幸運(yùn)草

1957年，物理界的風(fēng)云人物聚在普林斯頓大學(xué)的一個(gè)講堂里，聽(tīng)著一位個(gè)子不高的華裔女性作報(bào)告。當(dāng)她把最近的實(shí)驗(yàn)及結(jié)果告訴臺(tái)下的聽(tīng)眾時(shí)，羅伯特·奧本海默和喬治·雷諾茲等人屏息聆聽(tīng)。一位觀察人士事后回憶稱(chēng)，她在做完報(bào)告后，問(wèn)聽(tīng)眾有沒(méi)有什么問(wèn)題時(shí)，臺(tái)下的聽(tīng)眾在沉默了兩分鐘后，全體起立，為她鼓掌，雷鳴般的掌聲響徹了整個(gè)講堂。

這位女性就是吳健雄，她的實(shí)驗(yàn)恰恰動(dòng)搖了物理學(xué)的理論基礎(chǔ)。這一理論基礎(chǔ)不僅一直以來(lái)支撐著她所研究的領(lǐng)域，還對(duì)科學(xué)家認(rèn)知周遭世界起到了至關(guān)重要的作用。吳健雄的實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓她顯赫的職業(yè)生涯更上一層樓，讓她成為能夠載入史冊(cè)的物理學(xué)奠基人。即使到今天，無(wú)論歷史的進(jìn)程是否因?yàn)樗l(fā)生改變，吳健雄仍是個(gè)響當(dāng)當(dāng)?shù)拇笕宋铩?h3>闊別故土

吳健雄于1912年出生在上海附近地區(qū)，她的父親是一名工程師，母親是一名教育工作者。吳健雄自幼深受父母的影響。與同時(shí)代的許多中國(guó)女性不同，她接受了正規(guī)的教育。年輕的吳健雄是一名師范生，成績(jī)優(yōu)異。她被數(shù)學(xué)和科學(xué)吸引，晚上就開(kāi)始學(xué)習(xí)這兩門(mén)學(xué)科。居里夫人等女性科學(xué)家的新發(fā)現(xiàn)和事跡讓吳健雄十分著迷。1930年，吳健雄進(jìn)入國(guó)立中央大學(xué)攻讀數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)。不久，她又轉(zhuǎn)到物理系，從而開(kāi)啟了不一樣的人生。

這是一個(gè)物理學(xué)與中國(guó)局勢(shì)都在發(fā)生巨大改變的時(shí)代。中日關(guān)系日趨惡化，國(guó)內(nèi)動(dòng)蕩激烈，在叔父和導(dǎo)師的幫助下，吳健雄前往美國(guó)攻讀研究生學(xué)位。她與故土一別就是36年，再也沒(méi)能和父母團(tuán)聚。

吳健雄原本計(jì)劃前往密歇根大學(xué)，但在參觀了加州大學(xué)伯克利分校，并聽(tīng)說(shuō)密歇根州一個(gè)學(xué)生中心禁止女學(xué)生從前門(mén)進(jìn)入之后，她的想法改變了。這是她第一次體會(huì)到了性別歧視的滋味，而這還只是今后更多類(lèi)似事件的一場(chǎng)預(yù)演。當(dāng)時(shí)，物理學(xué)由男性主導(dǎo)，女性在很大程度上被排除在外，或者只被允許作為輔助角色進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域。

在伯克利，吳健雄的性別和民族特征讓她格外顯眼。從一開(kāi)始，她的男同事們就對(duì)她美麗的容貌和敏銳的頭腦給予了同等的關(guān)注。在歷史學(xué)家伯奇·麥克格雷恩筆下，吳健雄是“伯克利的校花”。吳健雄的導(dǎo)師、核物理學(xué)家與諾貝爾獎(jiǎng)獲得者埃米利奧·塞格雷在他的回憶錄中寫(xiě)道：“當(dāng)她走在校園里時(shí)，總有一群崇拜者追隨在后面，就如女王出巡一樣?！?/p>

但在實(shí)驗(yàn)室里吳健雄并不輸于任何人，她很快就成了一個(gè)響當(dāng)當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)家，同時(shí)也是新發(fā)現(xiàn)的核裂變現(xiàn)象的專(zhuān)家。盡管吳健雄撰寫(xiě)了一篇廣受好評(píng)的論文，并繼續(xù)進(jìn)行核裂變的博士后研究，但1940年吳健雄獲得博士學(xué)位后，伯克利分校并沒(méi)有聘用她。于是，吳健雄去了史密斯學(xué)院，給女性上物理課。第二次世界大戰(zhàn)導(dǎo)致反亞裔情緒日益高漲，受此影響，吳健雄和同為物理學(xué)家的丈夫袁家騮決定前往美國(guó)東部。

