物理學(xué)家吳建雄
物理女王之路
物理第一夫人
--太倉吳健雄家族
吳建雄是吳氏家族在海外最為耀眼的明星之一。她留學(xué)美時獲得物理學(xué)博士后,專攻物理研究,曾躋身美國"曼哈頓計劃",破解"卜之謎",是美國物理學(xué)會有史以來的第一位女會長,獲得"世界物理科學(xué)第一夫人"的殊榮。
吳健雄,女,江蘇太倉瀏河人,1912年5月31日出生,1997年2月16日因中風(fēng)病逝于美國紐約,享年八十五歲。
由上海市出城逆著東南方向出海的長江,向西北方大約一小時車程,便是吳健雄的出生地--瀏河。吳健雄小名叫薇薇,是吳家第二個出生的孩子,上下各有一哥一弟。在她這一輩,是排行健字輩,第二個字則是以"英雄豪杰"順次采用。因此哥哥叫健英,她叫健雄,弟弟叫健豪。
吳健雄的祖父吳挹峰,曾在清末中過秀才,由于受重男輕女思想的影響,吳健雄的出世,并沒有給他帶來多大的喜悅,吳健雄也因此沒有受到恣意的驕寵?捎讜r的薇薇不但長眉秀目,而且聰明伶俐,特別在詩文背誦、識字和算學(xué)方面顯現(xiàn)出頗不尋常的智力,便叫爺爺日漸喜歡上這個孫女了。吳健雄的父親吳仲裔,生于1888年,是一個思想極端開明,有見解、有膽識的人物。吳健雄出生時他二十四歲,和吳健雄最為親近,相當(dāng)疼愛吳健雄,對吳健雄的一生也有著最深遠(yuǎn)的影響。
吳仲裔小時候就學(xué)于太倉縣立第三高等小學(xué),畢業(yè)后考入上海著名的南洋公學(xué)(上海交通大學(xué)的前身)。南洋公學(xué)開放的環(huán)境,使他接觸到了不少西方國家傳來的自由、平等思想,閱讀了許多談?wù)撊藱?quán)和民主的書籍。后來在上海洋行里做過事,不但英文很好,而且見多識廣。吳仲裔還是個興趣廣泛的人,無線電、狩獵、彈風(fēng)琴、唱歌、吟誦古典詩詞......都有相當(dāng)造詣,他總是走在時代的前面,提出問題,熱衷學(xué)習(xí)。在對子女教育方面,雖然不強(qiáng)加要求,但看出吳健雄自幼沉靜好學(xué),資賦不凡,也就特別著力給她一些導(dǎo)引,教一些新的知識。他?瓷虾I虅(wù)印書館出版的"百科小叢書",給吳健雄講述其中一些科學(xué)家的故事,他還不時將當(dāng)時上海《申報》上一些科學(xué)趣聞,念給識字不多的吳健雄聽。使吳健雄很小就崇拜科學(xué)家,并對探索奇妙的自然知識深感興趣。特別是吳仲裔自己動手組裝的礦石收音機(jī),更使吳健雄著迷,對收音機(jī)里傳來的遙遠(yuǎn)信息,總是悠然神往,吳健雄和她的兄弟也因此看了比其他孩子多得多的書籍,學(xué)到了比其他孩子多得多的知識。
不僅如此,吳仲裔還注意把先進(jìn)思想、文化知識傳播給鄉(xiāng)親們。瀏河當(dāng)時有座火神廟,由于匪患,香火寂滅已久,其院落被商團(tuán)利用操練。匪禍平定后,他說通地方鄉(xiāng)紳,帶頭將廟里的泥塑木雕拆除,改建成一所明德女子職業(yè)補(bǔ)習(xí)學(xué)校,自己親任校長。他還自己動手做礦石收音機(jī),不但給自己家里裝了一臺,還裝了好幾臺送給鄉(xiāng)人,因?yàn)楫?dāng)時鄉(xiāng)人沒有娛樂,暇時便上茶館,于是他給每家茶館送去一臺,使去茶館的鄉(xiāng)人都有機(jī)會由收音機(jī)接觸到外在的廣闊世界。夏天還到上海租電影回來放給大家看,也可達(dá)到一些教育鄉(xiāng)民的目的。
吳健雄的小學(xué)教育正是在父親創(chuàng)建的明德學(xué)校進(jìn)行的。這所學(xué)校不但給了吳健雄一些正規(guī)的教育,而且她父親創(chuàng)建學(xué)校的過程,在地方鄉(xiāng)里勇于任事、開風(fēng)氣觀念之先的作為,使吳健雄引以為傲,受到許多啟發(fā)。
在中國成為民主共和國的頭十一個年頭,雖然外界是一片兵燹動亂,但吳健雄卻是很幸運(yùn)的,她不但度過了一個美好快樂的童年,而且還受到了較早的家庭啟蒙教育和正規(guī)的學(xué)校教育,這對吳健雄十一歲以后離開瀏河到離家五十里的蘇州女子師范去念書,對她今后的成長,有著極為重要的影響。
1923年,十一歲的吳健雄參加了蘇州第二女子師范的入學(xué)會考,在接近萬人的考生中,她以名列第九的成績成為考入女師二百人中的一員。蘇州第二女子師范當(dāng)時是一個相當(dāng)有名氣的學(xué)校。除了聘有許多優(yōu)秀教師,教授新式課程#1-,還經(jīng)常邀有名的學(xué)者來校演講,甚至有許多是國外的知名學(xué)者。胡適先生就是受邀來校演講的諸多著名學(xué)者中的一位。其實(shí)胡適來校演講以前,吳健雄已經(jīng)在圖書館里的《新青年》、《努力周報》等雜志上看過胡適的文章。她對于這位在美國留過學(xué),回國后亟想改造舊中國的年輕北大教授的新穎思想,早已衷心地向往。
胡適那一次到蘇州女子師范來演講,吳健雄在女子師范已有相當(dāng)時日,校長楊誨玉由于知道吳健雄的文章寫得很好,又對胡適很崇拜,便讓吳健雄負(fù)責(zé)記錄整理胡先生的演講。胡適那次演講的題目是《摩登的婦女》,內(nèi)容是講婦女應(yīng)如何在思想上走出舊傳統(tǒng)。為說明道德標(biāo)準(zhǔn)是和生活水準(zhǔn)有關(guān)系的,胡先生還舉了一個例子,說中國一個窮得不得了的老太太,以拾荒為生,如果她無意間在垃圾堆里找到錢或有價值的東西,一定不會送還人的。他這種將人性作比較客觀評量的思想,對比一些倡言道德修身的舊想法,給吳健雄以很大的啟發(fā)。聽完胡在女中的演講后,余興未盡的吳健雄第二天又來到附近的東吳大學(xué)聽胡先生的演講。那天講的是新時代的婦女,也談到社會的改造,這些新思想使少年健雄思緒澎湃,激動不已。
吳健雄在蘇州女子師范,雖然在同學(xué)中年紀(jì)個頭很小,但是由于聰穎過人,很快就成為同學(xué)和師長喜愛的學(xué)生。1929年,吳健雄以最佳成績由蘇州女師畢業(yè),并且被保送南京的中央大學(xué)。按規(guī)定師范畢業(yè)后要先教書服務(wù)一年,才能繼續(xù)升學(xué),但由于當(dāng)時此規(guī)定并沒有那么嚴(yán)格,因此,吳健雄在這一年當(dāng)中,并沒有去教書,而是進(jìn)了上海的中國公學(xué),目的是補(bǔ)習(xí)一下自己感到比較弱的課目,為一年后的中大學(xué)習(xí)奠定堅實(shí)的文化基礎(chǔ)。中國公學(xué)是我國第一所私立大學(xué),是留日學(xué)生憤恨日人歧視,集體退學(xué)回國自力在1906年創(chuàng)辦的。胡適早年也在這里念過書。他當(dāng)時雖在北大教書,不過亦自兼中國公學(xué)校長,對學(xué)校多有興革,除聘來許多一流學(xué)者任教,自己還教授一門文化史的課程。
胡適當(dāng)時是舉國知名的學(xué)者,加上他翩翩的風(fēng)采和廣博的才學(xué),更使他成為明星般的人物。他在上海中國公學(xué)的課,是一周一次,兩個小時。每次胡適由北平到上海來上課,總是一連講兩小時,由于選課的人數(shù)太多,一般教室坐不下,于是在大禮堂上課。
一開始,胡適并不認(rèn)識吳健雄,因?yàn)橐淮慰荚,才使胡適知道了他有一個極優(yōu)秀的學(xué)生吳健雄。那一次考試,吳健雄坐在中間最前面,就在胡適面前,考試總共三個小時,可吳健雄在頭兩個小時里就把試題做完并頭_個交了卷。吳健雄聽見胡老師說:"哈,我們這有個人,她坐得很直,考;試寫東西沒停過,不到兩個鐘頭就寫好了。"
胡適很快地看完卷子,送到教務(wù)室去,正巧楊鴻烈、馬君武都在,胡適就說,他從來沒有看到一個學(xué)生,對清朝三百年思想史懂得那么透徹,我給了她一百分。楊鴻烈、馬君武二人也同時表示,班上有一個女生總是考一百分,于是三人各自把這個學(xué)生的名字寫下來,結(jié)果拿出來一對,三人寫的都是吳健雄。
