輪廓
被稱為物理女王的吳健雄(1912—1997),江蘇太倉人,1936年就讀於美國加州大學。獲得博士學位後,他留在美國,成為著名的美籍華人物理學家。
科研成果
1956年,楊振寧和李政道首次提出宇稱不守恒定律,推翻了長期以來被奉為金科玉律的宇稱守恒定律。為了證明楊和李理論的正確性,幾乎壹整天都呆在實驗室裏,餓了就嚼壹個面包,渴了就喝壹杯牛奶,每天只睡四個小時。艱苦的工作終於帶來了豐碩的成果:證明了楊和李的定律是正確的,在國際物理學界引起了轟動。有人說吳健雄解決了原子物理學和核物理的第壹個謎題。
榮譽評估
吳健雄師從“中國雷達之父”束星北。她在原子光譜和量子力學方面完成了許多意義重大的實驗,獲得了壹系列榮譽。1974年,她被美國科學界授予“年度最佳科學家”稱號,她是第壹位獲此殊榮的女性。1975年,吳健雄當選為美國物理學會主席。在強大的美國物理領域,物理學會會長是女性,這是前所未有的。同年,美國總統福特在白宮授予她國家科學獎章。1978年,她被沃爾夫基金會授予65438+萬美元的壹等獎。這個獎是專門頒給對科學和人類有特殊貢獻的人的。吳健雄是第壹個獲得該獎的物理學家。吳健雄還獲得了15世界著名大學的榮譽博士學位。西方科學界稱她為物理學女王。
通往物理學女王之路
物理學第壹夫人
——太倉吳健雄家族
是吳家族在海外最耀眼的明星之壹。在美國留學時,她獲得了物理學博士後學位,專門從事物理研究。她曾加入美國“曼哈頓計劃”,解決了“謎題”。她是美國物理學會歷史上第壹位女主席,獲得了“世界物理科學第壹夫人”的榮譽。
(1)家庭背景和童年
吳健雄,女,江蘇太倉六合人,2002年5月3191日出生,2月1997日因中風在美國紐約州逝世,享年85歲。
吳健雄的出生地六合,從上海到長江大約有壹個小時的車程,長江逆流向東南。吳健雄,小名偉偉,是吳家的老二,從上到下有壹個哥哥和壹個弟弟。在她這壹代,她是頂字壹代,第二個字按“英雄”順序采用。所以我哥哥的名字叫建英,她的名字叫熊健,我哥哥的名字叫郝建。
吳健雄的祖父吳奇峰是晚清學者。由於重男輕女思想的影響,吳健雄的出生並沒有給他帶來太多的喜悅,吳健雄也因此沒有被任意偏愛。但小的時候,薇薇不僅漂亮,而且聰明,尤其在詩歌朗誦、識字和算術方面,表現出不同尋常的聰明,這讓爺爺越來越喜歡這個孫女。吳健雄的父親吳忠義出生於1888。他是壹個極其開明、有見地、有勇氣的人。吳健雄出生時,他24歲。他與吳健雄關系最密切,非常愛吳健雄,這對吳健雄的壹生也產生了最深遠的影響。
吳忠義小時候就讀於太倉縣第三小學,畢業後考入上海著名的南洋公學(上海交通大學的前身)。南洋公學的開放環境使他接觸到許多西方國家的自由平等思想,閱讀了許多關於人權和民主的書籍。後來,我在上海壹家洋行工作。我不僅英語好,而且消息靈通。吳忠義也是壹個興趣廣泛的人。他在無線電、打獵、演奏風琴、唱歌和背誦古典詩歌方面頗有造詣...他總是走在時代的前面,問問題,熱衷於學習。在對孩子的教育上,雖然沒有提出要求,但是我們可以看到吳健雄從小安靜好學,也下了很大的功夫給她壹些指導,教她壹些新的知識。他經常閱讀上海商務印書館出版的“百科全書系列”,並給吳健雄講壹些科學家的故事。他還不時讀壹些有趣的科學故事,從《上海申報》到不識字的吳健雄。吳健雄從小就崇拜科學家,並對探索奇妙的自然知識深感興趣。尤其是由吳忠義自己組裝的水晶接收器,讓吳健雄著迷,他總是對來自收音機的遙遠信息著迷。因此,吳健雄和她的哥哥比其他孩子讀了更多的書,學到了更多的知識。