絕密計(jì)劃

二戰(zhàn)讓吳健雄和其他女性科學(xué)家有了前所未有的機(jī)會(huì)。男人們奔赴戰(zhàn)場(chǎng)，大學(xué)只好不情愿地開(kāi)始雇用女性教授科學(xué)課程。吳健雄前往普林斯頓大學(xué)，成了普林斯頓大學(xué)物理系的第一位女教師。1944年，到普林斯頓大學(xué)不久后，吳健雄的職業(yè)軌跡發(fā)生了意想不到的變化。在物理學(xué)家恩里科·費(fèi)米的堅(jiān)持下，哥倫比亞大學(xué)的美國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)部官員向她咨詢(xún)了她那篇探討核裂變的畢業(yè)論文。吳健雄最終加入了哥倫比亞大學(xué)，并和那里的工作人員一同參與了一項(xiàng)絕密研究——曼哈頓計(jì)劃。

史蒂文斯理工學(xué)院的教授、核歷史學(xué)家亞歷克斯·韋勒斯坦表示：“當(dāng)時(shí)，對(duì)高素質(zhì)的科學(xué)人員有很大的需求，緊迫感很強(qiáng)?！眳墙⌒哿ⅠR著手輻射探測(cè)器的開(kāi)發(fā)，并對(duì)氣體擴(kuò)散研究做出了貢獻(xiàn)。氣體擴(kuò)散法是濃縮鈾時(shí)需要用到的一種工藝，至今仍在使用。

韋勒斯坦說(shuō)：“氣體擴(kuò)散法絕對(duì)是一門(mén)關(guān)鍵技術(shù)，沒(méi)有這個(gè)技術(shù)，也就不會(huì)有原子彈。氣體擴(kuò)散也是冷戰(zhàn)期間美國(guó)主要的濃縮技術(shù)。時(shí)至今日，這項(xiàng)有用的技術(shù)仍是一項(xiàng)保密技術(shù)?！?/p>

盡管幾乎可以肯定吳健雄清楚自己參與的曼哈頓計(jì)劃的終極目標(biāo)，但她一生中卻罕見(jiàn)探討核彈及其造成的破壞性影響。相反，在之后的幾年里，吳健雄轉(zhuǎn)向了物理學(xué)的其他研究領(lǐng)域，并最終為推翻物理學(xué)中關(guān)系最密切的幾大定律做出了自己的貢獻(xiàn)。

女性影響力

二戰(zhàn)期間，勞動(dòng)力短缺讓女性也有機(jī)會(huì)參與曼哈頓計(jì)劃。一些技術(shù)人員正在田納西州橡樹(shù)嶺的Y- 12工廠工作。

曼哈頓計(jì)劃是制造第一顆原子彈的絕密計(jì)劃。吳健雄也不是因曼哈頓計(jì)劃而開(kāi)創(chuàng)職業(yè)生涯的唯一一名女性。韋勒斯坦說(shuō)，當(dāng)時(shí)，戰(zhàn)爭(zhēng)是頭等要事，戰(zhàn)爭(zhēng)“不允許政府官員像以前一樣擺出性別歧視和種族主義的架子”。政府官員急于讓更多德高望重的科學(xué)家開(kāi)發(fā)原子彈。而吳健雄則是二戰(zhàn)期間為數(shù)不多受人尊敬的女性物理學(xué)家之一。露絲·豪斯和卡羅琳·赫爾岑貝格寫(xiě)道：“除了作戰(zhàn)行動(dòng)之外，女性參與了曼哈頓計(jì)劃各個(gè)方面的工作?！北M管參與曼哈頓計(jì)劃的女性總數(shù)尚不清楚，但她們的人數(shù)已經(jīng)確認(rèn)超過(guò)了20世紀(jì)60年代參與阿波羅計(jì)劃的女性。

物理定律被撼動(dòng)了嗎？

二戰(zhàn)后，吳健雄作為哥倫比亞大學(xué)的研究員（直到1952年，她才成為哥倫比亞大學(xué)物理系的第一位終身女教授），詳細(xì)深入地研究了放射性衰變，并開(kāi)始研究亞原子粒子的特性。吳健雄與哥倫比亞大學(xué)的李政道和普林斯頓大學(xué)的楊振寧展開(kāi)合作。這兩位物理學(xué)家認(rèn)為，新發(fā)現(xiàn)的K介子違反了長(zhǎng)期存在的宇稱(chēng)性理論和對(duì)稱(chēng)性理論。

