她出身江南書香,卻用β衰變實(shí)驗(yàn)顛覆科學(xué)認(rèn)知;他是袁世凱之孫,卻以高能物理叩開(kāi)宇宙大門。這兩位才華橫溢的青年在伯克利相遇,終身的物理研究生涯從此起航,相知相伴的人生也由此開(kāi)始。他們就是物理界的“神仙眷侶”——吳健雄和袁家騮 。
吳健雄
“原子彈之母”“東方居里夫人”“核物理女王”“物理學(xué)第一夫人” 中國(guó)科學(xué)院外籍院士、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士。
吳健雄是核物理學(xué)家,被譽(yù)為“東方居里夫人”“原子彈之母”,在物理學(xué)研究方面,她是哥倫比亞大學(xué)、伯克利加州大學(xué)原子核物理學(xué)的奠基人之一,也是美國(guó)國(guó)家科學(xué)院首位女性院士。她參與了曼哈頓計(jì)劃,參與研制出世界上第一顆原子彈 。實(shí)驗(yàn)證明了宇稱不守恒,打破科學(xué)界一直以來(lái)認(rèn)為宇稱守恒的假定。
吳健雄女士生平
1912年,吳健雄出生,她系健字輩,排行第二,族人依“英雄豪杰”命名,故得名健雄,父親吳仲裔希望她胸懷遠(yuǎn)大的志向,不讓須眉,積健為雄。
1930年,考入中央大學(xué)數(shù)學(xué)系。
1931年,轉(zhuǎn)入中央大學(xué)物理系。
1934年,畢業(yè)于中央大學(xué)物理系,獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位,受聘到浙江大學(xué)任物理系助教。
1940年,獲美國(guó)加利福尼亞大學(xué)博士學(xué)位。
1944年3月,前往美國(guó)哥倫比亞大學(xué)任教,并參與美國(guó)制造原子彈的“曼哈頓計(jì)劃”。
1956年12月,吳健雄躬身力行,用實(shí)驗(yàn)證明了宇稱不守恒。
1958年,晉升哥倫比亞大學(xué)教授,當(dāng)選為美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士
1972年,任普林斯頓大學(xué)物理學(xué)教授,并當(dāng)選為美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)院院士。
吳健雄在工作
1973年,和其丈夫袁家騮歸國(guó)省親,并在北京受到周恩來(lái)總理接見(jiàn)。
1994年,當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院外籍院士。
1997年2月16日,在紐約病逝,享年85歲。
2021年2月11日的國(guó)際科學(xué)女性日,吳健雄登上美國(guó)郵政局發(fā)行的永久郵票,此前獲此同等殊榮的有愛(ài)因斯坦、費(fèi)米、費(fèi)曼等人類最偉大的物理學(xué)家。
吳健雄登上美國(guó)郵政局發(fā)行的永久郵票
嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí) 不讓須眉
1936年,吳健雄在家人的的支持和資助下離開(kāi)家鄉(xiāng)遠(yuǎn)赴美國(guó)留學(xué)。在輪船抵達(dá)美國(guó)之初,她原本只計(jì)劃在舊金山停留一個(gè)禮拜,然后就東行前往密西根大學(xué)念書。但陰差陽(yáng)錯(cuò)地,她踏進(jìn)了伯克利的校門,開(kāi)啟了她的核物理研究之路。彼時(shí)的伯克利群星閃耀,發(fā)明出第一部回旋加速器的勞倫斯和曼哈頓計(jì)劃的領(lǐng)導(dǎo)者奧本海默先后都擔(dān)任過(guò)吳健雄的導(dǎo)師。
作為伯克利僅有的幾名女學(xué)生,在校期間,吳健雄刻苦學(xué)習(xí),成績(jī)優(yōu)異,得到了奧本海默賞識(shí),開(kāi)始在原子核物理界嶄露頭角。吳健雄的博士論文工作是關(guān)于鈾核的裂變,這在當(dāng)時(shí)是高度敏感的內(nèi)容,直到第二次世界大戰(zhàn)才被公開(kāi)。然而,即便當(dāng)時(shí)她已經(jīng)有重要的研究成果,但由于根深蒂固的性別偏見(jiàn)和愈演愈烈的種族歧視,畢業(yè)后仍舊很難找到工作,只能在導(dǎo)師的的課題組擔(dān)任研究員。實(shí)際上,當(dāng)時(shí)全美國(guó)排名前20的研究型大學(xué)中,沒(méi)有一所大學(xué)的物理系有女性教職工。
