吴健雄查看源代码讨论查看历史

吴健雄
原图链接 图片来源:吴健雄基金会
出生	(1912-05-31)1912年5月31日
逝世	1997年2月16日(1997-02-16)（84岁）
国籍	美籍华裔
别名	东方居礼夫人
职业	物理学家
知名于	曼哈顿工程 宇称不守恒与β衰变

吴健雄（英语：Chien-Shiung Wu；1912年5月31日－1997年2月16日），美籍华裔物理学家，在核物理学领域有卓越贡献。

• 生长在传统思想的时代，并没有阻碍吴健雄在科学界的雄心

• 巾帼不让须眉的吴健雄，也有一颗对爱情充满憧憬的心 --- 最终，反对袁世凯的革命者女儿，嫁给了袁世凯的孙子

• 雄心壮志受阻，盛名之前的那段日子

• 学术研究的主要成就：
  • 对曼哈顿工程的贡献
  • 宇称不守恒与β衰变

• 1957年吴健雄为何没得诺贝尔物理奖？

• 西方居礼夫人：玛丽·居里
  东方居礼夫人：吴健雄，实至名归！

传统的时代，阻挡不了雄心壮志的吴健雄

吴健雄是江苏太仓浏河人，出生于上海市。父亲吴仲裔，年轻时曾入清末洋务派重要人物盛宣怀倡议设立的南洋公学（即交通大学沪校前身），母亲樊复华；吴氏家族在吴健雄这一辈以健字排行，第二个名字则以“英雄健豪”顺次采用。吴健雄上有哥哥吴健英，下有弟弟健豪 。

图片来源：高中毕业，吴健雄父亲给了一本大学物理教科书

吴仲裔的开明思想和过人识见，给予吴健雄很深刻的影响。吴健雄高中毕业，其父亲给了她一本大学物理教科书，她在暑假里念完，从此喜欢上了物理。

12岁那年（1924年），吴健雄考进离开家乡五十里以外的苏州第二女子师范，接受了六年教育。

18岁那年（1930年），吴健雄考进中央大学数学系就读，一年以后转到自己比较有兴趣的物理系。吴健雄在中央大学的同学都说，她在科学方面显现出过人的才分，闭门苦读和求学十分认真，对科学的知识涉猎也广。

24岁那年（1936年），吴健雄得到她叔父吴琢之的支助，申请到美国密西根大学去进修。她在8月24日到达美国旧金山之后，有一件影响她一生成就的重大决断行动。

吴健雄在旧金山是为了要拜访她的一位林姓女同学，本来只准备停留一个礼拜，但是她经由当时一位中国学生会会长的介绍，由早几个礼拜到达柏克莱，也是念物理的的袁家骝领著参观了柏克莱的物理实验设备，结果她决定留在美国西岸的这个朝气蓬勃的科学新天地。

吴健雄心意既定，便由袁家骝陪同著去见了加州大学柏克莱分校的物理系主任柏基（R.Birge）。柏基虽然是一个十分挑剔、小心眼、对于外国人、特别是对于中国人、女性和任何英文有外国腔的人，都有著很强的偏见，但是他看出吴健雄不凡的物理天分，因此虽然已经开学，柏基还是特别破例接受吴健雄的申请，让她进入柏克莱物理研究所就读。

吴健雄舍不得离开家人 越洋去追求她的梦想；她在搭往美国的船舱后方哭湿了一整条手帕。殊不知，这竟然是与家人的最后一面。更不知，在国外，另一段缘分，已有了开花的征兆。

吴健雄的改变心意留在柏克莱进修，对她后来一生的科学成就有著极其关键的影响，可以说是一个极有眼光的抉择，奠定了她日后在物理科学界的成就：

• 28岁那年（1940年），吴健雄获得柏克莱的物理博士学位。
• 1946 -- 1956年期间，她以一系列β衰变方面的精密实验，让李政道和杨振宁在1957年得到诺贝尔物理学奖，也使她成为研究β衰变的世界权威。
• 她在中国国内享有“东方居礼夫人”的称号。

