原子弹之母吴健雄:一位卓越的世界公民,一个永远的中国人

发布: | 发布时间:2020-10-15,星期四 | 阅读:52

作者:硅谷洞察

题图来自:视觉中国

我们回顾的这位科学家曾把杨振宁和李政道两位华裔物理学家推上诺贝尔奖的领奖台,其本人更是因为在物理领域的卓越贡献被誉为“世界物理女王”“中国居里夫人”,并且她曾经参与了美国“曼哈顿计划”并因为直接推动世界上第一颗原子弹的诞生而被称为“原子弹之母”。

华人女性物理学家:吴健雄,图片来自网络

吴健雄。一位打破了世界范围内男性对于学术界主导地位的传奇华人女性科学家。

幼年便具备巾帼情怀

1912年5月31日,吴健雄生于江苏省苏州太仓浏河镇书香门第。这里,是当年郑和下西洋的出发地,也是吴健雄出生的地方,更是她去世后的安息之处。

吴健雄,相信第一次听闻这个名字的人们都会觉得这是个英伟挺拔的男士,可事实证明,这样一个英气的名字,也可以是个英姿飒爽的女中豪杰。

这个“雄”取自“英雄豪杰”,吴健雄先生的父亲吴仲裔希望自己的女儿能够如同穆桂英一般“巾帼不让须眉”,并且希望她能为所有的女性争光。这样的教育理念在那个年代的中国可以说非常先进了,并且吴仲裔还在当时的其所在镇上创办了一所名为“明德”的女子学校,并且不收任何学费。因为他打从心底里认为,男女是平等的存在,甚至更加偏向于中国女性也能做出不输于大男子的大事业。

吴仲裔与幼年时期的吴健雄(右),图片来自网络

因为父亲的坚持,吴健雄从小便能和家中的兄弟一起读书识字。十一岁,吴健雄从明德女子学校毕业,以第九名的成绩考入苏州女子师范学校。这时的吴健雄,唯一的课外活动便是看小说,其中最得她喜爱的小说,莫过于居里夫人的传记和《拿破仑传》。在不经意间,吴健雄的物理学之路似乎已经萌芽。

毫无疑问,父亲先进的教育理念对吴健雄的幼年时期产生了巨大的影响,这也在幼小的吴健雄心中种下了一颗渴望做出一番成就的种子。

1930年,吴健雄凭借自己的聪慧和努力,进入中央大学,攻读数学专业。

吴健雄资质俊秀,学习游刃有余。在求知欲的驱动下,她翻阅了一些有关X光、电子、放射性、相对论等方面的书籍,没想到一下子便被伦琴、贝克勒尔、居里夫妇、爱因斯坦等科学巨匠给深深地吸引住了。于是,她第二学年便申请转到了物理学系,师从著名教授施士元先生。

在中央大学求学时期的吴健雄与胡适先生的合照,图片来自网络

但当时我国的物理学还十分不完善,甚至很多最新的研究成果和数据都需要让去国外出差的同事“人肉带回”。从中央大学毕业之后,吴健雄渐渐意识到自己的专业知识相较于世界领先的物理学家还十分匮乏,于是为了追寻自己的梦想,吴健雄选择了去美国留学。

这一次选择,成就了吴健雄的物理学者的一生,却也给吴健雄留下了不可弥补的遗憾。这一次,却是吴健雄最后一次见到自己的家人。

“原子弹之母”

来到美国之后,吴健雄进入加州大学伯克利分校,并跟随当时物理学巨头:欧内斯特·劳伦斯(Ernest Orlando Lawrence)、赛格瑞(E.Segre)等人学习,丰富自己的理论知识。

从1938年开始,吴健雄就开始进行原子核物理实验,1939年她独自完成了“探究铀原子核裂变产物”的实验,并在实验中发现了铀原子核裂变过程中会产生放射性同位素氙-135,这种同位素对中子具备一定的吸收性。

吴健雄跟随1939年诺贝尔物理学奖获得者欧内斯特·劳伦斯学习物理学,图片来自网络

次年,吴健雄以该实验结果为主题的博士学位论文被刊登在物理学界最权威的《物理评论》上,这证明吴健雄在核子物理研究方面已经获得了世界物理学界的认可,而劳伦斯、赛格瑞和奥本海默等一行杰出的物理学家更是亲口承认吴健雄已经是世界一流的实验物理学家。

即便此时的吴健雄获得了权威期刊和世界上最好的物理学家的认可,但是身为一名中国人并且是女性,博士毕业后仍然无法在大学里获得一份正经的教授工作,无奈她只得在实验室里继续当一个研究员。

