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吳健雄:沒有她奧本海默造不出原子彈,沒有她楊振寧獲不了諾獎(jiǎng)

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去年,諾蘭導(dǎo)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(guó)的女物理學(xué)家,起到了至關(guān)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(xué)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(dāng)辛亥革命的前奏漸漸響起,腐朽的清王朝已如風(fēng)中殘燭,即將退出歷史舞臺(tái)。在這風(fēng)云激蕩的清末與民國(guó)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(zhèn)誕生了。那是一個(gè)時(shí)代變革的起點(diǎn),也是吳健雄輝煌人生的起點(diǎn)。

當(dāng)時(shí)的社會(huì),女性接受教育被視為一種奢侈,但吳健雄卻幸運(yùn)地生長(zhǎng)在一個(gè)開明的家庭。她的父親吳仲裔,學(xué)識(shí)淵博,思想前衛(wèi),對(duì)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(jìn)知識(shí)的殿堂,她的天賦與才智得到了充分的發(fā)掘與培養(yǎng)。

吳仲裔深受蔡元培的教育理念影響,在家鄉(xiāng)創(chuàng)辦了一所明德小學(xué)。正是在這所小學(xué)里,吳健雄接受了啟蒙教育,為她日后走上科學(xué)之路打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1929年,吳健雄從蘇州女師畢業(yè),以優(yōu)秀的成績(jī)保送進(jìn)中央大學(xué)(現(xiàn)南京大學(xué))師范專業(yè)。按照當(dāng)時(shí)的規(guī)定,師范生需要先服務(wù)一年才能繼續(xù)升學(xué)。然而,吳健雄并未墨守成規(guī),她選擇進(jìn)入上海的中國(guó)公學(xué)繼續(xù)深造。

當(dāng)時(shí),胡適恰好在上海中國(guó)公學(xué)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(shí)間有三個(gè)小時(shí),但吳健雄兩個(gè)小時(shí)便做完了,第一個(gè)交卷。胡適看完卷子,便送到教務(wù)處,剛好中國(guó)公學(xué)的兩位名師楊鴻烈和馬君武也在,胡適便對(duì)他們說:“我從來沒有看到一個(gè)學(xué)生對(duì)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(gè)女生也總是考一百分,于是三人寫下名字一對(duì),結(jié)果三人寫的都是吳健雄。

于是,胡適便對(duì)吳健雄格外關(guān)注,經(jīng)常指點(diǎn)和激勵(lì)吳健雄。

吳健雄雖然只做了胡適一年的學(xué)生,但胡適的個(gè)人風(fēng)范和教育理念,給吳健雄留下了難以磨滅的影響,她曾經(jīng)說過,在她的一生中,有兩個(gè)人對(duì)她影響最大,一個(gè)是她的父親,另一個(gè)就是胡適。

在中國(guó)公學(xué)讀完一年后,吳健雄回到了中央大學(xué)繼續(xù)深造。她先是在數(shù)學(xué)系學(xué)習(xí)了一年,隨后轉(zhuǎn)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(dǎo)下,吳健雄完成了她的優(yōu)秀畢業(yè)論文《證明布喇格定律》,這一成果不僅展現(xiàn)了她扎實(shí)的學(xué)術(shù)功底,更預(yù)示著她未來在物理學(xué)領(lǐng)域的輝煌成就。

二、原子彈之母

20世紀(jì)30年代,物理學(xué)正經(jīng)歷著革命性的變革,為了學(xué)習(xí)最前沿的理論,吳健雄決定留學(xué)美國(guó)。

在叔叔的資助下,吳健雄于1936年乘坐“胡佛總統(tǒng)號(hào)”遠(yuǎn)赴美國(guó)。

當(dāng)時(shí),理論物理學(xué)的圣地,是加州柏克萊大學(xué)。柏克萊大學(xué)雖然不如哈佛大學(xué)、耶魯大學(xué)那樣聲名遠(yuǎn)揚(yáng),但那里卻聚集了一批世界頂尖的物理學(xué)家,當(dāng)時(shí)三十出頭的奧本海默,就在該校任教,并創(chuàng)立了“奧本海默理論物理學(xué)中心”。

于是,吳健雄決定進(jìn)入柏克萊大學(xué)學(xué)習(xí)。

1940年,吳健雄剛從加州柏克萊大學(xué)畢業(yè),獲得了博士學(xué)位。就在這時(shí),在愛因斯坦等科學(xué)家的呼吁下,美國(guó)總統(tǒng)羅斯福,撥款20億美元,開啟核武器研制計(jì)劃,這項(xiàng)計(jì)劃的名字叫“曼哈頓工程”,參與這項(xiàng)計(jì)劃的人數(shù)多達(dá)12萬人,吳健雄也成為了其中一員。

核武器研制計(jì)劃,在實(shí)施的初期便出現(xiàn)了問題,建在哈佛大學(xué)的原子爐,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),連鎖反應(yīng)在幾個(gè)小時(shí)后突然停止,主持實(shí)驗(yàn)的費(fèi)米教授猜想,可能是原子在分裂時(shí),產(chǎn)生了一種新的物質(zhì),將大多數(shù)中子吸收了。

就在大家一籌莫展之時(shí),中心實(shí)驗(yàn)室打來電話,讓他們?nèi)フ覅墙⌒鄣恼撐膩韰⒖肌?/p>

原來,早在1938年,吳健雄便開始了核物理實(shí)驗(yàn)研究,并在鈾核子分裂是否會(huì)產(chǎn)生稀有氣體方面取得了重大突破。她通過精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),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(zhì)子進(jìn)行沖擊,完成了對(duì)這些放射性系列的鑒定。后來,吳健雄將這些寶貴的實(shí)驗(yàn)成果整理成博士論文。