不僅如此,吳忠義還註重向村民傳播先進思想和文化知識。當時六合有個火神廟。由於土匪,香火沈寂了很久,它的庭院被商團用來訓練。匪禍平定後,他說服當地鄉紳帶頭拆除廟裏的泥塑木雕,改成了壹所女子明德職業補習學校,自己當校長。他還自己做了壹個水晶接收器,不僅給自己裝了壹個,還給老鄉裝了幾個。因為當時老鄉沒有什麽娛樂活動,空閑時間就去茶館,所以他給每個茶館都發了壹個,讓去茶館的老鄉有機會通過廣播與外界取得聯系。夏天可以在上海租電影給大家看,也能達到教育村民的壹些目的。
吳健雄的小學教育是在他父親創辦的明德學校進行的。這所學校不僅給了吳健雄壹些正規的教育,也讓吳健雄感到自豪,並被她父親創辦學校的過程和他在當地村莊的開創性工作所鼓舞。
在中國成為民主國家的前11年,盡管外部世界動蕩不安,但吳健雄非常幸運。她不僅有壹個美好幸福的童年,而且在離開六合到離家五十裏外的蘇州女子師範學校讀書後,接受了早期的家庭啟蒙教育和正規的學校教育,這對吳健雄日後的成長產生了非常重要的影響。
1.胡適最喜歡的弟子
1923年,十壹歲的吳健雄參加了蘇州第二女子師範學院的入學考試。在近萬名候選人中,她在200名女教師中排名第九。蘇州第二女子師範學校是當時的知名學校。除了聘請很多優秀的老師,教授新課程#1-,我們還經常邀請著名學者來我們學校講課,甚至很多都是國外的知名學者。胡適先生是被邀請來我校演講的許多著名學者之壹。事實上,在胡適來學校演講之前,吳健雄就在圖書館裏讀過胡適在《新青年》、《努力周刊》等雜誌上的文章。她早就向往這位年輕的北大教授在美國留學,回國後想改造舊中國的新奇想法。
胡適來蘇州女子師範學校演講時,吳健雄已經在那裏呆了壹段時間。因為校長楊知道的文章寫得好,又很佩服胡適,就請負責記錄整理胡先生的講話稿。胡適演講的題目是現代女性,講的是女性應該如何從思想上走出舊傳統。為了說明道德水平與生活水平的關系,胡先生還舉了壹個例子,說中國有壹個極度貧困的老太太靠撿垃圾為生。如果她偶然在垃圾裏發現了錢或者有價值的東西,她絕對不會還給別人。他客觀評價人性的思想,相對於壹些提倡道德修養的舊觀念,給了吳健雄很大的啟發。在壹所女子中學聽了胡的演講後,仍在熱火朝天的第二天來到附近的東吳大學聽胡的演講。那天我講了新時代的女性,也講了社會的轉型。這些新思想讓年輕的英雄們思緒澎湃,熱血沸騰。
蘇州女子師範大學的吳健雄,雖然在同學中很年輕,但很快就因為她的聰明而成為同學和老師的最愛。1929年,吳健雄以最好的成績從蘇州女子師範學院畢業,被保送到南京中央大學。根據規定,教師應任教和服務壹年後才能繼續學業。但是,在當時,這個規定還沒有這麽嚴格。因此,吳健雄在這壹年中沒有教書,而是去了上海的中國學院,目的是彌補他感到薄弱的科目,並為壹年後在CUHK的學習打下堅實的文化基礎。中國公學是中國第壹所私立大學。是1906由在日本留學的學生因反感日本人的歧視而集體退學回國成立的。胡適早年也曾在此求學。雖然當時他在北大教書,但他也是中國公學的校長,他為學校做出了巨大的貢獻。除了聘請許多壹流學者授課,他還教授了壹門文化史課程。
胡適是當時中國的知名學者,他迷人的文風和廣博的才情使他成為明星般的人物。他在上海中國學院的課是每周壹次,每次兩個小時。胡適每次從北平來上海上課,總是壹連講兩個小時。因為上課的人太多,壹般教室坐不下,他就在禮堂上課。
起初,胡適並不認識吳健雄,因為壹次考試使胡適知道他有壹個優秀的學生——吳健雄。在那次考試中,吳健雄坐在中間的前面,就在胡適的前面。考試持續了三個小時,但吳健雄在頭兩個小時就完成了考試,並第壹個交上了試卷。吳健雄聽到胡斌說,“哈,我們這裏有壹個人。她坐得很直,參加考試;我從未停止嘗試寫作,不到兩個小時就寫完了。”
胡適很快看完卷子,送到教務處。碰巧楊洪烈和馬也在這裏。胡適說,他從來沒有見過壹個學生對清朝三百年的思想史了解得這麽透徹。我給了她壹百分。楊洪烈和馬也說班上有個女生壹直考100分,於是他們三個就記下了這個學生的名字。結果,他們拿出壹對,三個人都寫了吳健雄。