吳健雄和胡適的這段師生經(jīng)歷,不但吳健雄認(rèn)為對她影響深遠(yuǎn),胡適也曾在公開場合說過,這是他生平最得意,也最值得自豪之事。除了數(shù)理和文史課程,吳健雄還跟一個當(dāng)時很出名的女作家黃白薇學(xué)習(xí)寫作。有一回吳健雄由上海到吳淞,在吳淞口看到一個船上人家生活的艱苦,便寫了一篇文章給黃白薇。黃白薇認(rèn)為寫得好極了,大受感動之余,還寫了一封勉勵的信,差人專程送到吳健雄在吳淞中國公學(xué)的宿舍里。
在上海中國公學(xué)這一年,吳健雄為自己正式進(jìn)入南京中央大學(xué),作了各種各樣的準(zhǔn)備工作。由于她準(zhǔn)備在中央大學(xué)里研習(xí)科學(xué),但是又覺得自己這方面學(xué)習(xí)得不足,因此心中很有些不安。她父親知道女兒的想法,不但鼓勵吳健雄要不畏艱難地勇往直前,還特別去買了三本數(shù)學(xué)的書:一本三角,一本范氏代數(shù),一本幾何。吳健雄暑假里就在家里自修,弄懂了這些她在師范課程中學(xué)得不夠的東西。這個經(jīng)歷使她養(yǎng)成了自修的習(xí)慣。
吳健雄這段立志向?qū)W的成長期曾受到多位師長的教誨和鼓勵,但給她啟蒙和教導(dǎo)最為深遠(yuǎn)的,還是她的父親和胡適老師。對于父親,吳健雄總是記得他的許多新觀念和看法,父親對她的教誨雖嚴(yán),但是十分尊重她。胡適對吳健雄的影響則是既深且長的,原因是胡適不但在中國公學(xué)教過她,后來也一再和吳健雄在中國及美國的許多地方見面和談話。胡適對吳健雄萬分賞識,期許甚高,后來在旅行中看到書店中有英國大物理學(xué)家盧瑟福的書信集,認(rèn)為那時已在美國念物理的吳健雄一定會感到興瓶柵皿了客稟蛤舶旱德雄對千胡活的磐櫨歲情.一盲銘感在。
1930年秋天,吳健雄正式進(jìn)入南京中央大學(xué)。初進(jìn)中大時,吳健雄念的是數(shù)學(xué)系,但她逐漸感到自己最大的興趣在物理方面,于是,一年之后,她毅然轉(zhuǎn)到了物理系。那時中大物理系有許多名師,像研究光學(xué)的系主任方光圻,曾在歐洲跟隨居里夫人做過研究的施士元,后來成為中國著名天文學(xué)家并擔(dān)任過南京紫金山天文臺臺長的張鈺哲,以及教電磁學(xué)的倪尚達(dá)等,這些老師對吳健雄以后成為物理學(xué)方面舉足輕重的人物都起到了至關(guān)重要的作用。吳健雄在中大起初和別人同住一個宿舍,并不太參與娛樂活動,但為了能專心致志地讀書,后來她干脆搬進(jìn)了單身宿舍。吳健雄的求學(xué)態(tài)度是極其認(rèn)真嚴(yán)肅的,經(jīng)常為一個問題想不通夜里獨(dú)自思索,而且得不到答案就不上床睡覺。住進(jìn)單身宿舍后,人們經(jīng)?吹剿趽u曳燭光里獨(dú)坐看書思考的身影。這期間,對吳健雄最為愛護(hù)的叔父吳琢之,假日經(jīng)常會開車來接她和同學(xué)出去逛逛,或吃個小館子,吳健雄有時會一起出游,多時她會推辭不去,假日留在學(xué)校念書。吳健雄不但在數(shù)學(xué)物理方面有著極高的才分,對藝術(shù)文史也很感興趣,而且也頗有自己的一套看法,一直受到同學(xué)朋友的極高贊佩。但吳健雄從不自傲,交了許多好朋友。她不但有師范時代的吳子我、史人范等老友,還交了許多新朋友。朋友中特別相熟的,一個是念化學(xué)的朱汝華,她后來成為一位杰出的學(xué)者,也在美國有突出的成就;另一個是董若芬,和吳健雄是同鄉(xiāng),后來一同結(jié)伴乘輪船赴美念書;還有一位很特別的女朋友就是曹誠英,她是胡適二嫂同父異母的妹妹,很有才華,曾與胡適有過一段戀情,胡適每次到中大看望曹誠英,曹誠英總是燒上幾個菜,叫上吳健雄一起來吃,吳健雄也因此和胡適就更加熟悉了。當(dāng)然,吳健雄也有一些異性朋友,但在中大四年時光中,她生活的重心還是求知,從沒有分心于男女之情。
進(jìn)入中大一年后,中國東北爆發(fā)了日軍入侵的"九一八事變",第二年又有日軍登陸淞滬的"一二八事變",一時間舉國沸騰,民情激憤,年輕學(xué)子也紛紛游行示威,要求對日采取強(qiáng)硬態(tài)度。
在這個大動蕩時代的沖擊中,吳健雄益發(fā)懂得只有長遠(yuǎn)地培養(yǎng)自己的力量,未來才能有走出困境的實(shí)力,因此在偶爾參加游行請愿之余,最大的心神,還是專注于對物理科學(xué)方面的學(xué)習(xí)。同時她還在理學(xué)院旁聽其他課程,因而得到同學(xué)師長的極高贊賞,教授她的老師施士元、方光圻等對她更是萬分欣賞,就連一些不教她課的老師都認(rèn)為她前途無量。.經(jīng)過四年的艱苦努力,1934年吳健雄以優(yōu)異成績從中央大學(xué)畢業(yè),她先到浙江大學(xué)去當(dāng)了一年助教。當(dāng)時的浙江大學(xué)被譽(yù)為"東方的劍橋"。"中國氫彈之父"王淦昌曾就教于該校,得到諾貝爾物理獎的李政道先生也是從這兒讀完大學(xué)走出去的。吳健雄到了物理研究所,便和由美國密西根大學(xué)獲得博士學(xué)位回來的顧靜薇一塊工作。這兩位有雄心的新女性都想窺探原子內(nèi)部的奧秘,她們在低溫下測定某種氣體的光譜,朝夕埋首于暗室中,幾乎到了廢寢忘食的地步。那時候物理所在午餐過后,大家可以小憩片刻,有人伏案小睡,有人會曬曬太陽散散步,而吳健雄不但經(jīng)常連吃飯也忘記,甚至星期天也是這樣工作的。為了掌握更多的知識,此時的吳健雄已決心出國繼續(xù)念書,因此在勤奮工作的同時還努力學(xué)習(xí)英文,顧靜薇對她的這一想法非常支持,也十分鼓勵。過去對她最為賞識的胡適,有一次來物理所,也特別找到她的實(shí)驗(yàn)室去看她,吳健雄喜出望外的同時,更堅定了出國留學(xué)的決心。
1936年7月,吳健雄得到叔叔的資助,準(zhǔn)備到美國密西根大學(xué)去念書。同年8月的一天,吳健雄的父母家人親戚朋友,齊聚黃浦外灘給她送行。與她同行的還有她的同鄉(xiāng)董若芬。本以為只是出國幾年,很快就可以學(xué)得知識回家的,哪知道這一去就是三十七年的離別,她再也沒能見到至愛的雙親。
吳健雄先到的是美國舊金山,在此她探望了一個林姓女同學(xué),本想一個禮拜后前往密西根大學(xué),但這期問突然改變了主意,在加州柏克萊留了下來。
原來,女同學(xué)的丈夫郭先生在加州大學(xué)柏克萊分校任教,經(jīng)郭先生介紹認(rèn)識了柏克萊分校中國學(xué)生會會長維克多·楊,此人很活躍也很熱心,給吳健雄引見了兩個禮拜前剛到此念物理的中國留學(xué)生袁家騮。袁家騮是清末重臣、民初重要人物袁世凱的孫子,當(dāng)時吳健雄并不知道袁家騮和袁世凱的關(guān)系。在袁家騮的帶領(lǐng)下,吳健雄參觀了建在一座小山丘上的柏克萊校區(qū)。在國內(nèi)做過一些x光晶體衍射光譜實(shí)驗(yàn)的吳健雄,看到柏克萊物理系各種不同的實(shí)驗(yàn),頻頻詢問之余,心中是無比的興奮。當(dāng)然,最讓吳健雄印象深刻的,是放射性實(shí)驗(yàn)室的一具三十七英寸的可以用于加速帶電粒子,撞擊不同原子核,進(jìn)行當(dāng)時最熱門的原子核實(shí)驗(yàn)的回旋加速器,還有柏克萊物理系的一批年輕而頂尖水準(zhǔn)的物理學(xué)家,像發(fā)明和建造回旋加速器的勞倫斯,絕頂聰明的年輕理論物理學(xué)家奧本海默。聰慧過人、對物理科學(xué)發(fā)展有著極佳眼界,又具強(qiáng)烈成就動機(jī)的吳健雄,很快就發(fā)現(xiàn)柏克萊物理系無可抗拒的吸引力,感到這正是她夢寐以求的探索科學(xué)知識之地。為此,她毅然決定留在柏萊克。
