指导吴健雄进行的实验,正是研究铀原子核分裂的产物,它的一项结果为美国制造原子弹的曼哈顿计划做出了重要贡献。1940年,吴健雄获得博士学位,她的学位论文发表在物理学界最权威的《物理评论》上。


在美留学期间的吴健雄

由于在原子核分裂和放射性同位素方面的杰出贡献,当时吴健雄已成为奥本海默等许多大科学家心目中的“权威专家”。这时的吴健雄,已成为伯克利的一个传奇人物,当地报纸对她有专题报道,中国国内也开始有人用“中国居里夫人”来称呼她。


然而,吴健雄在科学上的攀登,也因她是女性又是东方人而更加艰辛。早年的西方社会是歧视女性的。研究原子核结构获诺贝尔奖的玛丽亚·迈耶曾在哥伦比亚大学任教,却因学校规定夫妻在一起工作只付一人的工资而“无偿”替校方卖力。居里夫人虽两次获诺贝尔奖,但最终也未能当选地位祟商的法国科学院院士。


虽然吴健雄在核物理方面成绩卓然而名声渐起,但校方却不愿聘她为教员。当时美国排行前20名的大学,没有一所聘用女物理学者,加上她是黄皮肤、黑头发的中国人,就备受歧视了。


最终,经导师劳伦斯推荐,有8所美国院校愿意聘请吴健雄。其中包括著名的普林斯顿大学,麻省理工大学和哥伦比亚大学,而这些学校在此之前根本拒收女性。吴健雄选择了丈夫袁家骝任职的普林斯顿大学。1944年,吴健雄终于卸下教学重担,重返科研岗位。


二战期间,吴健雄和丈夫袁家骝应邀参与了原子弹的实验和制造,美国原子弹的制造,出自一个被称之为“曼哈顿”的科学计划。这个改变了人类历史进程的计划,集合了当时许多第一流的科学精英,吴健雄就是其中之一。


吴健雄在“曼哈顿计划”中做实验

吴健雄是参与曼哈顿计划的惟一的女科学家,她所从事的工作,更是该计划最为核心的部分。参与曼哈顿计划,一方面是由于吴健雄在核物理研究上已有重要成就,另一方面也由于奥本海默对吴健雄的特别赏识。也正因为如此,吴健雄才能以一个初到美国、不具备美国国籍的外国人身份,参加到如此机密的国防科学计划之中。


核爆炸引燃容易,但是核爆炸后会被核爆炸所引起的反应所阻止。美国曼哈顿计划中,原子弹核爆炸的连续性则是难以解决的世界性顶尖难题,吴健雄所负责的,就是核爆炸的连续性。奥本哈默作为总负责人,把这一难题交给他心目中最权威的核科学家吴健雄。


吴健雄的工作,对曼哈顿计划的顺利完成,起到非常重要的推动作用。


甘为人梯,以实验室工作证明李政道杨振宁的定理

从1944年算起,吴健雄在科学园地里辛勤耕耘了半个世纪。在半个世纪的科学生涯里,吴健雄在物理学方面最重大的成就是在1956年成功地实验证明了李政道、杨振宁提出的在弱相互作用中宇称不守恒的论点,李、杨因提出这一论点而获1957年诺贝尔物理奖。


在科学界,把肉眼及显微镜所能观测到的物质世界称为“宏观世界”,反之称为“微观世界”。科学家们相信微观世界的众多基本粒子,均根据某些规则运行,其中一条叫做“宇称守恒定律”。通俗地说,即左右对称原理。


1956年,两位年轻的中国科学家杨振宁、李政道怀疑这则定律的正确性,但因实验太难,没人愿意尝试,于是他们上门求助于此时已声名远扬的吴健雄,请她设计实验来证明这个猜想。


在科学界推翻一项定律,可说是革命性的理论假设,觅需精密度极高的实验来验证才行。此前,吴健雄已计划与丈夫赴日内瓦开会,然后回祖国看看,这也是他们年来首次返乡。吴健雄左思右想,觉得这项实验极富挑战性,必须把握时机,最后她终于决定留下来。


接下来的几个月,她每天只睡三四个小时。由于哥伦比亚大学的仪器不够先进,她必须到华盛顿国家标准局的实验室做实验。就这样,她每日来往奔波,精神一直处于高度紧张状态。


吴健雄的实验操作一系不苟,为了做到“万无一失”,她反复考虑并设计好几个方案来否定已经取得的结果,当所有否定的企图都失败后,她才放心。于是在1957年1月她在美国物理学会年会上正式宣布了自己的实验结果。证明了李、杨提出的在弱相互作用中宇称不守恒的新论点,震动了科学界。


一年后,杨振宁和李政道双双荣获诺贝尔奖,出人意料的是,吴健雄不在获奖名单之列。吴健雄的实验结果,多次验证了杨振宁、李政道的“宇称不守恒”理论,直接促成他们二人获得诺贝尔奖,而吴健雄自己却与诺贝尔奖失之交臂,充当了幕后的无名英雄。


1957年诺奖颁奖礼:左一杨振宁,坐三李政道

对于吴健雄这种甘为人梯的精神,不少人表示赞赏,也有不少人为她抱打不平,其中就有1988年诺贝尔物理学奖得主、与吴健雄在哥伦比亚大学有长期同事情谊的史坦伯格。在他看来,没有吴健雄的实验结果,杨、李二人的理论只能是一种构想,吴健雄的实验结果改变了这一切,吴健雄应该当之无愧地与他们共同分享诺贝尔奖。


虽然与诺贝尔奖失之交臂,但并没有影响吴健雄在学术界的地位和荣誉。1958年她被选为美国国家科学院院士,并且成为科学研究基金会的第一位女性获奖者。同年6月,久负盛名的普林斯顿大学授予吴健雄荣誉物理学博士学位,成为该校建校百年来获此学位的第一位女性。


1958年,普林斯顿大学将名誉博士学位首次授予女性科学家——吴健雄(前左二),同时获得该学位的还有李政道(前右一)、杨振宁(前右二)

当吴健雄将“宇称原理”推翻时她也就建立了男女之间的“宇称原理”再也不能说妇女不能站在科学成就的顶峰之上了。


一颗中国心,鼎力支持中国的科研事业

虽然身居海外多年,吴健雄始终没有忘本,时刻惦记着祖国的科学发展事业。


1946年,一位美国教授在退休前希望将藏书捐赠给中国的一所大学,在吴健雄的努力下,才将这批图书送给了北京大学。


1982年,吴健雄受聘为南京大学、北京大学、中国科学技术大学等校的名誉教授,是中国科学院高能物理研究所学术委员会委员,1994年当选为中国科学院首批外籍院士。


晚年,吴健雄拿出25万美元,捐给母校明德学校作为基建费。她表示,她是华夏儿女,作为一名科学家,她拿不出更多的钱来,但她可请海内外优秀的科学家来做学校的顾问,推动祖国科技建设的发展。


她平时以俭朴著称,为设吴仲裔奖学金她慷慨捐出近一百万美元,表达她的寸草之心,造福桑梓。并向太仓县五十九名优秀师生颁发首届吴仲裔奖学金


1993年,在吴健雄和袁家骝的建议和全程参与下,被称为“科学神灯”的第三代同步辐射加速器正式启用。这一成果使中国人在这一领域取得了与美国、欧洲在世界鼎足而立,在亚洲第一的地位。


1997年2月16日,吴健雄因中风去世,享年84岁。落叶归根,她的骨灰被安葬于苏州太仓浏河。墓碑上有这样一句话:她是卓越的世界公民,和一个永远的中国人。



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