吳健雄和胡適的師徒經歷,不僅在吳健雄看來對她影響深遠,胡適還在公開場合說過,那是他壹生中最驕傲、最自豪的事。除了數學、文學和歷史課程外,吳健雄還師從當時著名的女作家黃白薇學習寫作。有壹次吳健雄從上海到吳淞,在吳淞口看到壹個家庭在船上的艱辛,就寫了壹篇文章給黃百瑋。黃柏偉認為文筆極好,大為感動。她還寫了壹封鼓勵信,送到了吳健雄在吳淞中國學院的宿舍。
在中國學院的那壹年,吳健雄為正式進入南京中央大學做了各種準備。因為她準備去中央大學學理科,但是又覺得自己在這方面學的不夠,所以很不放心。父親知道女兒的想法,不僅鼓勵吳健雄不畏艱難勇往直前,還特意買了三本數學書:壹本三角形,壹本範氏代數,壹本幾何。暑假期間,吳健雄在家自學,學到了她在正常課程中學不到的東西。這段經歷讓她養成了自學的習慣。
在吳健雄成長的學習過程中,得到了許多老師的教導和鼓勵,但給予她最深刻的啟蒙和指導的是她的父親和老師胡適。對於她的父親,吳健雄總是記得他的許多新的想法和觀點。盡管她父親對她教育嚴格,但他非常尊重她。胡適對吳健雄的影響是深遠的,因為胡適不僅在中國學院教過她,而且在中國和美國的許多地方都與吳健雄多次會面和交談。胡適對吳健雄非常賞識,並寄予厚望。後來,他在旅行時,在書店裏看到壹本英國偉大的物理學家盧瑟福的書信集。他想,當時在美國學過物理的吳健雄壹定會覺得他對自己的生活很興奮。
2.走上專攻物理的道路
1930年秋,吳健雄正式進入南京中央大學。剛進CUHK時,吳健雄學的是數學,但她漸漸覺得自己最大的興趣在物理,於是壹年後,她毅然轉到了物理系。當時CUHK物理系有很多名師,比如光學系主任方光啟,曾跟隨居裏夫人留學歐洲的施士元,後來成為中國著名天文學家並擔任南京紫金山天文臺臺長的張鈺哲,教電磁學的倪尚達。這些老師在吳健雄成為物理學界的關鍵人物的過程中起到了至關重要的作用。起初,吳健雄在CUHK和其他人共用壹個宿舍,並沒有參加很多娛樂活動。然而,為了專心學習,她幹脆搬進了單身宿舍。吳健雄對學習的態度極其認真。他經常晚上壹個人思考壹個問題,沒有答案就不睡覺。住進單身宿舍後,經常有人看到她壹個人坐在搖曳的燭光下看書思考。在此期間,最愛的舅舅吳經常開車來接她,節假日和同學壹起出去,或者下館子吃飯。吳健雄有時壹起出去,有時她拒絕去,所以她在假期呆在學校。吳健雄不僅在數學物理方面很有天賦,而且對藝術、文學和歷史也很感興趣,也有自己的壹套觀點,得到了同學和朋友的高度評價。但是吳健雄從不驕傲,並交了許多好朋友。她不僅平時有吳子沃、石仁凡等老朋友,還結交了很多新朋友。我的壹個朋友叫朱如華,是學化學的。她後來成為壹名傑出的學者,在美國取得了傑出的成就。另壹個是董若芬,和吳健雄是同鄉,後來壹起坐船去美國留學;還有壹個很特別的女朋友,曹,是胡適二姐的同父異母的妹妹。她很有才華,曾經和胡適有過曖昧關系。每次胡適去CUHK看望曹,曹總要做幾樣菜,邀請壹起吃飯,於是和胡適就更熟了。當然,吳健雄也有壹些異性朋友,但在CUHK的四年裏,她生活的重心是知識,她從未因男女之愛而分心。
進入CUHK壹年後,中國東北爆發了日軍入侵的“九壹八事變”,次年又爆發了日軍在松湖登陸的“壹二八事變”。當時舉國沸騰,民眾群情激憤,青年學生也舉行示威遊行,要求對日本采取強硬態度。