于是她由袁家騮陪著,去見了當(dāng)時柏克萊物理系的主任柏基。盡管柏基對中國人和女性有偏見,但這并沒有妨礙他看出吳健雄超凡的物理才分,柏基深知要造就一個好的物理系,除了一流的老師,也要收一流的學(xué)生。因此,雖然學(xué)校已經(jīng)開學(xué),柏基還是特別破例接受吳健雄的申請,歡迎她進(jìn)入柏克萊物理研究所就讀。
吳健雄在柏克萊停留下來,住進(jìn)離學(xué)校不遠(yuǎn)的國際學(xué)舍里,除了科學(xué),她也努力學(xué)英文和了解美國事務(wù)。但是有兩件事,她卻一直保有中國式的品味,其中之一是衣著,吳健雄的衣著總是中國式的高領(lǐng)旗袍,另外一樣就是飲食。吳健雄對學(xué)生餐廳里的洋式食物極不習(xí)慣,甚至填不飽肚子。為能吃上可口的中國飯菜,經(jīng)朋友幫忙,她在校園外找到一個中國飯館,飯館老板很好,答應(yīng)吳健雄可以只收美金兩毛五分錢供吃一頓飯,共有四個菜一湯,飯隨便吃,只是不能點(diǎn)菜,店里有什么給什么。吳健雄覺得既合口味又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,便經(jīng)常到那里去吃飯,有時還拉著同學(xué)好友一塊去,像袁家騮和以后認(rèn)識的烏蘇拉、蘭姆都是吳健雄請來的?。
在柏克萊物理所的前兩年,吳健雄和同學(xué)一塊上課,大約有十五個人。一年過后,吳健雄的成績相當(dāng)好便想向?qū)W校申請獎學(xué)金。那時候美國對東方人是很歧視的,過去也從沒有給過東方學(xué)生獎學(xué)金,系主任柏基怕董事會有意見,只能給吳健雄和袁家騮錢數(shù)較少的助讀金。為此,袁家騮只好轉(zhuǎn)到了能得到獎學(xué)金的加州理工學(xué)院,這還引起柏克萊物理系主任柏基很大的不快。
吳健雄繼續(xù)留在柏克萊物理系,繼續(xù)認(rèn)真地上課求知。頭兩年的一般課程上完后,吳健雄要開始準(zhǔn)備她的博士論文報告,也就是說她要開始找一個指導(dǎo)教授,選定一個實(shí)驗(yàn)題目,開始為她將來要長久從事的科學(xué)實(shí)驗(yàn)工作,取得一個入門的資格。指導(dǎo)吳健雄做實(shí)驗(yàn)的,名義上是柏克萊放射實(shí)驗(yàn)室主持人,大科學(xué)家勞倫斯,實(shí)際上卻是20年代跟隨大科學(xué)家費(fèi)米在羅馬做出一些有名原子核實(shí)驗(yàn)工作的塞格瑞。
1938年吳健雄的頭一個實(shí)驗(yàn)工作,由勞倫斯指導(dǎo),題目是探究放射性鉛因產(chǎn)生口衰變放出電子,而激發(fā)產(chǎn)生出兩種形態(tài)x光的現(xiàn)象。這個工作與當(dāng)時的著名科學(xué)家如烏楞拜克、貝特和海特勒的理論工作有著直接的關(guān)系。1939年1月鈾原子核分裂的消息正式公開之后,全世界原子核物理領(lǐng)域的科學(xué)家都迫不及待地開展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)工作。
1939年吳健雄由塞格瑞指導(dǎo)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),也正是研究鈾原子核分裂的產(chǎn)物。這一系列的實(shí)驗(yàn)工作對吳健雄而言,有兩大重要意義,其一,這些實(shí)驗(yàn)雖有塞格瑞指導(dǎo),但大多數(shù)是由吳健雄獨(dú)立完成的,另外,其中的一項結(jié)果,對于后來美國制造原子彈的"曼哈頓計劃"提供了關(guān)鍵的貢獻(xiàn)。
吳健雄一開始的實(shí)驗(yàn)工作是精確而細(xì)致的,因此,無論是她名義上的指導(dǎo)者勞倫斯,還是實(shí)際和她一塊工作的塞格瑞,都對她極為贊賞。她經(jīng)常在實(shí)驗(yàn)室中工作到很晚,由于系里擔(dān)心她一個人半夜里擊同圍際堂會會不寄傘.佰耍另外一位也.經(jīng)常在實(shí)驗(yàn)室中工作到很晚的同學(xué)威爾森,開他的老爺車送吳健雄回去,吳健雄多半是在凌晨三、四點(diǎn)鐘回家。
吳健雄是1940年得到博士學(xué)位的。她的研究論文就是前面提到的兩項研究,這兩項研究不但都寫成論文,發(fā)表在國際上最重要的《物理評論》期刊上,實(shí)驗(yàn)結(jié)果在科學(xué)上也都有相當(dāng)重要的意義。吳健雄得了學(xué)位之后,繼續(xù)在柏克萊做了兩年博士后研究。她的實(shí)驗(yàn)工作是研究鈾元素的分裂產(chǎn)物以及一些元素的放射性同素,因此經(jīng)常要利用回旋加速器撞擊靶后產(chǎn)生的中子束。那時勞倫斯為了得到建造回旋加速器的經(jīng)費(fèi),總要強(qiáng)調(diào)加速器應(yīng)用在治療癌癥方面之功用,因此也確實(shí)有一些病人在接受照射治療。吳健雄通?偸窃缟狭c(diǎn)就去,等病人一停止治療,她馬上就開始工作。
吳健雄在原子核分裂和放射性同位素方面的杰出工作,當(dāng)時已經(jīng)使她成為奧本海默等許多大科學(xué)家口中的"權(quán)威專家",經(jīng)常被請到討論會上講這方面的一些專題。甚至后來有人請塞格瑞去講核分裂時,他都要南罩麒}棚!肚浦廿占老基蚣土日吳健雄專心致志于科學(xué)研究,但她并沒忘記自己出國的目的。中日戰(zhàn)爭爆發(fā)后,她曾經(jīng)想過是不是要回到中國去,后來日本發(fā)動太平洋戰(zhàn)爭,航路郵件斷絕,更使她望斷鄉(xiāng)關(guān)。
由于吳健雄才分出眾,勤奮努力,加上外貌嫵媚,氣質(zhì)高雅,個性又開朗率真,引來許多男同學(xué)的傾心追求,但最終成為她終生伴侶的是袁家騮。二人于1942年5月30日,在加州理工學(xué)院所在的洛杉磯帕沙迪納結(jié)婚;楹螅麄z來到美國的東岸工作,吳健雄接受了史密斯女子學(xué)院的約聘,袁家騮則在RCA公司從事國防研究工作。次年,吳健雄進(jìn)入美國東岸常春藤盟校的普林斯頓大學(xué)任教,二人也搬到普林斯頓居住。
制造原子彈的"曼哈頓"計劃集合了當(dāng)時同盟國許多第一流的科學(xué)頭腦,而在這些科學(xué)精英當(dāng)中就有吳健雄。吳健雄之所以能參與"曼哈頓計劃",而且是參與相當(dāng)關(guān)鍵的部分,是因?yàn)樗谠雍宋锢硌芯可嫌兄鴺O其重要的成就,特別是"曼哈頓計劃"的主持人,有美國"原子彈之父"稱號的大科學(xué)家奧本海默,對吳健雄特別賞識。也就是這個緣故,吳健雄才能
以一個到美國不過幾年,不具備美國國籍的外國人身份,得到特殊的保密許可,參加如此機(jī)密的國防科學(xué)計劃的核心工作。
吳健雄是1944年3月進(jìn)入哥倫比亞大學(xué)擔(dān)任資深科學(xué)家,并參與美國最機(jī)密的制造原子彈的"曼哈頓計劃"的,她所參與的工作是濃縮鈾的制造,核心工作是發(fā)展十分敏銳的7射線探測器。其實(shí),早年攻讀博士的時候,吳健雄就進(jìn)行過這方面的研究,并取得了一些成果。她和塞格瑞利用柏克萊的回旋加速器,進(jìn)行中子撞擊鈾原子核實(shí)驗(yàn)得出許多重要的結(jié)果。后來,吳健雄自己獨(dú)立地在鈾原予核分裂產(chǎn)物碘中,觀察并且確定出兩種放射性惰性氣體氙的半衰期、放射數(shù)量和同位素數(shù)量,她的實(shí)驗(yàn)報告以自己一個人的名字刊登在美國最有地位的《物理評論》上。
1944年美國原子彈計劃已進(jìn)入相當(dāng)成熟的階段,科學(xué)家對于這樣一種威力驚人的炸彈,已有了肯定的認(rèn)識。那時比較關(guān)鍵的問題,一個是吳健雄所研究的如何濃縮鈾元素,并使其達(dá)到臨界質(zhì)量的問題,另外則是有效引爆的技術(shù)問題。
