“原子弹之母”吴健雄:一个永远的中国人

2021-08-03 00:29王丽
职工法律天地·上半月 2021年6期
关键词:李政道原子弹实验

王丽

24岁赴美留学丈夫是袁世凯孙子

吴健雄1912年出生于苏州浏河镇一个书香门第,在那个束缚女性的闭塞年代,父亲吴仲裔因接受过辛亥革命洗礼,是位思想開明有远见卓识的达观人士,他不仅提倡男女平等,还在其所在的镇上创办了一所名为“明德”的女子学校,鼓励女孩子上学。

在父亲影响下,吴健雄7岁就和其他兄弟一起上学接受教育。11岁考入苏州女子师范学校。在这里,她成了胡适的“满分学生”。从苏州女师毕业后,吴健雄成了一名小学教师。对于当时的女孩来说,小学教师是个很好的归宿,父亲却鼓励她继续到大学深造。1930年,吴健雄考入了国立中央大学,攻读数学专业。

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,吴健雄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。

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,于是在叔叔资助下,她获得了去往美国深造的机会。

1936年,她来到美国伯克利大学,这一年对吴健雄的人生至关重要。在伯克利,她决定将自己的专业转为核物理,师从“原子弹之父”奥本海默。同时,也是在伯克利,吴健雄遇到了自己一生的挚爱——袁家骝。

由于气质出众,能力超群,当时吴健雄有众多追求者,只是她一心扑在学业上。一次偶然的机会,经同学介绍,她认识了也是学物理的袁家骝。他出身显赫,是袁世凯儿子袁克文的公子。袁家骝幼时在老家河南安阳读书,13岁到天津上南开中学,后入燕京大学攻读物理。在燕大校长司徒雷登的帮助下,获得奖学金赴美深造。

两人相识不久,袁家骝便充当向导,带吴健雄参观了伯克利大学的放射性实验室。实验室当时的主任是欧内斯特·劳伦斯,他因发明回旋加速器而获得1939年的诺贝尔物理学奖。

学校里原子实验设备的完善和精良吸引了她,于是吴健雄决定留在伯克利,与袁家骝成了同班同学。吴健雄虽然在伯克利物理系享受着众星捧月般的待遇,但是她真正会应邀赴约的,却只有袁家骝一人。那时他们经常一起听课,一起去图书馆看书,一起吃饭,常常会就一个学术上的问题交流到深夜。

袁家骝虽然出身世家,但由于后来家道中落,很多时候身上只有几十美元,所以吴健雄便常常为他代付餐费。就这样一来二去两人之间的感情变得不断深厚,他们在对方身上都看到了对科学事业共同的热忱,并因此愈加惺惺相惜。

1942年5月30日,他们在洛杉矶帕沙迪纳举行了简单的婚礼。两人在美国的许多同学如钱学森等都前来庆贺,但由于这时国内抗战正酣,双方家长都没有到场。

婚后袁家骝主动担当起了洗衣服做饭打扫房间、带孩子的职责,并且坚决不让妻子做家务,只是为了让她有更多的时间享受科学的快乐。有人曾拿此开玩笑说,吴健雄家是女主外、男主内。

“原子弹之母”帮李政道和杨振宁拿诺奖

在袁家骝的默默支持下,1939年,吴健雄独自完成了“探究铀原子核裂变产物”的实验,并在实验中发现,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。

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。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。然而即便如此,身为一名中国人并且是女性,吴健雄在博士毕业后,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研究员。

1941年末珍珠港事件后,美国参加了二战并与纳粹德国宣战。为了要先于对方制造出原子弹,美国政府聚集了当时世界上最杰出的科学家,开始实施“曼哈顿计划”,而吴健雄却因没有美国国籍没被邀请参加。

但在研发原子弹过程中,却遇到了让所有科学家都一筹莫展的难题:原子弹的反应堆建好以后,原子炉里的连锁反应,开始几小时以后便停止了,这就意味着原子弹哑火了。这种情况,令一众科学家都颇感困惑。

正当研发陷入僵局时,奥本海默想起了吴健雄曾做过关于铀原子核分裂产物的研究。于是他立刻以“曼哈顿计划总负责人”的身份,把这个难题交给了她。就这样,在老师劳伦斯和奥本海默的邀请下,1944年,吴健雄以外籍女科学家的身份,参与到美国绝密的“曼哈顿计划”之中,成为该绝密计划中唯一的华人女物理学家。

在研发工作中,吴健雄负责最核心的工作——“原子核的分裂反应”,没过多久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:如果没有吴健雄,原子弹可能要推迟十年才能成功。因此,人们将她称为“原子弹之母”“原子核物理的女王”“中国的居里夫人”。

后来曼哈顿计划获得圆满成功,所有项目成员都获得了嘉奖。只有吴健雄,直到1952年仍然只是哥伦比亚大学的副教授,而充满了国籍歧视和性别歧视的美国科学界,对于这一部分的历史更是选择避而不提。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,才真正被世界所承认。

尽管为原子弹的研发作出了巨大贡献,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,直接促成这两位科学家获得诺贝尔奖。

1956年10月,华人科学家李政道和杨振宁,在论文《弱相互作用中的宇称守恒质疑》中,一反科学界全然认可的宇称守恒定律,提出了颠覆性的宇称不守恒的假设。然而由于缺乏实验支撑,这个假设在当时没有引起任何反响,甚至连一个表示关心的物理学家都没有。正当摸不着头脑的时候,李政道想到了老朋友吴健雄。回忆起第一次亲眼看吴健雄做实验的场景,李政道说:“她仿佛将电子视作训练猫狗一般,颇有灵性。”