當(dāng)時(shí),“曼哈頓計(jì)劃”進(jìn)入成熟階段,尚未解決的問(wèn)題一是濃縮鈾元素、并使其達(dá)到臨界質(zhì)量,二是有效引爆的技術(shù)問(wèn)題。在奧本海默的推薦下,吳健雄作為唯一的華人物理學(xué)家加入了“曼哈頓計(jì)劃”,扮演了一個(gè)低調(diào)卻至關(guān)重要的角色。她的一項(xiàng)關(guān)于鈾原子核分裂后產(chǎn)生的氙氣對(duì)中子吸收截面研究的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,解決了核反應(yīng)堆因放射性惰性氣體氙的影響而使核分裂反應(yīng)停止的問(wèn)題,對(duì)“曼哈頓計(jì)劃”的完成起到了重要的作用。
1945年7月16日,在新墨西哥州的一個(gè)沙漠中,人類第一顆原子彈試爆成功,標(biāo)志著核武器的誕生,人類社會(huì)進(jìn)入核時(shí)代。
吳健雄和NBS科學(xué)家
1956年李政道告訴吳健雄,他和楊振寧想知道宇宙中是否存在一些可能會(huì)違反宇稱守恒定律的基本粒子。然而,兩人都是理論物理學(xué)家,不可能自己去開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。為了驗(yàn)證李政道和楊振寧的假說(shuō),她放棄了原本已經(jīng)安排好的行程,成立了一個(gè)合作實(shí)驗(yàn)小組,開(kāi)始了細(xì)致而艱苦的工作。一個(gè)穿著旗袍的東方身影穿梭于各個(gè)實(shí)驗(yàn)室,不舍晝夜。
同年12月,一個(gè)風(fēng)雪交加的夜晚,吳健雄在結(jié)束一場(chǎng)持續(xù)了整個(gè)夏秋季節(jié)的物理實(shí)驗(yàn)后,從華盛頓搭乘末班火車前往紐約,向宇稱不守恒理論的提出者——楊振寧和李政道——帶去了她的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這一結(jié)果驗(yàn)證了楊、李二人的觀點(diǎn),即“宇稱在β衰變中不守恒”,直接推翻了此前統(tǒng)治整個(gè)物理學(xué)世界的關(guān)于宇稱守恒的基本假定。
楊振寧后來(lái)回憶,當(dāng)時(shí)整個(gè)物理學(xué)界都認(rèn)為左右當(dāng)然應(yīng)該絕對(duì)對(duì)稱,吳健雄也成了一些大物理學(xué)家冷嘲熱諷的對(duì)象。她為什么有勇氣去做一個(gè)大家認(rèn)為無(wú)希望的實(shí)驗(yàn)?是否希望僥幸發(fā)現(xiàn)左右并不完全對(duì)稱?楊振寧說(shuō),“我認(rèn)為不是,這不是她做人做事的態(tài)度。她認(rèn)為鈷60是否左右對(duì)稱是原則性的基礎(chǔ)問(wèn)題,當(dāng)然應(yīng)該去研究。不計(jì)后果,這是她的過(guò)人之處。”正如吳健雄所說(shuō),“永遠(yuǎn)不要把所謂不驗(yàn)自明的定律視為是必然的”。
1957年10月,楊振寧和李政道成了歷史上第一次獲得諾貝爾獎(jiǎng)的華人,而吳健雄與它失之交臂。
1957年1月15日,吳健雄和她的同事,包括后來(lái)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者李政道(右),在哥倫比亞大學(xué)舉行新聞發(fā)布會(huì),宣布他們的突破性發(fā)現(xiàn)
在12月的諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮上,楊振寧指出了吳健雄實(shí)驗(yàn)的重要性。他在諾貝爾委員會(huì)以及與會(huì)嘉賓的面前直言,宇稱不守恒的發(fā)現(xiàn)離不開(kāi)吳健雄團(tuán)隊(duì)的工作。李政道后來(lái)也極力爭(zhēng)取,希望諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)肯定吳健雄的工作。奧本海默也公開(kāi)表明,吳健雄應(yīng)該共同分享1957年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