"曼哈頓計劃"的總部位于距新墨西哥州小城圣塔菲外不遠(yuǎn)的洛斯阿洛摩斯實(shí)驗(yàn)室,顧伏將軍和奧本海默都在那里坐鎮(zhèn)主持。
另外,在芝加哥新成立的冶金實(shí)驗(yàn)室,由當(dāng)時已獲得諾貝爾獎的費(fèi)米和匈裔科學(xué)家齊拉和威格勒幾位頂尖科學(xué)家,帶領(lǐng)許多當(dāng)時最聰明的年輕物理學(xué)家,建立起一個原子反應(yīng)堆。反應(yīng)堆一方面用來實(shí)驗(yàn)可以控制的核分裂連鎖反應(yīng),另一方面則是生產(chǎn)可用作原子彈原料的一種新的可分裂元素钚。
吳健雄在哥倫比亞大學(xué)參與的鈾元素氣體擴(kuò)散制程,是在距離哥大十幾條街的一三六街、一個向汽車公司租來的房子中進(jìn)行的。另外還有一個實(shí)驗(yàn)室,則是著名的普平物理實(shí)驗(yàn)室。那時候吳健雄在一個代號為"特殊同盟材料"的計劃中工作,這個計劃的主持人叫鄧寧,吳健雄在黑汶斯手下做事,合作的還有多年后獲得諾貝爾物理獎的阮瓦特。
1944年9月27日費(fèi)米在華盛頓州漢福得建立的反應(yīng)堆如期開始運(yùn)作,原子核連鎖反應(yīng)開頭進(jìn)行得很好,但是幾個小時便停止了,過了幾個小時又開始進(jìn)行。主持者費(fèi)米和揮勒觀察到這種現(xiàn)象是與時間相關(guān)的一種變化,于是際疑核反應(yīng)中的某種產(chǎn)物會吸收大部分中子而造成反應(yīng)停止。吳健雄的老師塞格瑞便告訴他們說,"應(yīng)該去問吳健雄!"因?yàn)槿袢鹬绤墙⌒墼谥凶游战孛娣矫,做過相當(dāng)深入的研究。于是他們就打電報給紐約的尼柯斯上校,找吳健雄要那篇在柏克萊實(shí)驗(yàn)結(jié)果的文章。那篇實(shí)驗(yàn)結(jié)果文章雖然已在《物理評論》發(fā)表了,但吳健雄和塞格瑞已商議好,其中的關(guān)鍵結(jié)果要等打完仗才能發(fā)表。所以她說:"除非費(fèi)米、塞格瑞親口告訴我,否則我不能給你。"尼柯斯上校沒辦法,只有去找理論組組長莫菲教授。莫菲還約了和吳健雄熟識的黑波斯一起來看吳健雄。他說:"吳小姐,你和我很熟。尼柯斯博士對我們很幫忙,現(xiàn)在洛斯阿洛摩斯要這個資料,是不是可以給他們。"吳健雄于是在黑波斯作保守秘密的保證之下才同意提供那篇實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)。由尼柯斯開車送吳健雄回到她的公寓,文章早打好了。吳把文章交給尼柯斯,再轉(zhuǎn)送到洛斯阿洛摩斯去。吳健雄這篇關(guān)于鈾原子核分裂后,產(chǎn)生的氙氣對中子吸收橫截面的資料,對于"曼哈頓計劃"的順利進(jìn)展,有相當(dāng)大的貢獻(xiàn)。1945年7月16日,在新墨西哥州的一個沙漠中,人類第一顆原子彈試爆成功。它驚人的威力,使人目盲的閃光和巨大的蘑菇狀云層,象征一個新時代的降臨。三個禮拜之后,投在日本廣島和長崎的兩顆原子彈,加快了二次大戰(zhàn)的結(jié)束。當(dāng)然,原子彈爆炸所造成的悲慘景象,使包括吳健雄在內(nèi)的許多參與研制的科學(xué)家都有屠殺生靈的罪疚。但也應(yīng)當(dāng)看到,在美國發(fā)展原子彈的同時,德國也在進(jìn)行類似計劃,如果不搶先完成,萬一納粹德國獲得成功,恐怕是一場更大的浩劫。
有人以為,吳健雄對"曼哈頓計劃"的貢獻(xiàn),對中國有著難以估量的重大貢獻(xiàn)。因?yàn),日本的提早投降,使得中國?zhàn)場上少犧牲了不計其數(shù)的中國人。
吳健雄對于別人問起她做原子彈之事,心中是有傷痛的。談起原子彈的摧毀性,她也極其痛。她會用近乎懇求的口吻回問:"你認(rèn)為人類真的會這樣愚昧地自我毀滅嗎?不,不會的。我對人類有信心。我相信有一天我們都會和平地共處。"
1945年下半年,二次大戰(zhàn)結(jié)束,戰(zhàn)時研究W-止,吳健雄便開始了她哥倫比亞大學(xué)的科學(xué)研究工作。她一開始是做p衰變方面的工作。從1945年至1950年左右,吳健雄在衰變這個領(lǐng)域中,連續(xù)做出好幾個世界一流的工作,解決了當(dāng)時科學(xué)界許多懸而未決的紛爭,使她在物理科學(xué)衰變的這個繁雜困難領(lǐng)域中享有了實(shí)驗(yàn)精準(zhǔn)的權(quán)威地位。如果說在二十世紀(jì)的五十年代左右,有人要問當(dāng)時的物理界誰是衰變領(lǐng)域的權(quán)威專家,吳健雄當(dāng)是其中的翹楚。
吳健雄雖然實(shí)驗(yàn)工作做得既精準(zhǔn)又漂亮,但作為一名女性,在以男性為主的物理科學(xué)世界中,難免會感到一些性別上的壓力,也影響到她在哥倫比亞大學(xué)物理系的教席升遷方面。她從1944年進(jìn)入哥大,雖然科學(xué)工作表現(xiàn)得極為杰出,但是一直到1952年在好幾位系內(nèi)同僚的力爭下,才被升為副教授。當(dāng)時在哥倫比亞大學(xué)物理系的好幾位大物理學(xué)家,像1955年獲得諾貝爾物理獎的蘭姆和1964年獲得諾貝爾獎的湯斯,都曾為吳健雄受到的不平待遇叫屈。但吳健雄并不公開談?wù)撨@些事情,她只是埋頭于手邊的工作。
這時的吳健雄在哥大物理系教授原子核物理課程,也有較多研究生跟隨她做實(shí)驗(yàn)。她不是一個口若懸河的演講者,至少比起哥大物理系一些有名的物理學(xué)家,她不是最會講課的老師,但在原子物理方面,她是一個開創(chuàng)新境界的先驅(qū)者,她課程里講述的正是她親身完成的工作,非常扎實(shí)和深刻。那時,在原子物理方面并沒有很好的教科書,后來吳健雄與物理學(xué)家莫茲考斯基合寫了一本《8衰變》,1966年出版后被許多物理學(xué)生視為經(jīng)典著作,在羅格斯大學(xué)擔(dān)任理學(xué)院院長的庫勒說,這本書是一定要念的,念不通這本書的人,最好就不要搞物理。
吳健雄對待學(xué)生像是一個嚴(yán)格的家長,她對學(xué)生要求很高,對學(xué)生的付出也很多。她不像一些物理教授那樣高高在上,她總是和學(xué)生談話,談?wù)撐锢,偶爾也討論其他事情。她通常早上八點(diǎn)就到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室,開始一天的研究和教學(xué)工作,至要到晚上七、八點(diǎn)鐘才回家,許多時候她更是工作到半夜才回去。她要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)工作上必須追求完美,要求他們做最精確的測量,最準(zhǔn)確的計算,對每一個過程都要一絲不茍。她要求學(xué)生從早工作到晚,星期六整天工作,甚至星期日也整天工作,對于不能達(dá)到要求的學(xué)生,她總是會讓他們明白她的失望。
在實(shí)驗(yàn)室,吳健雄是一個主宰者,對于學(xué)生的不當(dāng)操作,會毫不遲疑地糾正。有時她也會對學(xué)生生氣,但并不直接對他們叫嚷,只是走進(jìn)自己的辦公室,不和那個學(xué)生說話。吳健雄的中國旗袍裝扮,以及她特別強(qiáng)的堅持己見和對學(xué)生的嚴(yán)格要求,使她在哥大物理系有了一個"龍女強(qiáng)人"的綽號。盡管學(xué)生在私下或背后如此稱呼她,但心中決沒有什么惡意,因?yàn)樗悄莻年代哥大物理系最具人情味的教授,慷慨而溫暖。
1956年物理科學(xué)上發(fā)生了一個重大的革命,這個革命是為了解決當(dāng)時物理學(xué)上所謂的"之謎"。
