张德强
成为世界一流核物理权威
吴健雄,1912年出生在江苏省苏州太仓市浏河镇;1929年,以优异成绩从苏州女师毕业并被保送到中央大学(现南京大学);1934年,从中央大学毕业后到浙江大学当了一年多助教;1936年,得到叔叔的资助到美国读书。在美国,她创造了核物理研究领域的奇迹。
吴健雄到达美国旧金山时,加州大学柏克莱分校已开学。当时的柏克莱虽然不像哈佛、耶鲁等名校有悠久的历史,却有一批年轻而具有顶尖水平的物理学家,如发明和建造回旋加速器的35岁的劳伦斯、被誉为美国“原子弹之父”的28岁的奥本海默等。吴健雄很快发现柏克莱物理系有着无可抗拒的吸引力,这正是她梦寐以求的探索科学知识的圣地。因此,她决定留在柏克莱。
1938年,当吴健雄正式开始做原子核物理实验时,这还是一个全新的领域。1939年,由塞格瑞指导吴健雄进行的实验,正是研究铀原子核分裂的产物,它的一项结果为美国制造原子弹的“曼哈顿计划”做出了重要贡献。1940年,吴健雄获得博士学位,她的学位论文发表在物理学界最权威的《物理评论》上。
由于在原子核分裂和放射性同位素方面的杰出贡献,当时吴健雄已成为奥本海默等许多大科学家心目中的“权威专家”。这时的吴健雄已成为柏克莱的一个传奇人物,当地报纸对她有专题报道,中国国内也开始用“中国居里夫人”称呼她。
情定袁世凯后人
年轻时代的吴健雄,对人生、未来、爱情都有很高的期望。吴健雄的丈夫是袁世凯的后人——华裔美国物理学家袁家骝、袁世凯次子袁克文的儿子。
大概是吴健雄“物理女皇”王冠上的宝石太璀璨夺目,以致她的先生显得些微暗淡了。袁家骝幼时在河南老家读书,13岁时到天津上南开中学,后入燕京大学攻读物理,在燕大校长司徒雷登的帮助下得奖学金赴美深造。聪明伶俐、才华横溢的袁家骝虽出身显赫,但为人谦和、待人有礼、广结善缘。
吴健雄与袁家骝的结合颇具戏剧性。1936年8月,吴健雄到柏克莱,经友人介绍认识了一名留学生,也是学物理的,叫袁家骝。吴健雄想参观学校的物理系,袁家骝即充当向导。学校原子实验设备的完善和精良吸引了吴健雄,她毅然改变东去的计划,决定留在柏克莱,遂与袁家骝成了同窗。在柏克莱期间,吴健雄和袁家骝同班上课,交往密切。
吴健雄爱穿中国的高领旗袍,更显女性的柔媚。加之她气质典雅、举止不凡,因此格外引人瞩目。由于才貌出众,在一大批研究生当中,吴健雄受到许多人的爱慕。其中一位,便是后来在美国高能物理学界享有盛名、创立美国费米国家实验室的威尔森。不过,在众多追求者当中,吴健雄只对袁家骝情有独钟。1942年5月30日,吴健雄在30岁生日的前一天与袁家骝结婚了。婚礼是在袁家骝的指导教授、诺贝尔奖得主密立肯家中进行的,隆重而又简朴。
婚后,他们相亲相爱。袁家骝恪尽丈夫的职守,还延揽太太的活儿,勇当家庭“妇男”,练就十八般武艺,洗衣、带孩子,以至下厨。袁家骝烹饪的代表作是红烧狮子头。他尽可能地让吴健雄全身心地从事研究。结婚后不到半年,因工作关系,他们成了牛郎织女,一个在普林斯顿大学,一个在麻州史密斯学院,各自从事自己的教学或研究。只有周末,两人才在纽约相会。尽管家中许多事多为吴健雄做主,但她对丈夫有种天性的依赖。每遇到棘手的事,她总对人说:“等家骝再说。”她常向人夸耀:“我有一个很体谅我的丈夫,他也是物理学家。我想,如果可以让他回到他的工作中不受打扰,他一定会比什么都高兴。”
参与“曼哈顿计划”