大多數(shù)粒子的衰變是對(duì)稱(chēng)的，會(huì)從兩端發(fā)射出電子。但是K介子的表現(xiàn)讓人出乎意料，李政道和楊振寧認(rèn)為，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或許能驗(yàn)證宇稱(chēng)守恒定律是否真的合理。按照宇稱(chēng)守恒定律，物理系統(tǒng)的行為是對(duì)稱(chēng)的，即使在鏡像中，它們的行為也是一樣的。

打破物理定律

1956年，吳健雄的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)推翻了“宇稱(chēng)守恒”的假設(shè)，創(chuàng)造了歷史。這一實(shí)驗(yàn)如今被稱(chēng)為吳氏實(shí)驗(yàn)，它證實(shí)了物理反應(yīng)并不總是表現(xiàn)出鏡像對(duì)稱(chēng)。當(dāng)時(shí)，科學(xué)界爭(zhēng)相證明，一種放射性同位素在衰變時(shí)，可以發(fā)射出不對(duì)稱(chēng)的電子。吳氏實(shí)驗(yàn)就是在這樣的背景下進(jìn)行的。吳健雄和她的同事在華盛頓特區(qū)的美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局的低溫設(shè)施中進(jìn)行了這個(gè)實(shí)驗(yàn)。吳健雄后來(lái)回憶說(shuō)，這是一個(gè)“絕佳機(jī)會(huì)”。她當(dāng)時(shí)自己制作鈷晶體，用牙醫(yī)的鉆頭給晶體鉆孔，然后冷凍晶體，并在磁場(chǎng)中將它們校準(zhǔn)成直線。吳健雄只有15分鐘的窗口期來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，但對(duì)她來(lái)說(shuō)時(shí)間足矣，這15分鐘將開(kāi)辟對(duì)粒子物理學(xué)更加現(xiàn)代的理解。

正是吳健雄建議使用放射性同位素鈷-60，并親身上陣完成了這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。吳健雄與美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局的實(shí)驗(yàn)人員合作，她每晚只睡四個(gè)小時(shí)，并計(jì)劃了一個(gè)雄心勃勃的實(shí)驗(yàn)，她計(jì)劃將放射性鈷晶體冷卻到絕對(duì)零度（零下273.15攝氏度）左右，然后用一個(gè)強(qiáng)大的磁鐵對(duì)準(zhǔn)它們的原子核，研究它們是否會(huì)同時(shí)從左右兩側(cè)釋放出電子。

經(jīng)過(guò)了幾個(gè)月的實(shí)驗(yàn)，吳健雄最終確認(rèn)，鈷原子核會(huì)從一側(cè)釋放出電子，而另一側(cè)則沒(méi)有釋放的痕跡。這一發(fā)現(xiàn)成功地推翻了宇稱(chēng)定律。這是一個(gè)具有突破性、值得慶祝的發(fā)現(xiàn)。吳健雄后來(lái)說(shuō)：“這些都是令人振奮和狂喜的時(shí)刻，能窺見(jiàn)這個(gè)奇跡，是對(duì)我一生的回報(bào)。”

盡管吳健雄和她的同事受到了各方的敬賀，吳健雄也成為研究領(lǐng)域以外的科學(xué)名人，但她的貢獻(xiàn)被諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)忽視了。為表彰這一發(fā)現(xiàn)的1957年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)被授予了理論物理學(xué)家李政道和楊振寧。吳健雄設(shè)計(jì)并進(jìn)行了這一實(shí)驗(yàn)，從根本上改變了物理學(xué)家思考宇宙的方式，并為進(jìn)一步發(fā)展粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型創(chuàng)造了條件。至于性別歧視等其他因素是否影響了吳健雄的諾獎(jiǎng)名額，目前還沒(méi)有定論。韋勒斯坦表示：“在歷史學(xué)家研究清楚諾獎(jiǎng)委員會(huì)的決議前，這個(gè)問(wèn)題的答案還不得而知?！?/p>

不過(guò)，對(duì)于回顧吳健雄的貢獻(xiàn)并把她奉為當(dāng)代物理學(xué)奠基者的人們而言，她的影響力是無(wú)可否認(rèn)的。直到1981年退休之前，吳健雄一直是世界上最受尊敬的實(shí)驗(yàn)學(xué)家之一，幫助設(shè)計(jì)了從磁學(xué)到核熒光透視等各個(gè)領(lǐng)域的其他有影響力的實(shí)驗(yàn)。1975年，吳健雄獲得了美國(guó)國(guó)家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)隆?978年，她以全票通過(guò)的成績(jī)，成為該領(lǐng)域中另一個(gè)最負(fù)盛名的獎(jiǎng)項(xiàng)——沃爾夫獎(jiǎng)的首位得主。吳健雄于1997年去世，她完全憑借自己的能力成為自己研究領(lǐng)域中的一位巨人。