0和r這兩種粒子,是從宇宙射線撞擊一般物質(zhì),或者加速器中高能量粒子撞擊普通物質(zhì)的"碎片"中產(chǎn)生的。它們的生命周期很短,會很快地轉(zhuǎn)變成其他生命周期較長的粒子,這在物理學(xué)上叫"衰變"。而令科學(xué)家困惑的是,0粒子的衰變會產(chǎn)生出兩個丌介子,而r粒子衰變則產(chǎn)生出三個丌介子。于是兩位華裔物理學(xué)家,當(dāng)時在普林斯頓高等研究院的楊振寧和在哥倫比亞大學(xué)的李政道,共同提出了一個理論設(shè)想,認(rèn)為過去物理科學(xué)上一直以為的關(guān)于左右對稱的"宇稱守恒",事實(shí)上在弱作用中是不成立的。這一質(zhì)疑在當(dāng)時的科學(xué)界是很不被人支持的,因?yàn)橛罘Q守恒原本是研究物理的人一致相信的原理之一,對這個物理學(xué)基本原理發(fā)生懷疑,是非比尋常之舉。因此,盡管由于奇異粒子在實(shí)驗(yàn)中顯現(xiàn)出不可解的現(xiàn)象,引起對于宇稱守恒諸多質(zhì)疑的討論,但是到最后卻并沒有許多人真正深入地去探究。但是吳健雄獨(dú)具慧眼,她立刻看出這一個問題的重要性,并且即刻著手準(zhǔn)備進(jìn)行檢驗(yàn)這個理論的實(shí)驗(yàn)工作。
那年春天,吳健雄原本已和袁家騮計劃好,先到瑞士日內(nèi)瓦出席一項高能物理會議,然后再到東亞地區(qū)去做一趟演講旅行。為了這趟旅程,他們還訂了伊莉莎白皇后號郵輪的票,準(zhǔn)備坐船橫渡大西洋。正當(dāng)此時,吳健雄認(rèn)識到這個實(shí)驗(yàn)的重要性,決定馬上做一個清清楚楚的檢驗(yàn),袁家騮只好一個人踏上歸鄉(xiāng)之旅。
在這期間,吳健雄已經(jīng)為她決意要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)做了相當(dāng)周全的準(zhǔn)備。她在新出的科學(xué)文獻(xiàn)中了解到原子核科學(xué)在C060方面最新發(fā)展的知識。由于她的實(shí)驗(yàn)是結(jié)合原子核實(shí)驗(yàn)技術(shù)和低溫物理的技術(shù),因此吳健雄也積極去了解低溫物理的知識。
吳健雄本身不是低溫物理學(xué)家,她知道必須找到對原子核極化有清楚了解的優(yōu)秀低溫物理學(xué)家,共同來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)工作。在華盛頓特區(qū)的國家標(biāo)準(zhǔn)局,是美國國內(nèi)可以進(jìn)行以低溫環(huán)境達(dá)成原子核極化的實(shí)驗(yàn)室,吳健雄也知道在那里工作的安伯勒是來自英國牛津的克萊文登實(shí)驗(yàn)室,而且是1952年在國家標(biāo)準(zhǔn)局做出核極化的實(shí)驗(yàn)成員之一。1956年6月4日,吳健雄由紐約打電話給安伯勒,正式邀請他共同來進(jìn)行這一個后來改變歷史的實(shí)驗(yàn),后來安伯勒又介紹他的頂頭上司哈德森參加了實(shí)驗(yàn)組。1956年9月,吳健雄和她的合作伙伴正式開始實(shí)驗(yàn)工作。實(shí)驗(yàn)中遇到各種各樣的困難是可想而知的,但吳健雄和她的合作者憑著深厚的物理理論、嫻熟的實(shí)驗(yàn)技能以及堅韌不拔的意志,攻克了一道又一道的難關(guān)。譬如說,為了將晶體組合起來,形成一個大的屏蔽,必須在晶體上鉆孔,再將之黏合起來,他們得到晶體專家的意見,才知道要用壓力向內(nèi)的牙醫(yī)牙鉆鉆孔,才不會使很薄的晶體崩裂。而黏合晶體的粘接劑,在極低溫中會失效,他們又改用肥皂,甚至用尼龍細(xì)線綁住。另外如何克服在液態(tài)氦低溫下,液體變成超流體而引起的外泄問題,以及如何將在低溫環(huán)境的衰變的測量利用一枝長的透明樹脂棒導(dǎo)出觀測等,都花了相當(dāng)工夫,加上吳健雄和國家標(biāo)準(zhǔn)局四位科學(xué)家多年的經(jīng)驗(yàn),才一一克服的。
在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中,由于吳健雄在紐約哥倫比亞大學(xué)還有教學(xué)和研究工作,因此每個禮拜總是華盛頓和紐約兩頭跑,并不是所有時間都在國家標(biāo)準(zhǔn)局的實(shí)驗(yàn)室。到1956年底,吳健雄領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)顯現(xiàn)出相當(dāng)?shù)淖C據(jù),"宇稱守恒"在弱作用中確實(shí)是不成立的。吳健雄等人的實(shí)驗(yàn)報告論文,在1957年的1月15日寄到《物理評論》,李德曼等人的實(shí)驗(yàn)報告同時寄出這兩篇論文同時到達(dá)《物理評論》,并且同在2月15日那一期刊出。在世界輿論界享有崇高地位的《紐約時報》以頭版刊出新聞,報道這件科學(xué)大事,美國其他一些重要雜志如《時代》、《生活》等,也都在那個月做了大篇幅的報道,對吳健雄等人給予了很高的評價。
1月30日,美國物理學(xué)會在紐約市的紐約大飯店舉行年會,參加的物理學(xué)家超過三千人,人數(shù)之多創(chuàng)歷史紀(jì)錄在年會最后一天的特別討論會上,吳健雄報告了她的實(shí)驗(yàn),同時楊振寧、李德曼和泰勒格帝也在會中做了報告。
由于這個科學(xué)發(fā)現(xiàn)影響深遠(yuǎn),所以吳健雄立即接到無數(shù)大學(xué)和實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)的邀請,邀請她去講述她的實(shí)驗(yàn),這使得一向不喜歡旅行的吳健雄頻頻出行。那年4月,第七屆羅契斯特會議是以討論強(qiáng)相互作用為主的會議,吳健雄也被請去演講。那一年吳健雄的演講旅行,并不僅限于美國,還到了瑞士、法國、意大利、以色列等地訪問,所到之處都受到相當(dāng)?shù)牟毮俊?957年10月,奧本海默還特別為楊振寧、李政道、吳健雄舉行了一次晚宴表示祝賀。奧本海默在簡短的講話中表示,于宇稱不守恒有三個人功勞最大,除了楊、李之外就是吳健雄,他特別強(qiáng)調(diào)不可忽略吳健雄的貢獻(xiàn)。
正是借助吳健雄的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,楊振寧和李政道能夠以革命性的理論成就,榮獲諾貝爾物理獎。那一年,對瑞典皇家科學(xué)院的諾貝爾委員會沒有把諾貝爾獎頒給吳健雄,許多大科學(xué)家都公開表示了他們的失望和不滿。1988年諾貝爾獎獲得者,和吳健雄在哥大有長時間同事情誼的史坦伯格就以為,那年諾貝爾獎沒有同時頒給吳健雄,是諾貝爾委員會最大的失誤,原因是宇稱不守恒的構(gòu)想雖然是楊、李提出的,卻是吳健雄做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的。但是有些說法也許能為這件事提供一些解釋。根據(jù)諾貝爾基金會的規(guī)定,在同一個項目中得獎人每年不得超過三人,如果讓吳健雄和楊、李一同得獎,也正好符合這個規(guī)定,問題出在和吳健雄合作的科學(xué)家身上,特別是她的主要合作者安伯勒。
吳健雄對于自己沒有得到諾貝爾獎,多年來從未公開表露過意見。1989年1月,她在回復(fù)史坦伯格的一封信上,除了恭賀史坦伯格1988年的得獎,也對于史坦伯格在信中,以及在《科學(xué)》雜志文章中對她成就的贊揚(yáng),表示深受感動和極為感謝。吳健雄在信中說:"像你這樣一位近代物理的偉大批評者,所給予我的稱贊,是比任何我所期望或重視的科學(xué)獎更有價值的。我的一生,全然投身于弱相互作用方面的研究,也樂在其中。盡管我從來沒有為了得獎而去做研究工作,但是,當(dāng)我的工作因?yàn)槟撤N原因而被人忽視,依然是深深地傷害了我。"