吴健雄的爱情故事

图片来源：胡适和吴健雄

1924年 - 1930年 在苏州第二女子师范的六年教育之中，认识了中国著名学者胡适，受到胡适的影响甚深：

• 在吴健雄和胡适的交谊中，虽然他们确实曾经通信，吴健雄在上海的中研院工作之时，以及后来赴美留学，胡适也都曾经探视过她，对于吴健雄确实是相当照顾。
• 吴健雄对胡适的仰慕情怀，及至后来胡适对吴健雄的激赏和照顾，虽然都没有超过他们师生的情谊，但是以当时年仅十七岁吴健雄的人生经验来作衡量，加上再看后来她和胡适来往的信函，毫无疑问，这一个因师生而起始的情谊，对于青春时期吴健雄在爱情方面，无疑是有著相当重要的影响。

吴健雄真正的爱情故事，是1936年她由中国上海坐船到美国加州旧金山，决定留在柏克莱念书后才开始的。

1936年，带著吴健雄到柏克莱物理系参观，进而改变了吴健雄原本东去计划，留在柏克莱念书的，即是袁家骝。袁家骝的父亲袁克文是袁世凯的庶出儿子。胡适曾三次到苏州女子师范学校讲座。每一次讲座，吴健雄都到场听讲。第三次讲座时，她向胡适提问：“维新变法既然是好事，为何又遭弹压呢？”胡适很耐心地告诉她：“因为袁世凯的告密，使得维新变法受到镇压。”吴健雄听到此处时，在心中不禁大骂袁世凯。不过，命运真的很神奇，吴健雄大骂过袁世凯，她的父亲、叔父也都参加过倒袁的二次革命，结果，她多年后所嫁之人，竟是袁世凯的孙子——袁家骝。

吴健雄由于才貌出众，她总是穿著中国式的高领旗袍，十分正式。她在柏克莱的物理研究所念书时，受到许多人的爱慕，除了袁家骝之外，追求她的同学，可以确定的至少还有两位。

当时的袁家骝，在1937年已转学去了洛杉矶地区的加州理工学院，虽然吴健雄和袁家骝两人还有来往，但是由于时空的距离，有一阵子，他们的情谊是比较疏远了一些。

其中一位追求者便是后来在美国高能物理界享有盛名，创立美国费米国家实验室的威尔森（Robert Wilson）。

图片来源：史丹利（左）和吴健雄（中）

图片来源：袁家骝和吴健雄在加州理工大学校长密立肯家中举行结婚仪式

另外一位追求者是一位名叫史丹利‧法兰柯（Stanley Frankel）的年轻人。史丹利在研究所中是跟随奥本海默一块工作的理论学家，他有著犹太血统，是一位相当聪明的年轻科学家；吴健雄曾经和他单独出游，他也曾经教吴健雄开汽车。这都是恋爱中的年轻人之间，相当寻常的事情。

到了1940年以后，吴健雄和袁家骝的感情渐趋稳定。有一次，吴健雄到加州理工学院去和袁家骝见面，史丹利大概心情不好，跑去找吴健雄的一位好友喝酒。

1942年5月30日，吴健雄和袁家骝在加州理工学院所在的洛杉矶帕沙迪纳结婚，日期是1942年5月30日，这一天也正好是吴健雄阳历30岁生日的前一天：

• 婚礼是在袁家骝的指导教授密立根家中举行。密立根是因测量出电子的带电荷而获得诺贝尔奖的美国大科学家，当时是加州理工学院校长，因此有一个很大的住宅。
• 由于时值二次大战，加上美日太平洋战争也已爆发，吴、袁两人在中国的亲人都不能来参加，因此婚礼由密立根替他们主婚。

撞到学术隐形天花板

图片来源：袁家骝和吴健雄

• 吴健雄和袁家骝在婚后搬到了美国东部，袁家骝在美国无线电公司从事战时的雷达研究，这和袁家骝很早培养的对无线电的爱好很匹配；吴健雄则去史密斯学院当起了教书匠，这并不完全与吴健雄的雄心大志吻合。
  • 史密斯学院以教学为主，没有足够的经费支持吴健雄的研究；一下子失去了柏克莱式的研究氛围，让野心勃勃的她颇感失落。