在加州大学伯克利分校实验室做实验的吴健雄,图片来自网络

1942年,美国为了先于纳粹研发出原子弹,聚集了当时西方世界上最杰出的科学家开始实施“曼哈顿计划”,当时吴健雄却因为没有美国国籍没被邀请参加。

但在研发原子弹的过程中,遇到了让全世界科学家都一筹莫展的难题。那就是核爆炸的引燃十分容易,但是因为大多数中子消失,在核爆炸之后理论上应该产生的链式反应却突然中断。中子的突然消失让奥本海默和费米等一众科学家非常困惑。

就在原子弹的研发陷入停滞之时,奥本海默突然想起了吴健雄曾经做过关于铀原子核分裂产物的研究。于是奥本海默立马以“曼哈顿计划总负责人”的身份找到了吴健雄,并把这个难题交给他心中最权威的核物理学女王。1944年,吴健雄受老师劳伦斯、奥本海默之邀,参与到美国绝密的“曼哈顿计划”之中,成为参与该绝密计划中唯一的华人女物理学家。

曼哈顿计划负责人奥本海默,图片来自网络

吴健雄负责的正是最核心、最机密的“原子核分裂反应”的工作,后来她开发出了一种用于隔离在核裂变中产生的放射性同位素氙-135的装置,把消失的中子找了回来,使得原子弹顺利研发成功。就连奥本哈默都亲口承认:如果没有吴博士的论文,原子弹绝无可能这么快就研发出来。她是名副其实的“原子弹之母”。

但是,美国对于这一部分的历史很多时候选择避而不提。因为在当时充满国籍歧视和性别歧视的美国科学界,身为中国女性的吴健雄能有如此巨大的贡献可不是美国当局乐意见到现象。

即便是做实验的吴健雄白大褂下依然穿着旗袍,图片来自网络

直到1992年,哥伦比亚大学授予吴健雄美国理工界最高荣誉普宾奖时,这个秘密才被公之于众,吴健雄对于人类历史上第一颗原子弹的贡献才被世界所承认。

力排众议推动物理学发展,却被诺奖拒之门外

尽管为原子弹的研发做出了巨大的贡献,但吴健雄的科学家生涯中,最大的贡献并不是“曼哈顿计划”。而是用实验验证了杨振宁和李政道提出的“宇称不守恒”假设,直接使得这两位科学家获得了所有华人的第一个诺贝尔奖。

在杨、李之前,微观物理世界中有一条全世界科学家认定的金科玉律——“宇称守恒定律”,通俗地说就是左右对称原理。但杨振宁和李政道却对这条“不容置疑”的定律产生了怀疑。作为理论物理学家的杨、李在当时找了许多实验物理学家,想要与他们合作验证自己的假设。

杨政宁&李政道,图片来自网络

但当时整个科学界都认为“宇称守恒”是不可能推翻的,再加之要完成这个实验也是极度困难的,所以几乎所有科学家都拒绝与杨、李合作。在外界不看好的情况下,杨振宁找到了当时已经在世界物理学界有了一席之地并且又是中国同胞的吴健雄。

尽管当时吴健雄的老师极力阻止她将时间和精力浪费在这显然错误的理论上,甚至还和别人打赌吴健雄这个实验绝对不可能成功。但是在听过杨振宁和李政道的理论之后,吴健雄立马放弃了与丈夫的旅行演讲,一头栽进实验室进行实验。

吴健雄设计了一个极化核钴60β衰变的实验去检验宇称是否守恒。这个实验在技术上是相当困难的,不单要进行β衰变,而且还需要在极低温的环境下才能进行进一步的观察,但当时拥有制造极低温环境设备的美国国家标准局却在华盛顿。

在实验期间,吴健雄一直往返于华盛顿和居住地纽约之间,为了节省时间,吴健雄的实验室中放着很多饼干和面包,饿了就在实验室就地解决,吃饱后又继续做实验。

埋头实验室的吴健雄,图片来自网络

好在天道酬勤,经过一遍又一遍的尝试,吴健雄终于发现“β射线的不对称现象非常明显”,但为了保证实验万无一失,她还设计了多个方案来否定自己已经取得的成果,直到多次自我否定无果后,吴健雄才将自己的实验结果证实在美国物理学会上公布。

至此,认为是金科玉律的“宇称守恒定律”被彻底推翻,整个科学界都为之震惊。1988年诺贝尔物理学奖得主史坦伯格称:“如果没有吴健雄的出现,恐怕这条错误的“宇称守恒定律”将会继续误导世界物理学的研究从而导致人类探索真相的脚步走向完全错误的方向。”