由于吳健雄做出如此震動科學(xué)界的實(shí)驗(yàn)212作,終于在1958年得到哥倫比亞大學(xué)正教授的教席,這無疑是一個遲來的正義。另外在前一年,也就是1957年她和楊振寧、李政道共同被選為中研院的院士,1958年又獲選為美國國家科學(xué)院的院士,同一年吳健雄也成為普林斯頓大學(xué)創(chuàng)校百年來第一位獲頒榮譽(yù)博士學(xué)位的女性。
由于吳健雄的宇稱不守恒和許多8衰變實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步結(jié)果,使得p衰變這一種弱相互作用到底是怎樣一種性質(zhì)變得重要起來。1958年1月《物理評論》刊出了費(fèi)曼和葛爾曼撰寫的《費(fèi)米相互作用理論》,文中提出了"向量流守恒"的觀念。這一概念,事實(shí)上和描述電子性質(zhì)的量子電動力學(xué)類似,認(rèn)為衰變的作用流,也是和核粒子(中子、質(zhì)子)和兀荷電流的總和相同,因此核粒子的衰變的作用流便應(yīng)該是相同的。那段時間吳健雄特別忙,除了實(shí)驗(yàn)室中同時進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn)外,還不時有許多外來的邀請和會議,并沒有立即去檢驗(yàn)?zāi)莻理論。但吳健雄并沒有忽視"向量流守恒"的理論在弱相互作用中的重要地位,因此在經(jīng)過近一年的準(zhǔn)備工作和幾個月密集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)搜集,她和一位臺灣去的哥大留學(xué)生莫偉,以及另一位韓籍學(xué)生李榮根,終于在1962年的12月,成功證實(shí)了這個守恒定律是對的。
吳健雄領(lǐng)導(dǎo)的這個實(shí)驗(yàn),是在哥大的范得格拉芙加速器中,利用質(zhì)子、重氫和氦的粒子束來進(jìn)行,離開加速器五十英尺的大形磁譜儀,用來測量的衰變譜。實(shí)驗(yàn)進(jìn)展期間,吳健雄、莫偉、李榮根以輪班的方式,連續(xù)不停地收取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。吳健雄總是早上八點(diǎn)來,通常都要做到夜里一、兩點(diǎn)才回去。為方便出入學(xué)校大門,她和她的學(xué)生只好從普平實(shí)驗(yàn)室的窗戶劇-面大街去。吳健雄對這個實(shí)驗(yàn)的成就感到非常欣慰,因?yàn)檫@個結(jié)果使得普遍適用的費(fèi)米相互作用有了一個更堅實(shí)的基礎(chǔ)。對在衰變中向量流不能重整化有了一個合理的了解,這個實(shí)驗(yàn)同時也給1962年7月一項高能物理實(shí)驗(yàn)得到兩種中微子的說法,提供了強(qiáng)力的佐證。
吳健雄的實(shí)驗(yàn)結(jié)果出來以后,過了大約十年,美國的幾名物理學(xué)家寫論文提出她的實(shí)驗(yàn)大概是錯的。吳健雄得知后,再請幾個研究生利用電腦將所有數(shù)據(jù)重算了一次,結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然他們原來用的費(fèi)米函數(shù)有些錯誤,但并不影響所得的結(jié)論。于是1977年她又寫了一篇論文,在《物理評論》上發(fā)表并澄清了疑惑,捍衛(wèi)了她實(shí)驗(yàn)結(jié)果一向正確的盛譽(yù)。
另外,吳健雄和她的合作者,在俄亥俄州克里夫蘭附近地下兩千英尺的鹽礦坑中所進(jìn)行的雙8衰變實(shí)驗(yàn),是由六十年代中期開始的。1970年吳健雄和合作者發(fā)表了一篇論文,報告他們利用鈣的放射性同位素衰變?yōu)殁伒囊环N放射性同位素而放射出電子的實(shí)驗(yàn)。1975年他們又利用硒衰變?yōu)殡丛龠M(jìn)行探究雙t3衰變中輕子數(shù)守恒的實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)都為雙t3衰變以及輕子數(shù)守恒的理論,增加了相當(dāng)?shù)木_度。吳健雄還在1970年完成了一個有關(guān)量子力學(xué)基本哲學(xué)方面的實(shí)驗(yàn),這方面問題,物理學(xué)上叫做"愛因斯坦--波多爾斯--羅森論證"。這是延續(xù)她1950年的實(shí)驗(yàn),1975年她又進(jìn)行了一個實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)都為量子力學(xué)的完備性增加了堅實(shí)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
在六十年代中期到七十年代的十年中,吳健雄曾做了大量有關(guān)"奇特原子"的實(shí)驗(yàn)工作。就是利用一些帶負(fù)電的輕子或強(qiáng)子來取代原本在原子軌道上的電子,而形成能量特別大而且軌道半徑又特別小的原子,這些原子存在時間很短,由產(chǎn)生到消失在百億分之一秒之間,在這些粒子消失過程中,可以觀察到許多電磁作用,強(qiáng)相互作用的現(xiàn)象,從而在原子物理和粒子物理問題方面得到許多新的知識。
1958年發(fā)現(xiàn)的穆斯堡爾效應(yīng)成為科學(xué)實(shí)驗(yàn)上的一種利器,吳健雄也開始研究利用這種效應(yīng)于實(shí)驗(yàn)檢測方面,她不但發(fā)展低溫的穆斯堡爾效應(yīng)研究,還利用穆斯堡爾效應(yīng)研究單晶和其他一些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。70年代起,她更利用穆斯堡爾效應(yīng)來研究血球蛋白中鐵離子的電子結(jié)構(gòu),從而探究血紅素結(jié)構(gòu)和一種特殊的鐮刀血球貧血癥的關(guān)聯(lián)。
除此之外,吳健雄還在物理實(shí)驗(yàn)探測儀器的發(fā)展上做出杰出工作。由于她特別精于衰變方面,因此發(fā)展了許多輻射探測器,如薄窗蓋革計數(shù)器、特殊的閃光探測器、半導(dǎo)體探測器等。另外,七十年代也開始在哥大平普實(shí)驗(yàn)大樓,建立起一個超低溫的核物理實(shí)驗(yàn)研究設(shè)備,進(jìn)行低溫下的穆斯堡爾效應(yīng)研究、超流體性質(zhì),同時也進(jìn)行了時間反演的實(shí)驗(yàn)。一直到七十年代晚期,吳健雄的實(shí)驗(yàn)才逐漸停緩下來。
當(dāng)然,在吳健雄"宇稱不守恒"以后的這段科學(xué)研究歲月中,也經(jīng)歷了不少人生大事。父親于1959年1月在上海去世,由于當(dāng)時美國和中國仍處于冷戰(zhàn)對峙局面,吳健雄無法返鄉(xiāng)奔喪。她的哥哥也在早一年的6月病故,1962年10月母親去世。這使得身處異國他鄉(xiāng)的吳健雄無限悲痛。但就是在這段時間,吳健雄多年的杰出表現(xiàn)也使她獲得了各種肯定,得到了不計其數(shù)的獎項與榮譽(yù)學(xué)位,被公認(rèn)為是中國和國際上最杰出的物理學(xué)家,這對她那顆悲傷痛苦的心多少是一種慰藉。