盡管沒(méi)有獲得諾獎(jiǎng),但吳健雄獲得了美國(guó)科學(xué)界的廣泛認(rèn)可,成為首位獲得美國(guó)國(guó)家科學(xué)院頒發(fā)的科姆斯托克物理學(xué)獎(jiǎng)的女性科學(xué)家、美國(guó)物理學(xué)會(huì)首位女性會(huì)長(zhǎng)、首位沃爾夫物理學(xué)獎(jiǎng)得主,也是首位在世時(shí)就有以她命名的小行星的科學(xué)家,2021年登上美國(guó)郵政局發(fā)行的永久郵票。
袁家騮
美籍華裔高能物理學(xué)家、中央研究院院士。生前是中國(guó)臺(tái)灣同步輻射研究中心指導(dǎo)委員會(huì)主席。
袁家騮,美籍華人物理學(xué)家,袁世凱之孫。1932年畢業(yè)于燕京大學(xué),1936年獲加州理工學(xué)院博士學(xué)位,師從諾貝爾獎(jiǎng)得主羅伯特·密立根。專攻無(wú)線電、高能物理與宇宙線研究,曾在普林斯頓大學(xué)、布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室從事粒子加速器研發(fā),參與早期核物理實(shí)驗(yàn)。他與妻子吳健雄(“東方居里夫人”)合作密切,共同推動(dòng)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)發(fā)展。1949年起在布魯克海文任資深研究員30年,促成中美高能物理合作,1973年率首個(gè)美國(guó)科學(xué)代表團(tuán)訪華。晚年任南京大學(xué)等校名譽(yù)教授,獲頒中國(guó)科學(xué)院外籍院士。畢生致力于粒子物理研究與中美科技交流。
袁家騮先生生平
1912年5月31日在河南安陽(yáng)誕生。其父袁克文是袁世凱的庶出兒子,因?yàn)閷懴隆敖^憐高處多風(fēng)雨,莫到瓊樓最上層”詩(shī)句影射洪憲帝制,最后被軟禁而失寵。袁家騮先生因此遠(yuǎn)離北平,和母親長(zhǎng)居老家農(nóng)村。
1930年他轉(zhuǎn)入燕京大學(xué)物理系,師從中國(guó)著名物理學(xué)家謝玉銘教授。他對(duì)無(wú)線電特別有興趣,利用課余進(jìn)行無(wú)線電通信的研究。
1932年畢業(yè),再入該校研究院攻讀學(xué)位。
1934年獲得碩士學(xué)位。
1936年考入美國(guó)伯克利的加利福尼亞理工學(xué)院。同年8月的一天下午,在學(xué)生會(huì)主席Victor楊的引薦下,吳健雄見(jiàn)到了袁家騮先生。他帶吳健雄參觀了物理系,會(huì)見(jiàn)了系主任柏基這位為伯克利成為美國(guó)物理重鎮(zhèn)做出重要貢獻(xiàn)的人物,從此打消了吳健雄東去密西根大學(xué)的計(jì)劃,兩人成了同學(xué)。
青年時(shí)期的袁家騮
1942年5月30日,他與吳健雄結(jié)婚。婚禮由加利福尼亞理工學(xué)院院長(zhǎng)、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者密立根教授及其夫人主持,并在密立根院長(zhǎng)的花園進(jìn)行。
袁家騮和吳健雄的婚禮在密立根院長(zhǎng)的花園進(jìn)行
1947年—1949年,在普林斯頓大學(xué)工作時(shí),他用自動(dòng)跟蹤設(shè)備和分析系統(tǒng)探測(cè)分析宇宙線,對(duì)其中中子成分的起源作了研究,第一個(gè)證明了中子不是來(lái)自宇宙空間,而是產(chǎn)生于大氣層內(nèi)的次級(jí)粒子。1949年他參加建造3GeV高能質(zhì)子加速器(稱為宇宙加速器)的工程,負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)并建成了國(guó)際上第一個(gè)特殊高頻系統(tǒng)(要求在1秒內(nèi)頻率增加13倍)