哈佛大學(xué)原子爐的科學(xué)家,找來吳健雄的論文分析對(duì)照,發(fā)現(xiàn)正是吳健雄在實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的一種稀有氣體,毒殺了連鎖反應(yīng)。找到了原因,哈佛大學(xué)的原子爐方才恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

吳健雄是參與曼哈頓計(jì)劃的惟一的女科學(xué)家,她所從事的工作,更是該計(jì)劃最為核心的部分,她是世界上第一位解決核反應(yīng)連續(xù)性這個(gè)難題的科學(xué)家。

可以說,如果沒有吳健雄的論文和貢獻(xiàn),那么人類的第一個(gè)原子彈可能要推遲十年才能研制成功。因此,吳健雄被譽(yù)為“原子彈之母”。

三、錯(cuò)失諾獎(jiǎng)

吳健雄最大的成就,應(yīng)該就是用實(shí)驗(yàn)證明了楊振寧、李政道提出的“宇稱不守恒”理論,她本應(yīng)該跟楊振寧、李政道一起獲得諾貝爾獎(jiǎng),但卻因?yàn)榉N種原因,錯(cuò)失諾獎(jiǎng)。

楊振寧、李政道于1956年一起提出了“宇稱不守恒”理論,但一個(gè)理論的提出,還需要實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。由于實(shí)驗(yàn)太困難,且希望渺茫,沒有人愿意去做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證”宇稱不守恒“理論。

當(dāng)時(shí),吳健雄本來已經(jīng)決定跟丈夫袁家騮一起到日內(nèi)瓦參加高能物理國(guó)際會(huì)議,然后到遠(yuǎn)東旅行講學(xué),船票都預(yù)訂好了,但她知道這次實(shí)驗(yàn)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(xué)家,當(dāng)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(qǐng)求家騮讓我留下,由他一個(gè)人去。幸好,他完全理解事情的重要性,同意一個(gè)人離開!

1956年6月,一切準(zhǔn)備就緒,吳健雄開始實(shí)驗(yàn)。她住在紐約,但實(shí)驗(yàn)只能在位于華盛頓特區(qū)有低溫實(shí)驗(yàn)設(shè)備的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局進(jìn)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(jīng)過半年時(shí)間的艱苦努力,實(shí)驗(yàn)終于在圣誕節(jié)前取得了初步成果,她證實(shí)了“宇稱不守恒”,這一猜想從此變?yōu)槎伞?/p>

圣誕節(jié)前一天,做完實(shí)驗(yàn)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?yàn)檫@是高能物理學(xué)的一次重大突破,三人都難興奮之情。治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膮墙⌒,告誡楊李二人,這只是初步的成果,讓他們暫時(shí)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(xué)的同事萊德曼建議,在加速器上實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證宇稱不守恒。起初,萊德曼并不愿意嘗試,認(rèn)為成功的可能性渺茫。但當(dāng)李政道告訴他吳健雄的實(shí)驗(yàn)成果后,萊德曼立即改變了態(tài)度,開始著手實(shí)驗(yàn)。

1957年1月8日,萊德曼的實(shí)驗(yàn)取得了成功。他激動(dòng)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(shí)驗(yàn)的再次驗(yàn)證,將實(shí)驗(yàn)成果寫成論文,寄到了《物理評(píng)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(píng)論》上。

吳健雄失去了獨(dú)占實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證楊、李假說發(fā)現(xiàn)優(yōu)先權(quán)的機(jī)會(huì),正是這一遺憾,讓吳健雄錯(cuò)失了跟楊振寧、李政道一起獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的可能。

這一年的10月,吳健雄正在大學(xué)講課時(shí),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(jiǎng)。

這一刻,吳健雄肯定是高興的,但高興之中,恐怕也有一點(diǎn)失落。要知道,此時(shí)吳健雄在物理學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)取得了諸多成就,是世界公認(rèn)的頂尖物理學(xué)家,但由于當(dāng)時(shí)的性別歧視,她在大學(xué)里還是一個(gè)副教授。

吳健雄與泡利

四、葉落歸根

雖然沒能獲得諾獎(jiǎng),但吳健雄憑借著自己在物理學(xué)領(lǐng)域取得的成就,贏得了世界的尊重。

1975年,吳健雄當(dāng)選為美國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)職務(wù),她這是該學(xué)會(huì)歷史上第一位女性會(huì)長(zhǎng),因此轟動(dòng)世界。同年,美國(guó)總統(tǒng)福特,在白宮授予吳健雄美國(guó)最高科學(xué)榮譽(yù)——國(guó)家科學(xué)勛章。

1990年,中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)發(fā)現(xiàn)了一顆小行星,為紀(jì)念吳健雄對(duì)人類社會(huì)的卓越貢獻(xiàn),他們將其命名為“吳健雄星”。

在追求學(xué)術(shù)理想的道路上,吳健雄離開了中國(guó)故土,但她從來沒有忘記她的故鄉(xiāng)。

1973年,吳健雄夫婦回到了闊別37年的祖國(guó)大陸,她來到父親當(dāng)年一手創(chuàng)辦的明德學(xué)校,考察學(xué)校建設(shè)情況,回到紐約后,她以父親的名義設(shè)立了“紐約吳仲裔獎(jiǎng)學(xué)金基金會(huì)”;饡(huì)成立至今,每年對(duì)太倉明德學(xué)校進(jìn)行4萬美元的資助。

此后,吳健雄多次捐資,她為了家鄉(xiāng)的建設(shè)和教育事業(yè),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(xiāng)明德學(xué)校的紫薇閣旁,永遠(yuǎn)守護(hù)著這片她深愛的土地。

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