1973年初,美國物理學(xué)會召開年會,會上宣布哥倫比亞大學(xué)的吳健雄女士當(dāng)選為美國物理學(xué)會的副會長候選人,根據(jù)美國物理學(xué)會的規(guī)定,副會長候選人將自動在第二年成為副會長,第三年就任會長,也就是說,吳健雄將在1975年成為美國物理學(xué)會的會長。
美國科學(xué)界向來是一個男性主宰的世界,其會長一直都由男性白人擔(dān)任,從無例外。而吳健雄以華人女性的身份當(dāng)選,成為美國物理學(xué)會有史以來第一位女性會長,在當(dāng)時引起極大的社會轟動,媒體紛紛報道。正式擔(dān)任物理學(xué)會會長后,吳健雄仍一如既往地投入物理學(xué)會的工作,并做出了許多杰出的貢獻(xiàn)。在吳健雄前一屆的物理學(xué)會會長,在美國很有影響力的物理學(xué)家帕諾夫斯基曾評價吳健雄"是了不起的"。在吳健雄任滿后接任會長的諾貝爾獎得主阮姆西說,吳健雄做會長時對于許多科學(xué)事務(wù)的判斷和決策,令他印象深刻,她是一個非常好的會長。
1975年10月31日,吳健雄以美國物理學(xué)會會長身份,寫信給當(dāng)時的美國總統(tǒng)福特,向他說明基礎(chǔ)科學(xué)研究的重要,并要求福特總統(tǒng)不要因?yàn)榻?jīng)濟(jì)上的壓力而削減科研經(jīng)費(fèi)。福特總統(tǒng)不但親自回信表示支持基礎(chǔ)科學(xué)研究,還將1967年被尼克松總統(tǒng)裁撤的白宮科技政策辦公室重新恢復(fù),建立起總統(tǒng)的科學(xué)咨詢體系。另外,她還曾寫信給蘇聯(lián)國家科學(xué)技術(shù)委員會的主席季瑞林,對于當(dāng)時蘇聯(lián)因政治理由干擾一些俄國科學(xué)家與美國科學(xué)家進(jìn)行交流表示關(guān)切,信中還特別提到俄科學(xué)家阿茲拜耳教授受干擾之事,后來阿茲拜耳之事獲得解決,吳健雄為此得到一位美國物理教授的來信稱贊。
當(dāng)然,吳健雄的成就主要還是科學(xué)研究工作的深遠(yuǎn)貢獻(xiàn),她也因而得到許多稱譽(yù)與殊榮:
1943年,成為美國常春藤盟校普林斯頓大學(xué)有史以來頭一位女性教席;
1958年,再次成為普林斯頓大學(xué)創(chuàng)校百年來第一位獲得榮譽(yù)博士的女性;
1959年1月,獲研究法人組織獎,她也是該項獎有史以來的第一位女性得主,這一年她還得到美國大學(xué)婦女協(xié)會頒發(fā)的年度成就獎,她曾任教的史密斯女子學(xué)院頒授她榮譽(yù)科學(xué)博士;
1960年,成為高契學(xué)院榮譽(yù)博士;
1962年,榮獲美國富蘭克林學(xué)社頒發(fā)的魏德瑞爾獎?wù)拢瑑商旌,又獲得美國大學(xué)婦女協(xié)會頒發(fā)的年度婦女獎;
1963年,成為羅格斯大學(xué)榮譽(yù)博士,香港中文大學(xué)自然科學(xué)咨詢會的成員;
1964年,獲得美國國家科學(xué)院頒發(fā)的五年一次的康士托克獎,使她成為此獎項十一位得主中首位女性;
1965年,獲臺灣第一屆嘉新文化基金會的特殊貢獻(xiàn)獎;
1967年,獲常春藤盟校之一的耶魯大學(xué)頒發(fā)的榮譽(yù)博士稱號;1969年,入選為英國皇家艾丁堡學(xué)院的榮譽(yù)博士;
1971年,美國《紐約》雜志紐約中國社區(qū)的杰出名人,吳健雄和楊振寧、貝聿銘、顧維鈞、李政道、董浩云等人一齊列名;
1972年成為哥倫比亞大學(xué)首位普平講座教授;
1974年被《工業(yè)研究》雜志選為"年度科學(xué)家",她也是首位獲此殊榮的女性;
1975年,得到美國物理學(xué)會核物理方面的波勒獎,同時獲狄金遜學(xué)院的榮譽(yù)博士稱號;
1976年,獲得美國白宮頒發(fā)的由福特總統(tǒng)親自授予的1975年國家科學(xué)獎?wù),同年美國的《生活》雜志特發(fā)"了不起的美國女性"專輯,吳健雄被歹其中;
1978年首批獲得以色列設(shè)立的被人稱為以色列諾貝爾獎的沃爾夫獎;同年,吳健雄又被她在美國的母校柏克萊加州大學(xué)選為百人校侶會成員;
1980年,獲常春藤盟校賓州大學(xué)榮譽(yù)博士稱號;
1981年,獲意大利總統(tǒng)頒發(fā)的圣文生文化基金會的"年度女性獎",同年,在美國物理學(xué)會慶祝成立50周年出版的紀(jì)念月歷上,吳健雄和愛因斯坦、費(fèi)米等共同列為使美國科學(xué)生輝的杰出移民科學(xué)家;
1982年,被美國和中國六所大學(xué)授予榮譽(yù)博士稱號;1983年,得到哈佛大學(xué)瑞克利芙學(xué)院的終身成就獎;1984年,得到美國成就學(xué)院的金牌獎和紐約市政府的女性成就獎,并
成為意大利帕度亞大學(xué)頒授的榮譽(yù)博士;1985年,獲青云獎;
1986年,獲紐約市長柯赫創(chuàng)設(shè)的科學(xué)技術(shù)貢獻(xiàn)市長獎;同年,獲得為慶祝自由女神像一百周年頒發(fā)的艾麗絲島獎?wù)拢?/p>
1988年,美國女性科學(xué)協(xié)會出版了一份紀(jì)念月歷,選擇了十三位杰出女性科學(xué)家,其中有六位是應(yīng)得諾貝爾獎而沒有得到的,吳健雄是其中之一;
1989年,獲得臺灣中央大學(xué)頒發(fā)的榮譽(yù)博士;
1990年,獲得美國物理教師協(xié)會頒發(fā)的特別榮譽(yù)獎,南京紫金山天文臺將其發(fā)現(xiàn)的一顆小行星正式命名為吳健雄;
1991年,吳健雄任教的哥倫比亞大學(xué)生將代表該校至高榮譽(yù)的普平獎?wù)骂C授給她;
1994年,吳健雄再獲全美華人協(xié)會的杰出成就獎,同年她和楊振寧、丁肇中等人獲選為中國科學(xué)院的第一屆院士,11月6日,得到意大利政府頒授的艾瑞契科學(xué)和平獎。
吳健雄的諸多榮譽(yù),也使她有了"世界最頂尖女性實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家"、"核子物理的女皇"、"物理研究的第一夫人"等榮譽(yù)稱號。
盡管吳健雄的大部分科研成就和學(xué)術(shù)榮譽(yù)都是在國外獲得的,盡管從1936年離開祖國算起到她1997年去世,在美國的時間達(dá)六十一年之久,但作為一名中國人,她始終有一種深深的中國情結(jié)。在日常生活中,吳健雄經(jīng)常說起的是我們中國的人中國的事,生活舉止也都是中國規(guī)矩和習(xí)慣,她家里客廳掛著的是幾位著名中國畫家的國畫,書架上有許多中國古書,在與一些美國密友交談中,時常會說起中國話來,在實(shí)驗(yàn)室工作得疲憊時,也經(jīng)常會說起中國話來。在美國的歲月中,無論生活和工作中為何事系絆,在心底深處總是不斷勾起她對祖國的無限眷戀。
初到美國留學(xué)的吳健雄本想學(xué)業(yè)有成后立即回國效力,卻受到了國內(nèi)戰(zhàn)亂、中美對峙以及國內(nèi)政治運(yùn)動等各種因素的制約。從1936年到達(dá)美國后,吳健雄一直持用中華民國護(hù)照。1952年她有一次到荷蘭出席國際會議,居然拿不到入境簽證,后來找瑞士籍的鮑利幫忙才得以入境。類似事情還有不少,使得吳健雄不得不改變初衷,于1954年在美國待了十八年之后才加入了美國籍。這之后,吳健雄一直盼望能有機(jī)會回國探親,但當(dāng)時中美關(guān)系還沒解凍,始終沒能成行。
1962年和1965年吳健雄曾兩次赴臺訪問,都曾經(jīng)和蔣介石見面,蔣問起她做原子彈之事,吳健雄并沒有積極回應(yīng)蔣的詢問,只是說這種計劃花錢太多,如果沒有配合條件,發(fā)展起來也沒有多大意義。吳健雄在美國的生活經(jīng)歷,使得她對蔣介石有所保留,對她年輕時代曾經(jīng)仰慕過的宋美齡也有了全然不同的看法.
