吴健雄:中国的居里夫人

在浩渺的星空中有一颗小行星,它的名字叫“吴健雄星”.是1990年中国科学院紫金山天文台以世界著名物理学家吴健雄的名字命名的.

吴健雄女士以其对物理学的杰出贡献,赢得了全世界的赞誉.也为自己赢得了“中国的居里夫人”桂冠,并最终将自己的名字留在了永恒的星空.

胡适的得意弟子

吴健雄出生于江苏太仓,1929年,她以最佳成绩从苏州女师毕业,并获准保送进入东南大学的前身大学.但按当时的规定,师范学生保送上大学需要先教书.怎么写作一年.于是吴健雄毕业回到家中,母亲看到在外念书多年的女儿回来,高兴极了.吴健雄的父亲当然也很高兴,他告诉女儿,有一个很好的老师胡适,暑检测里正在上海中国公学教书,问她想不想去听课.吴健雄听了很兴奋,但母亲马上提出反对,认为女儿才刚毕业回来,怎么又要外出念书.吴健雄的父亲于是说：“我们一家一起去,先到吴淞口边上野餐,再送健雄去中国公学.”父亲这样处理事情的方法,令吴健雄佩服极了.她说,一生中影响她最大的两个人,一个就是父亲,另一个则是她即将亲炙其教诲的胡适先生.

其实,好学心切的吴健雄是想再多学习一些东西的.由于是师范毕业,虽然成绩出众,但却觉得自己学的不够：不仅最有兴趣的数学、物理等科学课程,在其它文史学习上,也都觉得有所欠缺.因此她除了选数学方面的2门课程.还选了中国有名历史学家杨鸿烈教的历史、名社会学者马君武的社会学,当然还有给她印象最深也受益最多的胡适老师教的“有清三百年思想史”.

胡适在当时是举国知名的学者,加上他翩翩的风采和广博的才学,更使他成为明星般的人物.他在上海中国公学的课,是一周一次.每次胡适从北平到上海来上课,总是不停歇地一连讲两小时,由于选课的人数太多,一般教室坐不下,于是在大礼堂上课.

胡适的风采,是吸引吴健雄的.但是令吴健雄印象更深刻的,是胡先生演讲内容的生动,观念上的不落俗套,屡有新意.许多年后,吴健雄说起她18岁那年听胡先生讲课的往事,脸上总是露出悠然神往的风采.

一开始的时候,胡适当然是不认识吴健雄的,胡适知道在中国公学他有一个极优秀的学生吴健雄,可能是在一次考试之后.那次考试,吴健雄坐在中间最前面,就在胡适面前,考试是三个钟点.吴健雄两个钟头就头一个交了卷.出门时吴健雄听见胡老师说：“哈,我们这有个人,她坐得很直,考试写东西没停过,不到两个钟头就写好了.”

胡适很快地看完卷子,送到教务室去,正巧杨鸿烈、马君武都在,胡适就说,他从来没有看到一个学生,对清朝三百年思想史懂得那么透彻,我给了她100分.杨鸿烈、马君武二人也同时表示,班上有一个女生总是考100分,于是3人各自把这个学生的名字写下来,结果拿出来一对,3人写的都是吴健雄.

吴健雄和胡适的这段师生经历,不但吴健雄认为对她影响深远,胡适也曾在公开场合说过,这是他生平最得意,也最值得自豪的事.

除了数理和文史等知识课程,吴健雄还跟一个当时很出名的女作家黄白薇学习写作.她还记得,有一回她由上海到吴淞.在吴淞口看到船上人家生活很苦,于是吴健雄就把这种生活艰苦的情形.写了一篇文章给黄白薇.

黄白薇看到吴健雄这篇文字,大受感动之余,还写了一封勉励的信,差人专程送到吴健雄在吴淞中国公学的宿舍里.那天刚巧吴健雄不在,信是由和吴健雄同住的张兆和女士的一位朋友转交给吴.张兆和也是中国公学的学生.她在那儿念了4年书,后来嫁给了由胡适请来中国公学教书的著名文学家沈从文先生.