1953年這臺(tái)加速器運(yùn)轉(zhuǎn)成功后,他用π-p散射第一個(gè)證明了π介子和質(zhì)子有共振現(xiàn)象。他還研究了K-p和p-p等散射過(guò)程,測(cè)量了這些過(guò)程的截面及其能量的關(guān)系。
1967年起,他利用高能質(zhì)子、介子和電子作實(shí)驗(yàn),證實(shí)了在X射線區(qū)域內(nèi),任何粒子產(chǎn)生出來(lái)的穿越輻射X射線總能量同這粒子的能量成正比。他還對(duì)穿越輻射探測(cè)器作了多方面的研究和改進(jìn),利用超低溫金屬顆粒(過(guò)熱超導(dǎo)顆粒,約15μm大小)能產(chǎn)生穿越輻射并兼作探測(cè)的性質(zhì),增強(qiáng)了這種探測(cè)器的實(shí)用性。
1972年榮獲古根海姆獎(jiǎng)金。同年11月6日,他陪同中國(guó)科學(xué)家代表團(tuán)訪西歐核子研究中心,從而成為新中國(guó)建立后代表西方與中國(guó)物理學(xué)家直接接觸的第一人。
1981年—2003年,袁家騮頻繁往返于中國(guó)大陸和臺(tái)灣省之間,全程參與了臺(tái)灣第三代同步輻射加速器建設(shè),參與了北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)和合肥同步輻射加速器研制,并促成了南京大學(xué)等4所高校的學(xué)者赴中國(guó)臺(tái)灣進(jìn)行同步輻射加速器的研制與使用的學(xué)術(shù)交流與訪問(wèn)。
2003年2月11日下午在北京協(xié)和醫(yī)院逝世,享年91歲。
精益求精 心懷祖國(guó)
袁家騮的科研成就以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)證為核心。例如,在宇宙射線中子來(lái)源的研究中,他挑戰(zhàn)了當(dāng)時(shí)學(xué)界普遍認(rèn)為“中子來(lái)自宇宙空間”的結(jié)論。通過(guò)設(shè)計(jì)充氣密封探測(cè)器,結(jié)合氣球、飛機(jī)等多維度實(shí)驗(yàn),最終證明中子實(shí)為初級(jí)宇宙射線與地球大氣碰撞的產(chǎn)物,徹底修正了傳統(tǒng)認(rèn)知。這一突破不僅依賴?yán)碚搫?chuàng)新,更需對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的極致把控——他甚至在高壓設(shè)備中消除火花放電干擾,確保數(shù)據(jù)精確性,體現(xiàn)了“大膽假設(shè),嚴(yán)謹(jǐn)驗(yàn)證”的科學(xué)態(tài)度。面對(duì)新興領(lǐng)域的不確定性,他始終以實(shí)證精神推動(dòng)研究,他強(qiáng)調(diào)“科學(xué)需要大膽假設(shè),更需要嚴(yán)謹(jǐn)驗(yàn)證”。
袁家騮夫婦受到周總理接見(jiàn)
袁家騮雖然長(zhǎng)期身在海外,卻沒(méi)有忘記自己的根在中國(guó)。報(bào)紙上祖國(guó)的新貌,牽動(dòng)著袁家騮夫婦的心。袁家騮夫婦在紐約時(shí)很喜歡聽(tīng)《人民日?qǐng)?bào)》海外版上的文章,他們非常關(guān)心中國(guó)的建設(shè)和發(fā)展。袁家騮生前總是說(shuō),中國(guó)在共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)下發(fā)生了翻天覆地的變化,政策這么好,一定要盡力為家鄉(xiāng)多做一些事情。
袁家騮和吳健雄都是1936年離開(kāi)中國(guó)的,在闊別故土37年后,于1973年首次回到家鄉(xiāng)。時(shí)任國(guó)務(wù)院總理的周恩來(lái)在人民大會(huì)堂接見(jiàn)了他們。這次會(huì)面給袁家騮留下了深刻的印象,他生前曾說(shuō):“周總理的一席話讓我深受感動(dòng),激發(fā)了華人的上進(jìn)心。許多華人在國(guó)外努力拼搏,取得了出色的成績(jī),對(duì)推動(dòng)世界科學(xué)的進(jìn)程做出了賈獻(xiàn)。這就是中國(guó)人,永遠(yuǎn)都不甘落后的中國(guó)人。”
