吴健雄国际声誉折射的“吴健雄精神”

2013-08-15 00:52张顺生
苏州教育学院学报 2013年6期
关键词:诺贝尔奖实验

王 丽,张顺生

(1.北京大学 外国语学院,北京 100089;2.苏州科技大学 外国语学院,江苏 苏州 215009)

一、吴健雄的贡献及国际声誉

著名物理学家吴健雄(1912—1997)一生从事实验物理研究,为现代物理学的发展作出了卓越贡献,其中最为人称道的是1956年夏至1957年1月,她用β衰变实验证明了弱相互作用中宇称不守恒,证实了李政道、杨振宁提出的假说,李、杨藉此摘得1957年的诺贝尔物理学奖桂冠。不过,吴健雄却无缘诺奖。

对于吴健雄是否应当获奖的讨论一直存在。国内学者对此持有两种不同的观点:认为吴健雄应和李政道、杨振宁一同获奖[1-6],及认为吴健雄不足以获奖[7-9];此外,国外在这个问题上也有讨论。不过,就笔者获得的资料而言,国外的讨论更多集中在诺贝尔奖评选委员会的决定是否有偏颇之处。至于偏颇的原因,一说为性别歧视,一说为理论重于实验的观念。如:1995年美国国家科学基金会就“科学领域内妇女的地位”召开了第一次会议,会上,作家琳达·威廉斯表示,女性曾面临公然歧视以及不为学术界接纳的障碍。虽然莉泽·迈特娜①莉泽·迈特娜(Lise Meitner,1878—1968),犹太裔女性物理学家,重要成就是发现了核裂变的理论基础。爱因斯坦称她为德国的居里夫人。她曾两度被提名诺贝尔化学奖,但没有获得,后又被提名诺贝尔物理奖,但也未获奖。和吴健雄在各自的研究中作出了重要贡献,但均被诺贝尔奖拒之门外,究其原因就是性别歧视。作者进一步按照性别对诺贝尔奖得主的人数进行统计,佐证性别歧视的观点:“截止当时,有400多名是男性,女性只有9人。”[10]Chien-Shiung Wu一文同样把矛头指向性别歧视,指出吴健雄没有和李、杨二人分享诺奖的原因是在于评奖委员的性别歧视,并表示这是人们普遍的观点。[11]至于作出“理论重于实验”猜想的有Nobel Prize Women in Science: Their Lives, Struggles and Momentous Discoveries[12]等文。作者举了德国物理学家马克斯·冯·劳厄的例子。劳厄猜想了晶体的X射线衍射现象,不过当时没有发表。后来,有两名研究人员进行了非常困难的实验,证明了劳厄的猜想。诺贝尔评奖委员因为对理论创新的偏好,把1914年的诺贝尔奖颁给了劳厄,而那两名证实猜想的实验人员却无缘诺奖。

尽管吴健雄由于某种原因没有获奖,不可否认的是,她的实验促成了李、杨获奖。这是一次重要的实验,不过也应该看到,吴健雄的一生远不止这一次轰动的实验。事实上,致力于实验物理研究的吴健雄,取得了令人赞叹的成绩。譬如,1944年,她作为资深科学家和其中唯一的女性,受邀参加了当时美国最机密的“曼哈顿计划”①曼哈顿计划(Manhattan Project)是美国陆军部于1942年6月开始实施的利用核裂变反应来研制原子弹的计划。。她在铀原子核分裂后产生的氙气对中子吸收横截面的研究推动了该计划的顺利进行。1949年,吴健雄用实验证实了费米的β衰变理论,解决了多年以来理论和实验上的争议,促进了日后β衰变的研究。在验证弱相互作用中宇称是否守恒时,吴健雄可谓“一石三鸟”,除了证实李政道、杨振宁提出的假说,附带证实了弱相互作用中电荷共轭不守恒理论,以及二分量的中微子理论。1963年,吴健雄证明了向量流守恒定律,首次用实验证明了弱相互作用和电磁相互作用之间有着密切的关系,为弱电统一理论的提出奠定了基础。此外,吴健雄还发现镰状细胞性贫血中的血红蛋白结构等。她的贡献也为她赢得了众多荣誉,包括美国国家科学奖等,当选过美国国家科学院院士、美国艺术与科学学院院士,并于1975年成为美国物理学会历史上的首位女会长。

二、“吴健雄精神”

评价人物时,我们往往会把人物与其贡献、荣誉联系起来。贡献和荣誉比较显性、直观,有着较明确的衡量标准。而相对隐性,不易被人关注是人物背后的精神。一个人精神的生命力远远长于他(她)的贡献,更不用说荣誉。对后人真正起到巨大激励作用的也是精神。从吴健雄的贡献和荣誉来看,吴健雄已是伟大的,而吴健雄体现出的精神更值得我们关注和学习。

首先,在科学研究中。

吴健雄始终抱着一颗热爱科学、投身科学的心。1957年春天,即在吴健雄进行宇称是否守恒实验前,她本已计划了一趟归乡旅行,但最后决定留在美国进行实验,因为这个实验深深吸引了她,驱使着她立刻去验证。正如她在回忆时所说,“对于一个从事β衰变物理的学者来说,去做这种至关重要的实验,真是一个宝贵的机会,我怎么能放弃这个机会呢?”[13]154实验过程中,吴健雄在位于华盛顿的实验室和位于纽约的哥伦比亚大学间来回奔波,每天只睡四个小时左右。在进行后来的向量流是否守恒实验时,她也身处繁忙的事物中,但始终没有停止思考实验的种种问题。正是这种对科学的热爱使吴健雄能够心无旁骛,潜心投入科学研究。初到哥伦比亚大学,她只能以非教席之列的资深科学家一职任教。虽成绩突出,但迟迟得不到教授职位。对此,吴健雄没有抱怨,而是投身她热爱的实验,默默奉献自己的时光和精力。