这一年当中,吴健雄还替自己进入大学作了各种各样的准备工作.由于她预备在大学里研习科学,但又觉得自己这方面学习得不足,因此心中很有些不安.她父亲知道女儿的想法,不但鼓励吴健雄要不畏艰难地勇往直前,还特别去写了三本数学方面的书：一本《三角》,一本《范氏代数》,一本《几何》.吴健雄暑检测里就在家里自修,弄懂了这些她在师范课程中学得不够的东西.这个经验不但使她往后养成了自修的习惯,也使她有了足够的信心,在1930年秋天正式进入南京大学的数学系.

吴健雄这段由少年到立志向学的成长期,虽然也受到多位师长的教诲和鼓励,但是毫无疑问的,给她启蒙和教导最为深远的,还是她的父亲和胡适老师.吴健雄对于胡适的爱护之情,一直铭感在心,她说：“这才是师生关系啊！”

投身物理学

1930年吴健雄进入大学,攻读数学专业.吴健雄资质俊秀,学习游刃有余.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,她第二学年便申请转到了物理学系.

中大物理系有许多名师.有研究光学的系主任方光圻,有天文学家张钰哲,有教电磁学的专家倪尚达,后来又来了一位教授近代物理的施士元.施士元在法国巴黎大学镭研究所跟随居里夫人做过研究多年,是居里夫人为中国培养的唯一的博士.教学之余,他向同学们讲述了居里夫人的种种逸事,这些都使得对居里夫人崇拜有加的吴健雄倍感亲切.那个时候.不管是在教室还是宿舍和饭堂,吴健雄经常都会说到居里夫人如何如何,仿佛居里夫人是一位她所熟悉、景仰的长辈似的.“那时,居里夫人是吴健雄的典范”,数十年以后,吴健雄的许多同学还都是众口一词地这么说.

当时,中大的女学生宿舍在北极阁山下的石婆婆巷,是一片属于教会的楼房,有东、西、南、北4座楼,房间有大有小.大的住6人,小的住3人,最小的只容1人.吴健雄住南楼,起初与人同住,后来为专心念书,便搬到南楼后面平房中的小屋中闭门读书,很少参与娱乐活动,节检测日也难得出去.她有位叔父在南京任职,星期天总是开车来校,想接侄女到郊外“换换脑筋”,可每次载走的总是她的同学.越是这样,她叔父越是担心她的身体,越是要拉她出去“透透空气”,但总是很难说得动她.

对于这一切,施士元都是看在眼里,喜在心上.

就在吴健雄进人中大的第二个年头,日寇在我国东北发动了“九一八”事变；第三年,日寇又在上海挑起了“一二八”事变.吴健雄是位很温和的学生,但是在民族存亡的生死关头,她在教室里再也坐不住了.1931年“九一八”事变之后的12月,她冒雪参加了总统府门前的活动.逼得不得不出来向学生作个交代.不久以后,吴健雄还成了大家公推的学生游行的领头人.

1934年,在施士元的精心指导下,吴健雄撰写了一篇题为《证明布喇格定律》的优秀毕业论文.带着师友的殷切厚望,她于1934年离开了母校,不久即赴美继续深造.

“之母”

此后历经数十年的艰苦奋斗,吴健雄为世界现代物理学发展作出了杰出的贡献,她在博士在读期间就参加了制造的“曼哈顿计划”,解决了连锁反应无法延续的重大难题,被人们称为“之母”.她还验证了著名的“弱相互作用下的宇称不守恒”和“β衰变中矢量流守恒定律”,并先后获得了各国政府及世界著名大学颁发的荣誉、学位和奖励等,成为名副其实的“世界物理女王”.

为了表彰吴健雄教授在物理学领域的杰出贡献,1991年11月19日.美国哥伦比亚大学授予她代表理工界很高荣誉的普平奖章.中国驻美国总领事馆总领事隆重设宴,庆贺当代伟大的华裔女物理学家吴健雄荣获普平奖章.酒会上.爆出一件保守了50多年的内幕消息：吴健雄在美国留学时博士论文的研究成果,使美国首先试制成功了第一颗.

