吳健雄：一次實驗推翻一條物理學定律

關鍵詞：她把鈷60冷卻到接近絕對零度，用一場實驗證明宇稱並不守恆，讓楊振寧、李政道登上諾貝爾領獎台

<strong>吳健雄</strong>，女，1912年5月31日生，原籍江蘇太倉，生於上海。父親吳仲裔在家鄉創辦明德女子學校，她因此在那個重男輕女的年代得以上學讀書。1923年考入蘇州第二女子師範學校，1929年畢業後因成績優異被保送入大學，先按師範生規定在中國公學服務一年，學習成績得到校長鬍適的賞識，1930年進入國立中央大學數學系，一年後轉入物理系，1934年獲理學學士學位。此後在浙江大學任助教，又進入中央研究院物理研究所工作。1936年赴美，進入加州大學伯克利分校攻讀物理，1940年獲哲學博士學位。1958年起任哥倫比亞大學教授，並出任普平物理學講座教授。1997年2月16日在紐約病逝，骨灰依其遺願歸葬故鄉。

1944年3月，這位外籍女物理學家接到一項特殊邀請：加入研製原子彈的曼哈頓計劃。她幫助找出了反應堆間歇停止運轉的原因，又參與開發了把鈾238與鈾235分開的方法，讓提取製造核彈燃料鈾235成為可能。戰後有人問她是否後悔，她的回答是：“人類真的會愚昧地自我毀滅嗎？不，不會的，我對人類有信心，我相信有一天我們都會和平地共處。”（見人民日報客戶端刊發的杜祥琬院士2022年紀念文章）

真正的巔峰出現在1956年。這一年，李政道與楊振寧提出一個大膽的設想：在弱相互作用下，宇稱可能不守恆。此前物理學界把宇稱守恆當作不容置疑的鐵律，絕大多數實驗物理學家不願去碰這個題目。吳健雄立刻看出了問題的重要性。她把放射性元素鈷60冷卻到接近絕對零度，用強磁場把原子核的自旋方向排列整齊，再觀察β衰變放出的電子往哪個方向飛。溫度越低，原子的熱運動越弱，實驗信號才越清晰，實驗因此選在華盛頓國家標準局的低溫實驗室完成。結果表明，絕大多數電子的出射方向與原子核自旋方向相反，宇稱在弱相互作用下並不守恆。一條被奉為金科玉律的物理學定律，被這場實驗推翻了。

1957年，李政道、楊振寧因這項理論獲得諾貝爾物理學獎，這也是中國人第一次獲得諾貝爾物理學獎。實驗的驗證者吳健雄沒有出現在獲獎名單上。多年之後的1988年，她在寫給諾貝爾獎得主斯坦伯格的祝賀信中說：“我從來沒有為了得獎而去做研究工作，但是，當我的工作因為某種原因而被人忽視，依然是深深地傷害了我。”（轉引自科普中國刊文）

她並非只靠一場實驗立身。在哥倫比亞大學，她以細緻精密的實驗證實了費米的β衰變理論，成為這一領域的權威；1963年，她完成硼12和氮12的β譜形狀實驗，有力證明了費曼與蓋爾曼關於矢量流守恆的理論預言。她講授原子核物理課程，要求學生做實驗必須追求完美，自己也以實驗設計周密、數據經得起反覆檢驗著稱。

榮譽隨後接踵而至。1958年，她當選美國國家科學院院士；1975年，出任美國物理學會會長，成為這一學會的首位女性會長，同年獲美國國家科學獎；1978年，獲沃爾夫物理學獎；1990年，紫金山天文台將國際編號為2752號的小行星命名為“吳健雄星”；1994年，當選中國科學院首批外籍院士。中國科學院學部官網在院士信息頁中評價，她是“當代第一流的實驗原子核物理學家”，在β衰變領域“被物理學界公認是此方面的第一人”。

功成名就之後，她把目光轉回故土。1973年，她首次回到闊別多年的祖國大陸。她用一生的積蓄設立紐約吳仲裔獎學金基金會，資助家鄉瀏河的教育事業。1997年她病逝後，遵照本人遺願，骨灰歸葬故鄉。

從1956年冬天國家標準局低溫實驗室裏那份方向顛倒的電子計數，到1990年太空中以她命名的小行星，這位從太倉走出的物理學家，把名字留在了人類的物理學史上。（香港府右新聞·《時代風雲》欄目組）