去年,諾蘭導演的電影《奧本海默》上映,”原子彈之父“奧本海默的名字傳遍全球,然而,電影中卻沒有提及,在制造原子彈的過程中,一位中國的女物理學家,起到了至關重要的作用。
她的名字叫吳健雄,她也被稱為“原子彈之母”。
除了“原子彈之母”,吳健雄還被稱為“世界物理女王”、“物理學第一夫人”、“核子研究的女王”、“東方居里夫人”等等。
這些稱呼的背后,是吳健雄光輝燦爛的一生。
一、名師指引
1912年5月31日,正當辛亥革命的前奏漸漸響起,腐朽的清王朝已如風中殘燭,即將退出歷史舞臺。在這風云激蕩的清末與民國交替之際,一位杰出的女性——吳健雄,在江蘇省蘇州市太倉縣的瀏河鎮誕生了。那是一個時代變革的起點,也是吳健雄輝煌人生的起點。
當時的社會,女性接受教育被視為一種奢侈,但吳健雄卻幸運地生長在一個開明的家庭。她的父親吳仲裔,學識淵博,思想前衛,對女兒的教育從未有過半分輕視。在他的影響下,吳健雄得以走進知識的殿堂,她的天賦與才智得到了充分的發掘與培養。
吳仲裔深受蔡元培的教育理念影響,在家鄉創辦了一所明德小學。正是在這所小學里,吳健雄接受了啟蒙教育,為她日后走上科學之路打下了堅實的基礎。
1929年,吳健雄從蘇州女師畢業,以優秀的成績保送進中央大學(現南京大學)師范專業。按照當時的規定,師范生需要先服務一年才能繼續升學。然而,吳健雄并未墨守成規,她選擇進入上海的中國公學繼續深造。
當時,胡適恰好在上海中國公學教書,吳健雄的才華給他留下了深刻的印象。
有一次考試,本來考試時間有三個小時,但吳健雄兩個小時便做完了,第一個交卷。胡適看完卷子,便送到教務處,剛好中國公學的兩位名師楊鴻烈和馬君武也在,胡適便對他們說:“我從來沒有看到一個學生對清朝三百年思想史懂得那么透徹,我要給她一百分。”
兩位名師也說,他們班上有一個女生也總是考一百分,于是三人寫下名字一對,結果三人寫的都是吳健雄。
于是,胡適便對吳健雄格外關注,經常指點和激勵吳健雄。
吳健雄雖然只做了胡適一年的學生,但胡適的個人風范和教育理念,給吳健雄留下了難以磨滅的影響,她曾經說過,在她的一生中,有兩個人對她影響最大,一個是她的父親,另一個就是胡適。
在中國公學讀完一年后,吳健雄回到了中央大學繼續深造。她先是在數學系學習了一年,隨后轉入物理系。在這里,她遇到了眾多名師,特別是她的物理老師施士元,他是居里夫人的親傳弟子。因此,從某種意義上說,吳健雄可以算作是居里夫人的徒孫。
1934年,在施士元的悉心指導下,吳健雄完成了她的優秀畢業論文《證明布喇格定律》,這一成果不僅展現了她扎實的學術功底,更預示著她未來在物理學領域的輝煌成就。
二、原子彈之母
20世紀30年代,物理學正經歷著革命性的變革,為了學習最前沿的理論,吳健雄決定留學美國。
在叔叔的資助下,吳健雄于1936年乘坐“胡佛總統號”遠赴美國。
當時,理論物理學的圣地,是加州柏克萊大學。柏克萊大學雖然不如哈佛大學、耶魯大學那樣聲名遠揚,但那里卻聚集了一批世界頂尖的物理學家,當時三十出頭的奧本海默,就在該校任教,并創立了“奧本海默理論物理學中心”。
于是,吳健雄決定進入柏克萊大學學習。
1940年,吳健雄剛從加州柏克萊大學畢業,獲得了博士學位。就在這時,在愛因斯坦等科學家的呼吁下,美國總統羅斯福,撥款20億美元,開啟核武器研制計劃,這項計劃的名字叫“曼哈頓工程”,參與這項計劃的人數多達12萬人,吳健雄也成為了其中一員。
核武器研制計劃,在實施的初期便出現了問題,建在哈佛大學的原子爐,在進行實驗時,連鎖反應在幾個小時后突然停止,主持實驗的費米教授猜想,可能是原子在分裂時,產生了一種新的物質,將大多數中子吸收了。
就在大家一籌莫展之時,中心實驗室打來電話,讓他們去找吳健雄的論文來參考。
原來,早在1938年,吳健雄便開始了核物理實驗研究,并在鈾核子分裂是否會產生稀有氣體方面取得了重大突破。她通過精心設計的實驗,成功找出了多種由稀有氣體引出的放射性系列,并利用快速中子、慢性中子及一些質子進行沖擊,完成了對這些放射性系列的鑒定。后來,吳健雄將這些寶貴的實驗成果整理成博士論文。
哈佛大學原子爐的科學家,找來吳健雄的論文分析對照,發現正是吳健雄在實驗發現的一種稀有氣體,毒殺了連鎖反應。找到了原因,哈佛大學的原子爐方才恢復運轉。