袁家騮和吳健雄
從那以后,袁家騮夫婦數(shù)次回到中國(guó)訪問(wèn)講學(xué),1981年起的12年間,在袁家騮夫妻的全程參與下,中國(guó)的同步輻射器于1993年10月正式啟用。這一成果使中國(guó)人在這一領(lǐng)域取得了與美國(guó)、歐洲在世界鼎足三分、在亞洲第一的地位。在這期間,他們還奔波于海峽兩岸,關(guān)心北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)和合肥同步輻射加速器的研制計(jì)劃,并促成南京大學(xué)等4所高校的學(xué)者赴臺(tái)進(jìn)行同步輻射加速器的研制與使用的學(xué)術(shù)交流與訪問(wèn)。袁家騮一直認(rèn)為中國(guó)近年來(lái)的科技進(jìn)展很好,二十一世紀(jì)的中國(guó)人對(duì)世界的貢獻(xiàn)會(huì)更大,中國(guó)人在世界上將占有很重要的位置,中國(guó)學(xué)者在科學(xué)研究上也將有更突出的成就。
袁家騮和吳健雄在南京大學(xué)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)
吳健雄,從“原子彈之母”到證明宇稱不守恒,性別與種族的桎梏從來(lái)都不能阻擋吳健雄探索世界。她的實(shí)驗(yàn)成果開(kāi)創(chuàng)了新時(shí)代、推翻了經(jīng)典物理學(xué),顛覆了人類對(duì)自然的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。她的學(xué)術(shù)成就,打破了科學(xué)界以男性為主導(dǎo)的局面,為女性和有色人種進(jìn)入西方國(guó)家大學(xué)教職打開(kāi)了大門。“世人的眼光或許分男女,微小的原子與核子卻不會(huì)。她用一生都在踐行父親的期望——不讓須眉,積健為雄。
袁家騮,作為袁世凱家族后裔,他以超然姿態(tài)走出歷史陰霾,用物理實(shí)驗(yàn)研究在微觀世界鐫刻下自己的科學(xué)印記,在宇宙線研究、高能加速器建造等領(lǐng)域?qū)医ㄆ婀ΑS葹榭少F的是,他始終以赤子之心架設(shè)中美科學(xué)交流橋梁,晚年多次回國(guó)講學(xué)、捐贈(zèng)珍貴實(shí)驗(yàn)設(shè)備,助力中國(guó)同步建設(shè)實(shí)驗(yàn)裝置。這位穿梭于東方與西方之間的科學(xué)使者,用畢生實(shí)踐詮釋了"科學(xué)無(wú)國(guó)界"的真諦,其學(xué)術(shù)遺產(chǎn)至今仍在高能物理領(lǐng)域綻放異彩。
吳健雄和袁家騮用畢生詮釋了何謂"科學(xué)無(wú)國(guó)界,學(xué)者有故土"。他們不僅是20世紀(jì)物理學(xué)的雙子星,更是中華兒女仰望星空的永恒坐標(biāo)。
廣大科技工作者更要繼續(xù)弘揚(yáng)科學(xué)家精神,爭(zhēng)做重大科研成果的創(chuàng)造者、建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)的奉獻(xiàn)者、崇高思想品格的踐行者、良好社會(huì)風(fēng)尚的引領(lǐng)者,堅(jiān)持“四個(gè)面向”,加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng),為強(qiáng)國(guó)建設(shè)和民族復(fù)興偉業(yè)提供強(qiáng)有力的科技支撐。
資料綜合整理自:
1、[鉤沉]《奧本海默》里沒(méi)提到的這位華人女物理學(xué)家,為何讓奧本海默念念不忘
2、哥大中國(guó)人物史 | 吳健雄:不讓須眉,積健為雄
3、胡適的“100分”學(xué)生吳健雄
4、南京大學(xué)杰出校友吳健雄院士榮登美國(guó)永久郵票
5、文質(zhì)儒雅嗜書如命的袁家騮
6、斯人長(zhǎng)逝風(fēng)范存追憶著名高能物理學(xué)家袁家騮
7、袁家騮和他的科學(xué)貢獻(xiàn)
8、袁家騮:科研巨匠,為祖國(guó)奉獻(xiàn)終身的中國(guó)科學(xué)家
來(lái)源:文化宣傳辦
審核:吳曉琳