• 但是另一方面，新婚的甜美依旧，因为她的丈事业上优秀、生活上体贴。那两年日子确实比较轻松悠闲。

• 尽管无研究实验可做，吴健雄未丢掉看物理文献和参加学术会议的习惯，始终跟著科学的步伐。第二年（1943年），吴健雄终于拿到普林斯顿大学该校有史以来第一位女讲师的工作。然而，她的聘书姗姗来迟，因为系主任自己也没有想到，在普林斯顿雇佣一位女教员会是如此艰难。
  • 其实，在更早以前，吴健雄自加州柏克莱大学得到博士学位后，又做了两年博士后研究（1940-1942年），表现十分出色，但依旧无法取得教职，原因就在于，当时美国顶尖的研究大学中没有学校聘任女性的物理教师。

• 然而，即便在大名鼎鼎的学术重镇普林斯顿，吴健雄还是有怀才不遇之感，因为她的主要工作是教海军军官，而不是研究实验物理。

图片来源：1992年 吴健雄全家福，在纽约市家门前合照

• 吴健雄专门教书的日子随著战时与原子弹有关的研究需要她而结束了。1944年3月，她去了哥伦比亚大学，带著用这种方式帮助中国对日战争的信念，带著战后返回中国的计划，来到杜威曾经教过书、胡适曾经念过书的这所名校。谁知，她在哥伦比亚一待就待到退休。
  • 因为女性和华裔的身分，吴健雄当时在哥大并没有享有应有的待遇。
  • 在哥大8年，1952年吴健雄终于获得支持，成为哥大物理系永久聘任资格的副教授。当时她早已是β衰变研究方面的权威，从事世界第一流的研究。
  • 相较加州柏克莱大学，哥大虽然未能将她视同一般男性的科学家给予同等待遇，但聘任女教授已经是走在时代的尖端。

学术研究的主要成就：

对“曼哈顿工程”的贡献

• 1944年9月27日，大物理学家费米在华盛顿州建立的反应器如期开始运作。主其事的费米和惠勒（J. Wheeler）观察到这个反应器里的原子核连锁反应开头进行得很好，但是几个小时后便停止了，在停止之后几个钟头又会自动的恢复，是与时间相关的一种变化，于是怀疑是反应中的某种产物，会吸收大部份中子而造成反应停止。

• 由于吴健雄在柏克莱时代曾经做过一项实验，就是研究这一方面中子的吸收作用，于是费米便去找吴健雄那篇论文，看了那篇论文之后，核反应中子吸收的问题便解决了，才使得制造原子弹的“曼哈顿计划”顺利的发展，得以于1945年7月16日在新墨西哥州的沙漠中试爆成功。

• 也因为这工程成功顺利地运作，让吴健雄在世界二次大战时“间接杀了30万日本人”！

“宇称不守恒”与“β衰变”

• 在这个世界上，您觉得是左撇子多，还是右撇子多？一般人可能会认为“一样多”，或是“几乎一样多”。

• 诺贝尔物理学奖得主杨振宁，在他的得奖致词中说：“左右对称，是与人类文明一样古老的观念。自然界是否具有这样一种对称性，过去的哲学家们一直争论不休……然而，物理定律过去却一直显示出左右之间的完全对称性。”

• 这个左右对称的观念，却因为杨振宁和李政道共同发表的论文，受到了挑战。可是，理论必须靠实验来印证，主导这个实验的，其中之一就是实验物理学家吴健雄。她所作的著名实验，即是钴-60原子核的β（Beta）衰变实验。

• 吴健雄的实验，简单来说，就是在温度非常低的环境下，准备两套装置，其中一套，让钴-60的原子核的自旋方向是转向左旋，另一套是转向右旋。结果发现一套装置会放射电子，另一套完全不会，这验证了左右不对称。这个实验当时非常轰动，也登上了纽约时报的头版；更证明了杨振宁和李政道的理论，以致两人随后获得1957年的诺贝尔奖。
  
  

图片来源：宇称不守恒到底说了啥

1957年吴健雄为何没得诺贝尔物理奖？

1956年吴健雄的β衰变实验，验证了弱相互作用下的宇称不守恒。1957年，诺贝尔评委会把物理奖颁给提出该理论的李政道和杨振宁，而验证理论的吴健雄未能同时得奖，为什么？