吳健雄是參與曼哈頓計劃的惟一的女科學家,她所從事的工作,更是該計劃最為核心的部分,她是世界上第一位解決核反應連續性這個難題的科學家。
可以說,如果沒有吳健雄的論文和貢獻,那么人類的第一個原子彈可能要推遲十年才能研制成功。因此,吳健雄被譽為“原子彈之母”。
三、錯失諾獎
吳健雄最大的成就,應該就是用實驗證明了楊振寧、李政道提出的“宇稱不守恒”理論,她本應該跟楊振寧、李政道一起獲得諾貝爾獎,但卻因為種種原因,錯失諾獎。
楊振寧、李政道于1956年一起提出了“宇稱不守恒”理論,但一個理論的提出,還需要實驗去驗證。由于實驗太困難,且希望渺茫,沒有人愿意去做實驗驗證楊李二人的理論。
1956年早春的一天,李政道來到吳健雄的辦公室,向她解釋了他們的理論。吳健雄聽后,決定做實驗來驗證”宇稱不守恒“理論。
當時,吳健雄本來已經決定跟丈夫袁家騮一起到日內瓦參加高能物理國際會議,然后到遠東旅行講學,船票都預訂好了,但她知道這次實驗的重要性后,便毅然放棄旅行。
袁家騮是袁世凱的孫子,他的父親的袁世凱的次子袁克文,他也是一位高能物理學家,當他得知妻子的決定后,很支持她的選擇。吳健雄回憶說:“于是,我請求家騮讓我留下,由他一個人去。幸好,他完全理解事情的重要性,同意一個人離開。”
1956年6月,一切準備就緒,吳健雄開始實驗。她住在紐約,但實驗只能在位于華盛頓特區有低溫實驗設備的國家標準局進行,因此,她不得不在相距千里的紐約和華盛頓之間來回奔波。
經過半年時間的艱苦努力,實驗終于在圣誕節前取得了初步成果,她證實了“宇稱不守恒”,這一猜想從此變為定律。
圣誕節前一天,做完實驗的吳健雄,她乘坐火車趕回紐約過圣誕,火車剛到紐約,她便迫不及待地打電話給楊振寧和李政道,告訴他們這一好消息,因為這是高能物理學的一次重大突破,三人都難興奮之情。治學嚴謹的吳健雄,告誡楊李二人,這只是初步的成果,讓他們暫時不要向外界透露。
然而,李政道并未將吳健雄的告誡放在心上。他立即向哥倫比亞大學的同事萊德曼建議,在加速器上實驗以驗證宇稱不守恒。起初,萊德曼并不愿意嘗試,認為成功的可能性渺茫。但當李政道告訴他吳健雄的實驗成果后,萊德曼立即改變了態度,開始著手實驗。
1957年1月8日,萊德曼的實驗取得了成功。他激動地致電李政道說:“宇稱守恒玩完了!”
1957年1月15日,吳健雄完成了自己的實驗的再次驗證,將實驗成果寫成論文,寄到了《物理評論》編輯部,但就在同一天,萊德曼的論文也寄到了編輯部,兩人的論文都刊登在了2月15日的《物理評論》上。
吳健雄失去了獨占實驗驗證楊、李假說發現優先權的機會,正是這一遺憾,讓吳健雄錯失了跟楊振寧、李政道一起獲得諾貝爾物理學獎的可能。
這一年的10月,吳健雄正在大學講課時,突然接到了奧本海默打來的電話,奧本海默告訴她,楊振寧和李政道獲得了諾貝爾獎。
這一刻,吳健雄肯定是高興的,但高興之中,恐怕也有一點失落。要知道,此時吳健雄在物理學領域已經取得了諸多成就,是世界公認的頂尖物理學家,但由于當時的性別歧視,她在大學里還是一個副教授。
吳健雄與泡利
四、葉落歸根
雖然沒能獲得諾獎,但吳健雄憑借著自己在物理學領域取得的成就,贏得了世界的尊重。
1975年,吳健雄當選為美國物理學會會長職務,她這是該學會歷史上第一位女性會長,因此轟動世界。同年,美國總統福特,在白宮授予吳健雄美國最高科學榮譽——國家科學勛章。
1990年,中國科學院紫金山天文臺發現了一顆小行星,為紀念吳健雄對人類社會的卓越貢獻,他們將其命名為“吳健雄星”。
在追求學術理想的道路上,吳健雄離開了中國故土,但她從來沒有忘記她的故鄉。
1973年,吳健雄夫婦回到了闊別37年的祖國大陸,她來到父親當年一手創辦的明德學校,考察學校建設情況,回到紐約后,她以父親的名義設立了“紐約吳仲裔獎學金基金會”。基金會成立至今,每年對太倉明德學校進行4萬美元的資助。
此后,吳健雄多次捐資,她為了家鄉的建設和教育事業,總共捐助了600多萬元。
1997年2月16日,吳健雄因心臟病離世。按照她的遺愿,她的骨灰被安葬在故鄉明德學校的紫薇閣旁,永遠守護著這片她深愛的土地。
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