第二次世界大战期间,美国科学家发现,原子核分裂时会产生强大的能量,如果加以利用就能制造出一种比普通炸弹的威力厉害几十万倍的.罗斯福总统下令拨款20亿美元,设立代号为“曼哈顿计划”的研究机构.

1939年,美国两位物理学家经过研究认为,“铀核子可能分裂成两半,同时放出大量的能量”.这一信息很快传到加州大学伯克利分校,引出了许多需要解答的问题.那时,吴健雄正好在该校与塞格瑞教授合作做实验和研究工作.塞格瑞教授建议审查在铀核子分裂时,是否会有“稀有气体”产生.但这时.塞格瑞教授要去纽约探望老朋友费米教授.吴健雄便单独进行探测“铀核子分裂是否产生稀有气体”的研究,找出好几种“稀有气体”引出的放射性系列.她把研究成果写入了自己的博士论文.塞格瑞教授返回加州后,看到吴健雄的实验结果兴奋极了,立刻让她把这些实验结果写成一篇短讯,送到美国物理通讯发表,而详细的实验报告则根据美国有关守密协议,不予公布.

在这期间.担任“曼哈顿计划”指挥官的费米教授在华盛顿省汉佛城建立了原子炉.原子炉的连续反应在开始几个小时后,莫名其妙地停止了.费米教授猜想,可能是在原子分裂时.产生出一种物质把大多数的中子吸收了,因此,停止了连锁反应.塞格瑞教授对费米说：“你去问吴健雄女士吧！.”费米找到吴健雄,取得了守密的博士论文.原来,原子炉停顿的原因.正是吴健雄的博士论文中研究原子核分裂时所找出的“稀有气体”之一.毒杀了连锁反应.知道了原子炉停顿的原因,很容易地就找出了“解毒剂”,使原子炉又开始正常运转.第一颗终于在美国首先试制成功.

“中国的居里夫人”

吴健雄因在β衰变方面作过多种细致精密的实验工作,在1956年前就为核物理学界所熟知.1956年李政道、杨振宇提出β衰变过程中“宇称可能不守恒”,吴健雄率小组进行实验,实验结果证实了弱相互作用中的宇称不守恒.吴健雄以卓越的实验研究成果,推翻了此前关于宇称守恒观念,使物理学进入了新纪元.也把杨振宁、李政道这2位年轻的中国物理学家推上了世界诺贝尔奖的领奖台.

1963年,吴健雄对β衰变的一系列实验证明核β衰变中矢量流守恒定律.在物理学史上首次由实验证实电磁相互作用与弱相互作用有密切的关系,对后来电弱统一理论的提出起了重要作用.在对粒子或辐射探测器的研制方面,吴健雄也有卓越的贡献,1964年制造了中型Ge(Li)探测器,详尽研究μ原子的x射线谱,后又扩大范围到所有“强子原子”,对强子的性质作了精密的测定.她还深入研究利用穆斯堡尔光谱法于生物学中大分子的结构.为了证实轻子数在弱作用中守恒律的有效性,吴健雄等在深达2000余英尺深的纯盐矿中安置了测量双β衰变仪器,测得“无中微子的双β衰变”的寿命为10的负二十一次方年的数量级,说明轻子数是守恒到10的负三次方以上.1970年吴健雄的实验组对关于量子力学的基本哲学即正负电子的宇称相反作进一步实验,在更高程度上再次否定隐变量理论.

吴健雄的卓越成果震动了国际科学界,1958年普林斯顿大学首次将名誉科学博士称号授予这位女性.吴健雄还获得其他15所大学的名誉学位.美国总统授予她1975年国家科学勋章.1978年她还获得国际性的沃尔夫基金会首次颁发的奖金.她发表过100余篇科学论文,与丈夫袁家骝合编《实验物理学方法原子核物理学》、与S.A.莫斯科夫斯基合写《β衰变》,由于她坚强的毅力,聪明的才智,献身科学的精神,巨大的成就,国际科学界称誉她为“中国的居里夫人”.

责任编辑：毛　子