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  她是被世界誉为“核物理女王”的中国女人,也是第一位当选美国物理学会会长的女科学家。她还是在美国研制第一颗原子弹“曼哈顿计划”中,发挥重大作用的华人女科学家。她利用β衰变实验,验证了杨振宁、李政道的“在弱相互作用下宇称不守恒理论”。使两人成为首次获得诺贝尔奖的华人,自己却阴差阳错地与诺奖失之交臂。她有一个非常男性化的名字——吴健雄,就是这个气宇轩昂的名字带着这位小女子,在那个男性主宰的社会,大放异彩。

被“曼哈顿计划”和“诺贝尔奖”遗忘的物理学家,物理学家丈夫是袁世凯次子

被“曼哈顿计划”和“诺贝尔奖”遗忘的物理学家,物理学家丈夫是袁世凯次子

  1912年,吴健雄出生于江苏省苏州太仓浏河镇。 她的父亲吴仲裔是一位忧国忧民的知识分子,思想十分开明,更是不受重男轻女的社会风气影响,他对自己的孩子一视同仁,同样鼓励女孩子上学和自强不息。

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图:父亲吴仲裔与母亲樊复夏合照

  在父亲的帮助下,吴健雄11岁的时候就到离家50里远的苏州第二女子师范求学。1928年5月,胡适来到苏州女校做了一次题为《摩登的妇女》的演讲,而恰好当时吴健雄是负责做演讲记录的。当时吴健雄第一次听到这位留过洋、代表着新思想的胡适演讲,这让她大开眼界,“思绪澎湃,激动不已”。此时她也暗下决心,势必要做出一副大事业

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图:胡适与吴健雄合照

  之后她还获得一次机会到胡适任教的中国公学读书,在那里她也成为了胡适的得意门生。

  关于吴健雄和胡适之间有一件趣事:有一次考试,吴健雄只用了不到两个小时就完成了本来三个小时的考试,而且答卷非常完美。胡适兴奋地把卷子送到教务处,而当时恰好杨鸿烈和马君武两位名师也在。他们两人也说,自己班上也有一个女生几乎次次考试都拿一百分,于是三人对了一下名字,这个女学生的名字都是吴健雄。

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  在1929年,吴健雄以优异的成绩毕业于苏州女校并保送到国立中央大学(当时江南最高学府,南京大学前身)的数学系。在一年后转到物理系攻读,师从居里夫人的学生近代物理学家施士元。1934年,吴健雄从中央大学毕业,先后到浙江大学及中央研究院工作了两年。但是拥有雄心壮志的她怎么可能就止步于此呢,在1936年,吴健雄得到叔叔的资助后,与林语堂等同乘“胡佛总统号”游轮远渡美国攻读物理学博士学位。

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图:吴健雄出国前与父母亲的合照

  她选择了加州大学伯克利分校——有着世界完备而先进的实验设备且还是物理大师云集的地方。当时在加州大学柏克利分校的大物理学家,有后来主持美国制造原子弹计划,被誉为“美国原子弹之父”的欧本海默(R.Oppenheimer),还有因为发明回旋加速器而得到诺贝尔奖的劳伦斯(E. Lawrence)。吴健雄虽然师从劳伦斯,但跟随来自意大利的物理学家塞格瑞(E.Segre)做实验,塞格瑞在1959年获得诺贝尔物理奖。在这里,吴健雄的物理才能日渐增长。

  1939年吴健雄和赛格瑞教授开始合作一起做实验和研究,他们当时研究的项目是“探究铀原子核分裂的产物”。

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图:吴健雄在实验室

  由于赛格瑞教授去了纽约探望好友的原因,吴健雄只能单独地完成了这个“探究铀原子核裂变产物”的实验。其中有一个成果便是发现在铀原子核裂变会产生放射性同位素氙-135。这种同位素对中子有一定的吸收性,这个结果后来在“曼哈顿计划”起了非常重要的作用。在1940年,吴健雄的博士学位论文还被刊登在物理学界最权威的《物理评论》上

