吴健雄：一次实验推翻一条物理学定律

关键词：她把钴60冷却到接近绝对零度，用一场实验证明宇称并不守恒，让杨振宁、李政道登上诺贝尔领奖台

<strong>吴健雄</strong>，女，1912年5月31日生，原籍江苏太仓，生于上海。父亲吴仲裔在家乡创办明德女子学校，她因此在那个重男轻女的年代得以上学读书。1923年考入苏州第二女子师范学校，1929年毕业后因成绩优异被保送入大学，先按师范生规定在中国公学服务一年，学习成绩得到校长胡适的赏识，1930年进入国立中央大学数学系，一年后转入物理系，1934年获理学学士学位。此后在浙江大学任助教，又进入中央研究院物理研究所工作。1936年赴美，进入加州大学伯克利分校攻读物理，1940年获哲学博士学位。1958年起任哥伦比亚大学教授，并出任普平物理学讲座教授。1997年2月16日在纽约病逝，骨灰依其遗愿归葬故乡。

1944年3月，这位外籍女物理学家接到一项特殊邀请：加入研制原子弹的曼哈顿计划。她帮助找出了反应堆间歇停止运转的原因，又参与开发了把铀238与铀235分开的方法，让提取制造核弹燃料铀235成为可能。战后有人问她是否后悔，她的回答是：“人类真的会愚昧地自我毁灭吗？不，不会的，我对人类有信心，我相信有一天我们都会和平地共处。”（见人民日报客户端刊发的杜祥琬院士2022年纪念文章）

真正的巅峰出现在1956年。这一年，李政道与杨振宁提出一个大胆的设想：在弱相互作用下，宇称可能不守恒。此前物理学界把宇称守恒当作不容置疑的铁律，绝大多数实验物理学家不愿去碰这个题目。吴健雄立刻看出了问题的重要性。她把放射性元素钴60冷却到接近绝对零度，用强磁场把原子核的自旋方向排列整齐，再观察β衰变放出的电子往哪个方向飞。温度越低，原子的热运动越弱，实验信号才越清晰，实验因此选在华盛顿国家标准局的低温实验室完成。结果表明，绝大多数电子的出射方向与原子核自旋方向相反，宇称在弱相互作用下并不守恒。一条被奉为金科玉律的物理学定律，被这场实验推翻了。

1957年，李政道、杨振宁因这项理论获得诺贝尔物理学奖，这也是中国人第一次获得诺贝尔物理学奖。实验的验证者吴健雄没有出现在获奖名单上。多年之后的1988年，她在写给诺贝尔奖得主斯坦伯格的祝贺信中说：“我从来没有为了得奖而去做研究工作，但是，当我的工作因为某种原因而被人忽视，依然是深深地伤害了我。”（转引自科普中国刊文）

她并非只靠一场实验立身。在哥伦比亚大学，她以细致精密的实验证实了费米的β衰变理论，成为这一领域的权威；1963年，她完成硼12和氮12的β谱形状实验，有力证明了费曼与盖尔曼关于矢量流守恒的理论预言。她讲授原子核物理课程，要求学生做实验必须追求完美，自己也以实验设计周密、数据经得起反复检验著称。

荣誉随后接踵而至。1958年，她当选美国国家科学院院士；1975年，出任美国物理学会会长，成为这一学会的首位女性会长，同年获美国国家科学奖；1978年，获沃尔夫物理学奖；1990年，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”；1994年，当选中国科学院首批外籍院士。中国科学院学部官网在院士信息页中评价，她是“当代第一流的实验原子核物理学家”，在β衰变领域“被物理学界公认是此方面的第一人”。

功成名就之后，她把目光转回故土。1973年，她首次回到阔别多年的祖国大陆。她用一生的积蓄设立纽约吴仲裔奖学金基金会，资助家乡浏河的教育事业。1997年她病逝后，遵照本人遗愿，骨灰归葬故乡。

从1956年冬天国家标准局低温实验室里那份方向颠倒的电子计数，到1990年太空中以她命名的小行星，这位从太仓走出的物理学家，把名字留在了人类的物理学史上。（香港府右新闻·《时代风云》栏目组）