图片来源：做实验的吴健雄

• 一个理论，来源于实验，之后还需实验验证。李杨（即李政道和杨振宁的简称，以下同）提出的理论的正确性需要实验来验证，吴健雄功不可没。

• 李杨那篇获奖文章在1956年6月22日才寄达美国最权威的物理期刊《物理评论》，10月1日刊出。

• 吴健雄和李政道同在哥伦比亚大学物理系，李政道找到吴健雄，与之讨论新理论的实验可行性。吴健雄决定在1956年6月份就开始准备做β衰变实验，来验证弱相互作用下的宇称是否守恒。

• 吴健䧺做实验非常严谨，确认了很多次，终于在1957年1月15日，吴健雄的实验结果的文章寄达《物理评论》。吴健雄是用β衰变体系来做实验。

• 与之同时寄达的还有加尔文小组的实验报告，同样也验证了弱相互作用下宇称不守恒。加尔文是 π-μ-e 衰变体系来做实验。
  • 加尔文在实验报告中表示，他们是在1957年1月4日听到吴健雄的实验结果后才开始实验，3天后得到结果，1月8日结束实验。整个过程只用了4天。加尔文写好实验报告后，等吴健雄的报告寄出，他们的报告才邮走。两份实验报告同时寄达杂志社，1957年2月15日，同时发表在《物理评论》上。

• 一个诺贝尔奖项，最多颁给3人 ...
  • 究竟谁拥有实验的优先权？要按实验报告寄达杂志社的时间为准，即报告的收稿日期为准。虽然两个实验开始时间相差很大，出最初成果的时间也不相同，但是其结果报告却拥有相同的收稿时间，所以具有一样的优先权。
  • 1957年的诺贝尔物理奖，除了李杨外，只剩一个名额 ... 而吴健雄没能独占实验优先权，与奖项失之交臂。

• 1957年吴健雄为何没得诺贝尔物理奖？究其原因，和吴健雄治学过于严谨有关。

图片来源：世界顶尖的女性实验物理学家：吴健雄

东方居礼夫人

吴健雄是β衰变方面的専家，也获得盛名，也因此，吴健雄赢得了“东方居礼夫人”的称号。她虽未能得到诺贝尔奖，但瑞典皇家科学院应颁予她诺贝尔奖40%的奖金，李杨各30%，如何说呢？

• 李政道和杨振宁两位物理大师，因为发现弱相互作用中的宇称不守恒而荣获诺贝尔物理学奖；后来因谁提出了原创思想，俩人因而争论了一辈子。对此，李政道说这源自他1956年4月的想法。然而要客观看待历史，就不能只看一个人怎么讲。

• 回朔到1956年4月的罗切斯特会议上，大家在讨论想解决 Tau-Theta 之谜，即 Tau 和 Theta 这两种粒子倒底是不是同一种粒子，因为这两种粒子其他性质都相同，唯独表现出不同的宇称。
  • 于是会议上许多人，包括盖尔曼、费曼、实验物理学家 Martin Block 等人质疑宇称是否守恒。
  • 费曼的回忆里也提到了他代表 Block 向李政道提问：”如果宇称守恒定则错了，结果会怎样？“ 对此，李政道给了一个很复杂的回答，连费曼都没有听懂。可见当时李政道对这个答案也不确定。
  • 杨振宁还特别提到他从几个不同角度审视了宇称不守恒，但尚未得出结论。
  • 事实上，在此之前李杨已经发表了两篇文章试图解释这个现象，当然都尚未涉及宇称不守恒。

• 所以，质疑宇称不守恒，恐怕是这个会议上集体讨论使与会者受到的启发，产生这一想法的人，绝对不止一个。也就是说，其实并非李杨二位的独创。但是这些讨论，应该促进了李杨进一步往宇称不守恒的方向考虑。

• 所以从某种意义上说，李杨这二位争论谁是第一个提出宇称不守恒的想法并无意义，因为他们其实都在这次会议上受到了的启发，也不止一位与会者产生了这样的质疑。

• 最关键、最重要的是必须要有实验来支持宇称不守恒理论，而吴健雄的钴60（⁶⁰Co）β衰变的实验证实了宇称不守恒，在这个论证中做出了决定性的贡献。

• 所以平心而论，瑞典皇家科学院应颁予吴健雄诺贝尔奖40%的奖金，李政道、杨振宁各30%，也没有不公平合理吧!

视频

古今中外的传奇女性 “东方居里夫人”吴健雄

“东方居里夫人”吴健雄

外部连结

• 吴健雄的故事