  她在核子物理研究方面脱颖而出,成为物理学界一颗冉冉升起的新星,光彩夺目。

  此时吴健雄已经被劳伦斯、赛格瑞和奥本海默等一行杰出物理学家认为是物理界第一流的实验物理学家。即便如此,身为中国女人的她仍不能在别的大学里面谋得一个职,她只能留在实验室继续做研究员。直到1958年,吴健雄才晋升哥伦比亚大学正教授,并获选为美国国家科学院的院士以及台湾中央研究院院士。

  在伯克利大学时,吴健雄就遇到了相守一生的同为物理学家的丈夫袁家骝——袁世凯次子袁克文的儿子。 袁家骝是一位名闻遐迩的高能物理学家,二战期间应邀参加美国政府的国防科研工作,协助制造雷达,战后入普林斯顿大学从事宇宙研究,后又在美国布鲁克海芬国家实验室工作,从事核子科学基本理论的研究,任高级研究员。他在高能物理、高能加速器、粒子探测系统、宇宙线、无线电定向、频率调制和雷达系统研究上均有很高的造诣。

  1942年5月30日,吴健雄与相识六年的袁家骝结为夫妻。当时同在美国求学的钱学森也来见证了这段美好姻缘,还为他们的婚礼拍了一部小电影。

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图‍:吴健雄与袁家骝婚礼

参与奥本海默的“曼哈顿计划”

  就在吴健雄结婚的同年六月,美国为了先于纳粹制成首枚原子弹,聚集了当时西方世界上最杰出的科学家开始实施“曼哈顿计划”。此时吴健雄因为没有美国国籍而没被邀请参加“曼哈顿计划”。她在这段时间曾先后到史密斯学院和普林斯顿大学担任讲师。但是“曼哈顿计划”开展到一半便遇到了让这些世界级的科学界一筹莫展的难题。

  这个难题就是核爆炸引燃容易,但在核爆炸之后理论应该产生的链式反应却突然中断了——因为大多数的中子都消失了,中子消失了原子核裂变链锁反应就会停止,那到底是什么原因会让中子离奇失踪呢?

  这个现象让奥本海默和费米等一行科学家非常费解,于是他们想是不是在核裂变的过程中产生了什么物质把中子吸收了呢?奥本海默突然想起吴健雄曾经做过关于铀原子核分裂的产物的实验研究。他作为“曼哈顿计划”的总负责人立马找到了吴健雄,把这个难题交给他心目最权威的核物理学女王。1944年起,吴健雄作为一位没有美国国籍的中国女科学家加入到曼哈顿计划中, 她负责的工作是最关键、最机密的难题部分。后来她开发出了一种用于隔离在核裂变中产生的放射性同位素氙-135的装置,把消失的中子找了回来,使这颗原子弹能够顺利爆炸。这事直到1992年,哥伦比亚大学授予吴健雄美国理工界最高荣誉的普宾奖金时,这个秘密才得以公之于众,吴健雄才拥有了“第一颗原子弹的助产士”的称号。

被“曼哈顿计划”和“诺贝尔奖”遗忘的物理学家,丈夫是袁世凯次子

美国《时代周刊》(Time)2020年评选出1920-2019年世纪年度女性,吴健雄是1945年的年度女性。

  她的确在1945年获得美国政府的第二次世界大战研究贡献奖。

  美国和英国的媒体在报道她对研发原子弹所做贡献的同时,常常提及她当年的贡献被人遗忘的事实,以及她作为女性曾受到的不公平对待。英国广播公司BBC在“被科学遗忘的女性”报道中这样写道:“吴健雄是20世纪最重要的物理学家之一。她作为曼哈顿计划的一部分,参与了原子弹的研制。然而今天却很少有人知道她的名字。

用实验验证了杨振宁和李政道提出的“宇称不守恒”的假设

  吴健雄最突出的贡献并不是在制造原子弹上面,而是用实验验证了杨振宁和李政道提出的“宇称不守恒”的假设,使这两位科学家获得了华人的第一个诺贝尔奖。

  在微观世界里有一条被全世界科学家认定的金科玉律——“宇称守恒定律”,通俗地说就是左右对称原理。但是杨振宁和李政道却对这条“不容置疑”的定律产生了怀疑,然而怀疑也只是一个假设,没有实验支持永远只能是一副空壳。

