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璀璨星河 最闪耀的一颗 物理科学第一夫人吴健雄

发布时间:2017-8-22 15:12 原作者:司马文森   来自: 核电文化



沃土藏深情蓄势为登峰

1936年七、八月间,吴健雄得到她叔叔资助出国的费用,准备到美国密西根大学去念书。19368月,24岁的吴健雄到达美国加州旧金山。此时学校已经开学。学校中一个华裔学生会会长见到吴健雄后便告诉她说,刚好两个礼拜前才来了一位中国学生,是念物理的,可以带吴健雄一同参观物理系,那位中国留学生就是袁家骝。袁家骝是清末重臣袁世凯的孙子,不过当时吴健雄并不知道袁家骝和袁世凯的关系。吴健雄在袁家骝的带领下,参观了建在一个小山丘起伏地形上的柏克莱校区。做过一些x光晶体衍射光谱实验的吴健雄,看到柏克莱物理系各种不同的实验,心中无比的兴奋。在柏克莱后山上的放射实验室,已经建成了一具37英寸的回旋加速器,对于这种可以用于加速带电粒子,撞击不同原子核,进行当时最热门原子核实验的奇妙仪器,吴健雄是非常仰慕的。当时柏克莱的物理系,吸引了一批年轻而顶尖水准的物理学家,有35岁发明和建造回旋加速器的劳伦斯,还有一位绝顶聪明的年轻理论物理学家奥本海默,那时奥本海默28岁。有强烈成就动机的吴健雄,很快就发现柏克莱物理系无可抗拒的吸引力,这正是她梦寐以求的探索科学知识之地。在这里还碰到了对她赏识照顾有加的胡适,胡适还写了一封期待和勉励的长信给吴健雄。多年后胡适去世,吴健雄把信寄给了胡适夫人,现存于台湾南港的胡适纪念馆中。吴健雄在柏克莱物理系认真地上课求知。由于她的才分出众,勤奋努力,加上外貌妩媚气质高雅,个性又开朗率真,在物理系师生间成为一个明星人物,物理系的男同学都众星拱月般地仰慕她,公认她是系花美女,其中有好几个人追求她。

1939年吴健雄由塞格瑞指导进行的实验,也正是研究铀原子核分裂的产物。在这一系列的实验工作中,对吴健雄而言,可以说有两大重要意义。一是这些实验虽有塞格瑞指导,但是大多数是吴健雄独立完成的,另外则是其中的一项结果,对于后来美国造原子弹的“曼哈顿计划”提供了关键的贡献。吴健雄是1940年得到博士学位的。她的研究论文发表在国际上最重要的《物理评论》期刊上,实验结果在科学上也都有相当重要的意义。吴健雄得了学位之后,继续在柏克莱做了两年博士后研究。她的实验工作是研究铀元素的分裂产物以及一些元素的放射性同位素,因此经常要利用回旋加速器撞击靶后产生的中子束。这时吴健雄已经是加州大学柏克莱分校的一个传奇人物,当地的报纸都有专文报道,她是“中国居里夫人”。这时候的吴健雄,已经是科学上一颗耀眼的明日之星了。

原子弹的制造,是出自一个被称之为“曼哈顿”的科学计划,这个在美国开始,并改变人类历史的科学计划,集合了当时同盟国许多第一流的科学头脑;在这些投身计划的科学精英当中,有中国女物理学家吴健雄。作为参与“曼哈顿计划”的一位外籍女性科学家,吴健雄的工作并非寻常普通,而是相当关键的部分;“曼哈顿计划”的主持人,有美国“原子弹之父”称号的大科学家奥本海默,对吴特别赏识。也就是这个缘故,吴健雄才能以一个初到美国不过几年,不具备美国国籍的外国人得到特殊的保密许可,参加高度机密的美国国防科学计划的核心工作。吴健雄关于铀原子核分裂后,产生的氙气对中子吸收横截面的关键性研究,对“曼哈顿计划”的顺利进展,有相当大的贡献。吴健雄进了柏克莱的物理研究所念书,也和袁家骝同班上课,一同念书。吴健雄由于才貌出众,在物理研究所一大批研究生当中,受到许多人的爱慕,这当中就有袁家骝。到了1940年以后,吴健雄和袁家骝的感情渐趋稳定。1942530日,吴健雄和袁家骝在加州理工学院结婚,这一天也正好是吴健雄阳历30岁生日的前一天。他们的婚礼简单而隆重,二人在美国的许多同学好友,都来出席盛会。当时也在加州理工学院求学,担任中国同学会会长的钱学森,还替他们的婚礼拍了一部八厘米的电影。

敢为天下行 验证宇称定律

1957年,有两位中国科学家以革命性的深邃理论成就,得到了在世界科学上有至高地位的诺贝尔物理奖。一位是杨振宁博士,另一位是李政道博士。他们对于长久以来科学家深信的一个科学观念——宇称守恒定律,提出了大胆而革命性的质疑。宇称守恒原本是研究物理的人一致相信的原理之一,要对这个物理上相当基本的原理发生怀疑,是非比寻常之举。尽管由于奇异粒子在实验中显现出不可解的现象,引起对于宇称守恒诸多质疑的讨论,但到最后却并没有许多人真正深入地去探究。杨振宁和李政道经过研究完成了一篇论文《在弱相互作用中宇称是守恒的吗?》,论文中不但提出理论上对宇称守恒在弱相互作用中的质疑,也提出了好几种检验这种想法的实验。他们的质疑由于最先得到吴健雄实验结果的明确佐证,而成为物理科学上一个新的观点。在他们的文章中,感谢了五位物理学家,其中就包括了高德哈伯和吴健雄。吴健雄已经认识到,对于研究β衰变的原子核物理学家来说,这是去进行这样一个重要实验的黄金机会,不可以随意错过。她认为,纵然结果证明宇称在β衰变方面是守恒的,也一样是为这方面的科学论点,设定了一个极重要的实验证据。由于吴健雄是这个实验的提议人,她独立完成了报告。美国一些重要的杂志如《时代》、《生活》,也都大篇幅地报道了这个科学上的大事。消息公布后,世界各地的科学家,都奔往他们的实验室,重复这个重大的实验,吴健雄接到无数的询问,也得到许多的道贺。普林斯顿高等研究所所长的奥本海默,为此还特别举行了一次晚宴,邀请吴健雄和杨、李等人参加。他在晚宴前聚集大家在图书馆中做了简短的讲话,他特别强调,宇称不守恒有三个人功劳最大,除了杨、李之外就是吴健雄;瑞典皇家科学院的诺贝尔委员会,没有把诺贝尔奖同时颁给吴健雄,是诺贝尔委员会最大的失误,原因是宇称不守恒的构想虽然是杨、李提出的,但却是吴健雄做实验发现的,不可忽略吴健雄的贡献。随后晚宴时,奥本海默特别安排吴健雄在他身旁,显示出对她的赏识和照顾。

1973年,吴健雄、袁家骝夫妇第一次访问大陆,周恩来总理设宴接待。周总理祝酒时对吴健雄说:“你是中国人的骄傲,世界物理界的一颗慧星。”对袁家骝说:“袁家出了三个家,你祖父是政治家,父亲是文学家,你是科学家,现在袁家后人中又有了共产党员,你们袁家真是一代比一代进步。”根据周恩来的批示,袁世凯第三代后人陆续都落实了政策。

1973年,物理学家吴健雄 袁家骝来原子能院参观(前排右3吴健雄、右4王淦昌、左2戴传曾、左3袁家骝)

 

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