当李政道出现在吴健雄的办公室时,她正打算和丈夫去日内瓦参加一个高能物理国际会议,然后去台湾旅行讲学。但是李政道说明来意之后,吴健雄在和他的谈话中,感受到这是一场不同寻常的实验。所以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。但她还是说服丈夫,放弃了几个月前就订好的船票,一个人留下来开始进行实验。

当时吴健雄家在纽约,而具备实验设备的地方却在华盛顿,于是那段时间里她只好奔波辗转于纽约和华盛顿,一天睡三四个小时,饿了啃面包,困了在自备的睡袋中眯一会儿。等稍微清醒一些,便立刻投身实验。直到圣诞节时,外面白雪皑皑,吴健雄仍然往返于两地之间。

一天半夜,李政道突然接到吴健雄打来的電话,电话里,她兴奋地说实验终于有了进展。深夜,嘈杂声,李政道愣住。“你在哪儿打电话?”“在火车站。”纽约的火车站夜里很不安全,可那天下了大雪,飞机不通,吴健雄只得改乘火车,还没到家,就忍不住在车站给李政道打电话,告诉他这个好消息。

完成实验已经是凌晨两点,狂喜之下,吴健雄却耐住气,找来了自己的研究生们一遍遍反复查证,而不是第一时间发表结果。科学上,如果不争第一,错过优先权,便会错过别人的认可。但为了保证实验万无一失,那几天里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,吴健雄才把自己的实验结果正式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。

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。

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,许多科学家都为吴健雄感到惋惜和不平。无缘诺贝尔奖,吴健雄多年来从未表露过遗憾。直到1989年1月,她在回复物理学家史坦伯格的一封信上才说:“尽管我从来没有为了得奖而去做研究工作,但当我的工作因为某种原因被人忽视,依然是深深地伤害了我。”

一生穿旗袍登美国永久邮票

吴健雄24岁赴美,本打算学成就回国,但她没有想到,自己在异国一漂就是大半生。无法回家的背后,其实也蕴含着种种无奈。她首次打算回国是毕业时,然而当时国内正逢抗日战争,炮火连天,只能取消计划。第二次是1946年,母校国立中央大学聘请她回国当教授,她欣然答应,然而这时却又逢内战,归程再次被打断。

尽管相隔万里,但吴健雄始终没有忘记自己是中国人。在美期间,她始终吃中餐,穿旗袍,保持着在国内时的习惯。离开故土几十年,吴健雄说中文时,仍带着一口流利的家乡话,喜欢吃的食物如糍饭团、海棠糕也是家乡浏河的特产。尽管多次搬家,但家中始终悬挂着中国字画,客厅茶几上也永远摆放一只圆盘,盘中养着南京的雨花石。

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。她觉得RCA规模大,设备好,祖国一定需要这样大规模的工业组织,她认为丈夫应该为了中国未来的发展去获得经验。

直到1973年,中美关系逐渐缓和,两位花甲老人才有机会回到故乡。回去的那一天,吴健雄特意翻出离开时穿的那件旗袍。或许内心里,她极力想要维持离开时的模样。

当吴健雄终于回到心心念念的家乡浏河,父母弟兄却都已亡故,家乡不复往日模样。她去父亲曾兴办的女中,两位老人想巡视教室,最终因担心影响教室里正在考试的孩子,便匆匆离开。待她走到在校园里种植的紫薇树旁,陪伴左右的侄子看到姑母几度哽咽落泪。这是吴健雄出生那一年,父亲为她亲手种下的。如今这株紫薇树仍亭亭如盖,父亲,早已不在。战乱之中,她错过了父母的葬礼。

1990年5月18日,经国际小行星中心批准,中科院紫金山天文台,将国际编号为2752号的小行星命名为“吴健雄星”。

1993年,在吴健雄和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、欧并驾齐驱,形成“三足鼎立”之势。而这也是吴健雄对中国最大的科学贡献。周恩来总理在接见他们夫妇时说:“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。”

吴健雄1994年当选为中国科学院首批外籍院士,自此之后,她先后9次回国,每次都以高龄之躯连续演讲,有时一次连讲15场。这些大大小小的演说里,她始终在强调中国教育如何发展,与物理领域如何提升。晚年,吴健雄将此生节衣缩食省下来的100万美元,以父亲的名义建立了吴仲裔奖学基金,鼓励学生们进取。

1997年2月16日,85岁的吴健雄在纽约病逝。遵照她的遗愿,袁家骝亲自护送她的骨灰回到祖国,安葬于明德学校紫薇阁旁。墓园里,有两个球体,象征着她实验验证的“在弱相互作用中宇称不守恒”。杨振宁题写了墓园名,李政道书写了墓志铭。

2003年2月11日,袁家骝在北京去世,家人遵照遗嘱将他安葬到明德园。让这对风雨同舟60载的科学伉俪,一起长眠于紫薇树下。

2020年12月中旬,她的孙女Jada Yuan在社交媒体上发布了一条消息,吴健雄将出现在即将发行的美国永久邮票上。美国邮政总局称她是20世纪最伟大的核物理学家之一。

吴健雄的一生充满传奇,就如同她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”。她不仅证明了女性在科学领域的地位,还为中国人赢得了世界的认可。

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