1957年,瑞典皇家科学院将诺贝尔物理学奖授予了杨振宁和李政道,但是却将证实了这一定律的吴健雄拒之门外。要知道,在此之前仅有玛丽居里(居里夫人)和其长女伊蕾娜·约里奥·居里两位女性获得过诺贝尔奖。

做实验的吴健雄,图片来自网络

对于诺贝尔奖将吴健雄拒之门外是否存在性别歧视,在当时的科学界引发了巨大争议,许多科学家都对为吴健雄感到惋惜和不平。吴健雄本人却很淡然的说:“虽然这件事深深的伤害了我,但是我并不是为了争得荣誉才去做学问和实验的,何况我还得到了许多科学家的承认,这已经足够了。”

确实,吴健雄的一生获得过无数奖项,除了诺贝尔奖之外几乎所有重大国际奖项都曾刻上过她的名字。而随着在学术上的贡献逐渐增多,社会各界对于吴健雄的认可之声也越来越多。

1943年,成为普林斯顿大学有史以来首位女教员;1958年,打破普林斯顿大学百年传统,成为该校第一位女性荣誉博士,1975年,吴健雄当选成为美国物理学会会长,成为美国物理学会76年历史上首位女会长。除此之外,她还曾先后担任美国国家科学院院士、麦丁堡皇家科学院院士、中国科学院首批外籍院士、台湾中央研究院院士等。

“我是一个永远的中国人”

长年身在国外的吴健雄,始终没有忘记自己是个中国人,尽管相隔万里但她仍然挂念着祖国的科学发展。

婚后不久,为了使丈夫进入美国无线电公司继续从事尖端技术研究,吴健雄离开了风和日丽的加州,来到治安并不好的纽约。吴健雄在接受采访时说:“我觉得RCA规模大,设备好,中国未来一定需要这样大规模的工业组织,所以我的丈夫应该为了中国未来的发展去获得经验。”

 吴健雄与丈夫袁家骝,图片来自网络

1946年,一位美国教授在退休前希望将藏书捐赠给中国的一所大学,在吴健雄的努力下,才将这批图书送给了北京大学。1982年,吴健雄受聘为南京大学、北京大学、中国科学技术大学等校的名誉教授,是中国科学院高能物理研究所学术委员会委员,1994年当选为中国科学院首批外籍院士。晚年,吴健雄拿出25万美元,捐给母校明德学校作为基建费。

东南大学吴健雄实验室,图片来自网络

她表示,她是华夏儿女,作为一名科学家,她拿不出更多的钱来,但她可请海内外优秀的科学家来做学校的顾问,推动祖国科技建设的发展。她平时以俭朴著称,为设“吴仲裔奖学金”她慷慨捐出自己所有的积蓄,表达她的寸草之心,造福桑梓。

周恩来总理在接见吴健雄和其丈夫时说道:“你们是华人的杰出代表,为世界科学作出了巨大贡献,你们是华人的骄傲,更是世界的骄傲。”

周恩来总理接见吴健雄夫妇,图片来自网络

1993年,在吴健雄和其丈夫的建议和全程参与下,被称为“科学神灯”的第三代同步辐射加速器正式启用。这一成果使中国在这一领域取得亚洲第一的地位,并且在世界范围内与美国、欧洲并驾齐驱,形成“三足鼎立”之势。而这也是吴健雄对于中国最大的科学贡献。

1997年2月16日,吴健雄在纽约病逝,享年85岁。遵照吴健雄本人的意愿,丈夫将其骨灰带回祖国,安葬在她的故乡:江苏太仓。

虽然大半辈子都在国外,吴健雄却常常以旗袍出席各种大型活动,始终提醒着全世界自己是一位中国女性。

在获得以色列沃尔夫奖时,吴健雄说:“我希望西方社会不要对东方抱有偏见,科学没有女性的力量注入,是对潜在才能一种可怕的浪费。”

在一众科学家中穿着旗袍的吴健雄,图片来自网络

吴健雄的一生不仅证明了女性可以做出不亚于男性的科学贡献,更加证明了华人科学家也不输任何人。这个外表柔弱的中国女人,凭借着一言一行为自己和中国女性获得了世界的认可,她那美丽的旗袍下蕴藏着的是属于中国人特有刚强和韧性。

从一众男性科学家中脱颖而出的吴健雄,图片来自网络

生命之所以有意义是因为它会停止,而时间有意义的因为它能记住一个人给予世界的馈赠。

就如同吴健雄的墓碑上刻着的那句话。

“她是一个卓越的世界公民,和一个永远的中国人”


来源:硅谷洞察(ID:guigudiyixian)


 

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