1972年以后,美國與中國的關(guān)系解禁,1973年,吳健雄和袁家騮才得以回到久違三十七年的家鄉(xiāng)。但這時吳健雄的家人均已不在了。在這次鄉(xiāng)旅中,他們會見了許多親朋好友,周恩來總理還在人民大會堂親自接見了他們。會面是在那年的10月15日,宴會一直延續(xù)了六個小時。宴會選擇的是安徽廳,正好是吳健雄和袁家騮的老家江蘇和河南的中間,周恩來處事的周到和細(xì)心使他倆大為感動。在接下來的談話中,周恩來還向吳健雄表示了歉意,原因是"文革"把她父親的墳給破壞了,使她無法祭拜。周恩來還給吳健雄看當(dāng)年去和蘇聯(lián)談判簽的約,并說將國民黨丟掉的都要了回來。周恩來的廣博見識和一流政治家氣度,使吳健雄和袁家騮一直津津樂道,欽佩不已。這趟故鄉(xiāng)之旅,吳健雄和袁家騮還到了天津、廣州、鄭州、洛陽、安陽、西安、延安、杭州、昆明、長沙、桂林等地,一共逗留了五十三天。
1988年,吳健雄回到家鄉(xiāng)瀏河,主持父親百歲冥誕紀(jì)念會,還以近一百萬美元的積蓄,成立一個紀(jì)念父親的基金,并以每年的利息,供明德學(xué)校老師發(fā)獎金和學(xué)生獎學(xué)金之用,亦替明德學(xué)校增建樓舍,購置電腦等教學(xué)工具。這使得父親一手創(chuàng)辦的明德學(xué)校近年來發(fā)展得益發(fā)成功。
1980年,吳健雄退休成為哥倫比亞大學(xué)物理系的名譽(yù)教授,普平大樓上還有她的辦公室。八十年代身體較好時,她經(jīng)常到系里去走動,在圖書館和演講會上也常看到她的身影。九十年代以來,吳健雄由于年事已高,活動力也減少許多,雖然也偶爾到辦公室料理一些寄來的信件期刊,但更多時間則是待在公寓中。
1995年,吳健雄曾有一次中風(fēng),所幸情況輕微,除視力受影響外,幾乎沒有留下后遺癥。1997年2月16日,八十五歲的吳健雄再次中風(fēng)并導(dǎo)致腦溢血,救治無效逝世。
摯愛親情
吳建雄的丈夫袁家騮也是世界著名的物理學(xué)家。1912年4月5日生于河南,是中國近代史上赫赫有名的軍閥袁世凱的孫子,但在他三歲時,祖父去世。所以,祖父在她的心目中并沒有太多的記憶,并且隨著祖父的去世,家道開始中落。
袁家騮從小天資聰穎,十三歲入天津教會學(xué)校,十八歲入燕京大學(xué),師從著名理論物理學(xué)家謝玉銘。在校期間,他對當(dāng)時還剛剛出現(xiàn)的無線電發(fā)報技術(shù)產(chǎn)生了濃厚興趣,常與有同樣愛好的燕大校長司徒雷登共同研究無線電技術(shù)。1936年,經(jīng)司徒雷登引薦,來到美國加州大學(xué)柏克萊分校,靠獎學(xué)金和打工完成了學(xué)業(yè)。此間,與吳健雄相識,相愛。
1942年,袁家騮到美國RCA公司從事國防軍事設(shè)施連波雷達(dá)的研制工作。二戰(zhàn)后,袁家騮又先后在美國國家科學(xué)實(shí)驗(yàn)室和普林斯頓大學(xué)長期從事基礎(chǔ)物理研究,在"高能質(zhì)子加速器"、"中子的來源"、"共振物理
學(xué)"等領(lǐng)域做出了成就。他以自己的努力得到了美國及世界物理學(xué)界的認(rèn)可。1959年以來,不斷獲得各種獎勵,如全美華人協(xié)會杰出成就獎、駐美工程師協(xié)會科學(xué)成就獎等。并受邀擔(dān)任法國、前蘇聯(lián)等多個國家和地區(qū)的核物理、高能物理研究機(jī)構(gòu)的訪問教授,也先后被南京大學(xué)、東南大學(xué)、中國科技大學(xué)等高等學(xué)府聘為名譽(yù)教授。
袁家騮與夫人吳健雄雖然都忙于自己所鐘愛的物理事業(yè),但在兩人共同度過的半個多世紀(jì)里.始終彼此恩愛,在物理學(xué)界傳為美談。夫婦二人除有著共同的事業(yè)追求外,還有著同樣濃烈的對祖國的熱愛之情。1981年,夫婦二人以臺灣"中研院"院士的身份,向臺灣提出籌建號稱"科學(xué)神燈"的第三代同步輻射加速器。從這一年開始的十二年間,夫婦二人共同參與,加速器于1993年10月16日正式啟用。這一成果使中國人在這一領(lǐng)域取得了與美國、歐洲鼎足而立的地位。此間,他們還極為關(guān)注祖國大陸的建設(shè),回國進(jìn)行長期訪問,參與北京正負(fù)電子對撞機(jī)和合肥同步輻射加速器的研制,并促成了南京大學(xué)等四所高校的學(xué)者赴臺進(jìn)行相關(guān)的學(xué)術(shù)交流與訪問。
2001年6月,袁家騮在天津參加海外華僑研討會時,突發(fā)心臟病,7月轉(zhuǎn)至北京協(xié)和醫(yī)院,2003年2月6日,并發(fā)心肌梗塞和腦血栓,不幸去世。吳緯承是吳建雄與袁家騮夫婦惟一的兒子,1947年2月,出生于美國普林斯頓。1967年和1977年在哥倫比亞大學(xué)獲理學(xué)學(xué)士和物理學(xué)博士學(xué)位,F(xiàn)也是一名著名的物理學(xué)家。他雖然出生于美國,卻從吳健雄夫婦那里接受了中國式的親情教育。雖然從小很少有機(jī)會從始終忙碌的父母那里享受到一般孩子能享受到的親情與歡攫,但仍然深愛著他的父母,深愛著他的祖國。吳緯承的夫人是美國人,他們有一個女兒名婕達(dá),大學(xué)畢業(yè)后曾任《紐約》雜志的社論編輯助理。
青年作家吳建雄
簡介
青年作家。自幼飽讀詩書,尤酷愛“老莊”,且學(xué)有心得。2002年起發(fā)表作品,曾獲冰心文學(xué)獎等多個重要獎項。已出版《你必須美好》《葵花朵朵》等作品,并擔(dān)任電影《17點(diǎn)以后》《梔子》編;另有多幅作品入選全國畫展、影展,被譽(yù)為“全才作家”。其長篇驚悚小說《貓》已出版。
人物經(jīng)歷
吳建雄
1984年7月出生。廣東人,現(xiàn)在北京某大學(xué)求學(xué)。
獲全國新概念作文比賽A組二等獎。
作品發(fā)表于《萌芽》《文字客》。出版有《你必須美好》等書。
歷年在《萌芽》雜志發(fā)表主要作品情況
《雙贏》2003年6月
作品
插畫:
《頹廢唯美》及《貓吉祥》入選2004年城市“空間印象”藝術(shù)展
《親愛的,地球上有我們的房子》入選2004年度兒童插畫作品展
攝影:
《誰來證明那些沒有墓碑的愛情和生命》入選“歲月、年輪、生存狀態(tài)”全國攝影展
電影:
《17點(diǎn)以后》編劇
另:小說《苦夏》與《節(jié)制抒情》被改編為MTV劇本。做有DV膠片:《娃娃自殺》系列。
書籍:
2005.7《你必須美好》
《人間莊子》
《葵花朵朵》
《貓》
2010.6《綠島》