美国原子弹的制造,出自一个被称之为“曼哈顿”的科学计划。这个改变了人类历史进程的计划,集合了当时许多第一流的科学精英。吴健雄就是其中之一。
核爆炸引燃容易,但是,核爆炸后会被核爆炸引起的反应所阻止。美国“曼哈顿计划”中,这一中断过程是难以解决的。当时,原子弹研究是世界领先的科技,原子弹核爆炸的连续性是难以解决的世界性顶尖难题。作为总负责人,奥本海默把这一难题交给了他心目中最权威的核科学家吴健雄。
吴健雄是参与“曼哈顿计划”的唯一的女科学家,她所从事的工作,更是该计划最为核心的部分。参与“曼哈顿计划”,一方面,是由于吴健雄在核物理研究上已有重要成就;另一方面,也由于奥本海默对吴健雄的特别赞赏和认可。虽然那时吴健雄刚三十出头,但她已经是世界级大科学家心中的权威专家了。正因如此,吴健雄才能以一个初到美国、不具备美国国籍的外国人身份参与到美国如此机密的国防科学计划之中,并负责最机密、最尖端的难题部分。
最终,吴健雄成为世界上第一位解决核反应连续性这个难题的科学家。吴健雄解决了核反应连续性这个难题之后,再没有任何科学家对此做出继续探索,因为她的工作已经十分完美地解决了这一难题。
证明“宇称不守恒”定理
1956年春季,吴健雄和袁家骝曾计划先到瑞士日内瓦出席高能物理会议,然后再到东亚地区进行一趟演讲旅行。就在此时,纽约州立大学石溪分校的杨振宁和哥伦比亚大学的李政道向吴健雄提出,要求让袁家骝一个人前去,而让吴健雄前往华盛顿做实验,以验证他们的“宇称不守恒”理论。
1957年1月15日,经过艰苦的努力,吴健雄的实验多次证实了杨振宁、李政道的设想。她将实验报告整理成论文,寄到了《物理评论》杂志社。同一天,哥伦比亚大学为这项新的发现史无前例地举行了一场记者会。第二天,《纽约时报》以头版报道了吴健雄实验的结果。消息传出后,世界各地的科学家都奔往吴健雄所在的实验室看这一实验成果。吴健雄也接到无数大学和实验机构的邀请,要她去讲述她的实验结果。
1957年10月,吴健雄在纽约州北部一所大学讲课时,突然接到奥本海默打来的电话。从奥本海默的电话中,吴健雄获悉杨振宁、李政道因为提出“宇称不守恒”理论而获得当年的诺贝尔奖。
那时候,还担任着普林斯顿高等研究所所长的奥本海默为此特别举行了一次晚宴,邀请吴健雄和杨振宁、李政道等人参加。奥本海默表示,这次验证“宇称不守恒”定律有三个人功劳最大,除了杨、李之外就是吴健雄,他特别强调不可忽略吴健雄的贡献。随后在晚宴时,奥本海默特别安排吴健雄坐在他身旁,显示出对她的赏识和照顾。
1958年,美国科学院选举吴健雄博士为院士。她是第一位华裔美国国家科学院院士,而且还是为数不多的女性院士。
1975年,吴健雄博士当选美国物理学会会长职务,因此轰动整个世界科学界。同年,美国总统福特还在白宫授予她美国最高科学荣誉——国家科学勋章。
1978年,吴健雄获得国际性沃尔夫基金会首次颁发的奖金。她受聘为南京大学、北京大学、中国科学技术大学等校的名誉教授以及中国科学院高能物理研究所学术委员会委员。
1997年2月16日,吴健雄在美国纽约去世,终年 85 岁。遵照她本人生前的愿望,吴健雄的骨灰安放在她的故乡中国江苏苏州太仓市浏河镇。吴健雄曾就读过的母校南京大学物理系创立了吴健雄图书馆。1999年,东南大学在其校园建立了吴健雄纪念馆。此外,东南大学还创建了吴健雄实验室和吴健雄学院,以纪念这位杰出校友。■