作为一名实验物理学家,吴健雄的工作重心是实验。实验包含了设计、过程中的长期观察和漫长等待、验证等等,非有坚定信念和超凡耐心之人是难以完成的。宇称是否守恒实验中,吴健雄面对的挑战包括了用什么元素进行实验,如何解决极化、低温等技术问题,甚至在很多时候,需要自己改进实验设备等。除了克服实验中遇到的困难,吴健雄还保持着细致严谨的工作态度,她在物理界更是以此著称。比如,在宇称是否守恒实验中,有一次出现了一个很大的效应,当其他人员都激动地认为实验就要完美结束时,吴健雄保持了冷静的头脑,她认为效应过大,很有可能不是实验本身产生的。实验人员检查了装置后,果然发现这个大的效应是由于磁场压力压垮里面的实验物件造成的。吴健雄这种基于扎实科学知识的严谨性可见一斑。吴健雄设计的实验所使用的方法往往看似简单,却能巧妙、优雅地解决难题。比如,在验证β衰变理论和实验间存在的差异时,“她在水中加入一滴清洁液之类的化学溶剂”在形成的“薄膜上滴上一小滴含反射性铜的溶液”[14]146来使放射源的厚度变得均匀。这种不拘一格的想法表现出了吴健雄的创造力。

对于科学,吴健雄时时体现着一种正义的伦理道德观。“曼哈顿计划”进行中,研究人员在中子吸收截面上遇到了问题。当他们向做过深入研究的吴健雄求助,想请她把相关文章给他们时,她却回答到:“除非费米、塞格瑞(吴健雄的老师)亲口告诉我,否则我不能给你。”[14]130吴健雄如此保护自己的知识成果是因为她曾和塞格瑞决定,这篇关于中子截面的文章先发表部分,而其中的关键内容要到战后才发表。也就是说,当时这部分内容还没有公开,如果它被别有用心之人利用,后果是不堪设想的。后来,“曼哈顿计划”成功研制出了原子弹,它在展示强大威力的同时也给人类造成了巨大的灾难。对此,吴健雄很痛心。

其次,在科学研究外。

吴健雄关注教育,致力于改变社会对女性的偏见。吴健雄对教育的关注和投入一部分原因与父亲,教育家、实业家吴仲裔(1888—1959)有关。1913年,吴仲裔在太仓浏河镇筹建了明德学校,并担任首任校长,精心治校。吴仲裔是一位思想开明,有远见的人,在子女的教育和培养问题上,一视同仁,尤其鼓励女儿吴健雄。吴健雄关注教育的另一部分原因和她自身的求学经历有关,她先后在江苏省立第二女子师范学校(即江苏省新苏师范学校前身)、中国公学、国立中央大学(即南京大学)、东南大学、加州大学伯克利分校等校学习,深知教育对个人乃至社会发展的重要性。所以,吴健雄十分关注教育,比如1965年,台湾嘉新文化基金会给她颁发特殊贡献奖,在领奖随后的演讲中,吴健雄提出捐出全部奖金用于学术研究。1988年,吴健雄还拿出自己的部分收入,建立了以父亲名字命名的“纽约吴仲裔奖学基金会”,奖励明德学校的优秀师生。她还曾多次回大陆讲学,“对北京正负电子对撞机、合肥同步辐射加速器、台湾徒步辐射加速器等大型物理实验设备极为关注,提出许多建设性意见”[15]338。

吴仲裔创办学校时,特别支持女子上学;同父亲一样,吴健雄也特别关注女性的教育问题。她鼓励女学生投身科学工作,但清楚地知道女性要进入科学领域,首先需要改变社会对女性的偏见。吴健雄对性别歧视深有感受,于是她用自己的经历来鼓励女性,为女性的权益呐喊,并竭力用自己的力量改变社会的这种偏见。

三、结语

纵观吴健雄一生,尽管没有获得诺贝尔奖,但她的影响力、在科学上的地位是不会受到影响的,她的贡献也不会被掩盖。这可以从吴健雄在国际上赢得的众多称号中窥得一斑,其中包括“物理科学的第一夫人”、“中国居里夫人”、“物理学女王”、“原子核物理学女王”等等。在国内,也以各种方式褒奖她作出的贡献,如1986年杨振宁、李政道、丁肇中和李远哲四位诺贝尔奖得主发起,在台北创立“吴健雄学术基金会”;1990年南京紫金山天文台将一颗小行星命名为“吴健雄星”;1992年南京大学物理系建立“吴健雄图书馆”,东南大学建立“吴健雄实验室”;2003年东南大学成立“吴健雄学院”,以精品教育理念培养优秀人才;2004年健雄职业技术学院在太仓建立等等。当我们赞叹吴健雄的贡献和荣誉时,更应该看到吴健雄体现的精神,并把吴健雄的精神运用到我们的学习和工作中,积健为雄。

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