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图:李政道与杨振宁

  作为理论物理学家的杨和李那时候找了许多实验物理学家,想与他们合作验证自己的假设。但是因为当时的科学界认为“宇称守恒”是不可能推翻的,再加之要完成这个实验也是极度困难和费时间的,在权衡利弊之后,很多科学家都不愿意与杨、李合作。所以杨和李便找到了同是华人老乡又是“β衰变的权威”的吴健雄,当时吴健雄的老师泡利也极力劝阻她,认为她的才能不应该浪费时间在这些显而易见不成立的实验上,因为他觉得“上帝不可能是个软弱的左撇子”,甚至还敢跟别人打赌吴健雄这个实验不会成功。吴健雄却顾不得这么多,她立马放下本来要与丈夫旅行演讲,一头栽进实验室做实验。

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图:泡利与吴健雄

  吴健雄设计了一个极化核钴60β衰变的实验去检验宇称是否守恒,这个实验在技术上是相当困难的,不单要进行β衰变,而且还需要在极低温的环境下才能进行进一步的观察。当时她居住在纽约,而拥有制造极低温环境设备的国家标准局却在华盛顿,她在做实验期间一直穿梭来回于华盛顿和纽约之间,一天的睡眠时间也只有三四个小时。实验室里面放着些饼干和面包, 饿了就吃,吃了继续做实验。经过一遍又一遍的尝试,一次又一次的验证,吴健雄的实验取得了初步的成功——“β射线的不对称现象非常明显”。为了证明这个实验万无一失,她还设计了多个方案来否定自己已经取得的结果。在多次“否定”无果后,吴健雄才把自己的实验结果正式在美国物理学会上公布。

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  彻底推翻流行多年的“宇称守恒定律”

  “宇称守恒定律”被推翻,整个科学界都为之震惊,如果没有吴健雄的出现,这条谬误了这么多年的定律该让多少物理学研究停滞不前。1957年瑞典皇家科学院把诺贝尔奖颁发给了杨振宁和李政道,杨振宁和李政道却把当之无愧与杨、李共享此荣誉的吴健雄忘记在之门外,这使很多人都感到非常意外和不满。但是她本人却很淡然地说:虽然这件事情深深的伤害了我,但是我并不是为了争得荣誉才去做学问和实验的,何况我还得到了很多承认我的奖誉。

  确实,吴健雄一生得到过的奖项也是多到数不完,除诺贝尔奖以外几乎所有重大的国际奖项她都获得过。1975年,吴健雄还当选美国物理学会会长,这是美国物理学会历史上第一位女会长。她还曾先后担任美国国家科学院院士、麦丁堡皇家科学院院士、中国科学院首批外籍院士、台湾中央研究院院士等。

  2021年临近之际,美国邮政总局宣布,在即将发行的新年邮票中,将有一枚是华裔女科学家吴健雄(Chien-Shiung Wu)。

  而在2020年3月美国《时代周刊》(Time)推出的世纪年度杰出女性名单中,吴健雄被列为1945年的年度女性。

  在中国南京东南大学里,有一个以她命名的吴健雄学院和吴健雄纪念馆。在台湾,有以她命名的吴健雄基金会。她的科学成就和非凡人生,使她受到海峡两岸的拥戴和美国的推崇。

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 1973年,在中美关系解冻、美国总统尼克松访华后的第二年,离开中国37年之久的吴健雄回乡省亲,会见了中国时任总理周恩来。

  1990年,中国紫金山天文台将1965年发现的第2752号小行星命名为“吴健雄星” ,以表示对这位世界著名物理学家的尊崇。

  尽管年已老迈,吴健雄仍然不遗余力地奔走在美国和中国之间指导国内科研和教育事业,1986年,吴健雄还捐出自己所有积蓄成立吴仲裔奖学基金,鼓励中国学生奋发图强。1997年2月16日,吴健雄在纽约病逝,终年85岁。遵照吴健雄本人遗愿,丈夫袁家骝将其骨灰带回故乡中国江苏苏州太仓浏河镇,落叶归根。

  生命之所以有意义是因为它会停止,而时间有意义是因为它能记住一个人给予世界的馈赠。这个外表柔弱的中国女人,曾经刚强地屹立着,到现在还是像那颗以她命名的“吴健雄星”一样熠熠生辉,照耀着我们。

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