在這個動蕩的時代的沖擊下,吳健雄越來越明白,只有長期培養自己的力量,才能有力量在未來走出困境。所以,偶爾參加示威遊行和請願活動後,他最大的心思就是專註於物理科學的研究。同時,她也在旁聽理學院的其他課程,因此深受同學和老師的贊賞。她的老師,如施士元和方光啟,更欣賞她。甚至壹些不教她的課的老師也覺得她前途無量。經過四年的努力,吳健雄以1934的成績從中央大學畢業。她先去浙大當了壹年助教。當時,浙江大學被譽為“東方劍橋”。“中國氫彈之父”王曾在這所學校任教,諾貝爾物理學獎獲得者先生大學畢業後也從這裏走出。當吳健雄到達物理研究所時,她與從密執安大學獲得博士學位回來的顧景偉壹起工作。這兩位雄心勃勃的新女性想要窺探原子的秘密。他們在低溫下測量壹種氣體的光譜,日夜把自己埋在黑暗的房間裏,幾乎廢寢忘食。那時候在物理所吃完午飯,大家都可以打個盹。壹些人趴在桌子上打盹,另壹些人在陽光下散步,吳健雄不僅經常忘記吃飯,甚至在星期天也這樣工作。為了獲得更多的知識,這時,吳健雄已經決定出國繼續深造。所以,她壹邊努力,壹邊努力學習英語。顧景偉非常支持和鼓勵她的想法。當年最欣賞她的胡適,有壹次來物理所,特別找到她的實驗室看她。吳健雄喜出望外,更加堅定了他出國留學的決心。
1936年7月,吳健雄得到了叔叔的資助,準備去美國密執安大學學習。同年8月的壹天,吳健雄的父母、家人、親戚和朋友聚集在黃浦外灘為她送行。陪同她的是她的同鄉董若芬。本以為出國才幾年,很快就能學到知識回家。但我不知道,這次旅行是37年的分別,她再也沒有見到她深愛的父母。
3.向克利博士
先到美國三藩市,拜訪壹位名叫林的女同學。她本想壹周後去密歇根大學,但她突然改變主意,留在了加州伯克利。
原來,女同學的丈夫郭老師在加州大學伯克利分校教書。通過郭先生的介紹,他認識了伯克利中國學生會主席。這個人非常活躍和熱情,他把吳健雄介紹給了袁家騮,壹個兩周前剛來這裏學習物理的中國學生。袁家騮是清末重要官員、民國初年重要人物袁世凱的孫子。當時,吳健雄並不知道袁家騮和袁世凱的關系。在袁家騮的帶領下,吳健雄參觀了建於山上的伯克利校園。在國內做過X射線晶體衍射光譜實驗的吳健雄,看到柏克萊物理系的各種實驗,興奮不已,頻頻發問。當然,最讓吳健雄印象深刻的是放射實驗室的壹臺37英寸回旋加速器,可以用來加速帶電粒子,撞擊不同的原子核,進行當時最流行的核實驗,以及柏克萊物理系壹批年輕的、頂尖的物理學家,比如發明並建造了回旋加速器的勞倫斯,以及才華橫溢的年輕理論物理學家《奧本海默》。才華橫溢的吳健雄對物理科學的發展有著卓越的眼光,有著強烈的成就動機,很快就發現了柏克萊物理系不可抗拒的吸引力,並覺得這是她夢想探索科學知識的地方。為此,她毅然決定留在黑湖。
於是在袁家騮的陪同下,她去見了當時的伯克利物理系主任貝基。盡管貝基對中國人和中國女人有偏見,但這並不妨礙他看到吳健雄在物理方面的非凡才能。貝基知道,要做壹個好的物理系,除了壹流的老師,她還應該接受壹流的學生。因此,盡管學校已經開學,貝基還是破例接受了吳健雄的申請,歡迎她來到伯克利物理研究所。
吳健雄留在了柏克萊,住在離學校不遠的國際宿舍。除了科學,她還努力學習英語和了解美國事務。但有兩樣東西,她卻壹直保持著中國味道,其中之壹就是衣服。吳健雄的衣服壹直是中式高領旗袍,另外就是飲食。吳健雄很不習慣學生食堂的外國食物,他甚至吃不飽肚子。為了吃到美味的中國食物,在壹個朋友的幫助下,她在校園外找到了壹家中國餐館。餐館的老板非常善良,答應吳健雄壹頓飯只收25美元。* * *四菜壹湯,她想吃什麽就吃什麽,但是不能點菜。她可以給商店裏的任何東西。吳健雄認為這既美味又經濟,所以他經常去那裏吃飯,有時還帶上他的同學和朋友。袁家騮、厄休拉和蘭姆都是吳健雄邀請的常客,他後來見到了他們。
在柏克萊物理學院的頭兩年,吳健雄和他的同學們壹起上課,大約有十五個人。壹年後,吳健雄取得了好成績,想向學校申請獎學金。當時美國對東方人非常歧視,過去也從來沒有給過東方人獎學金。系主任白己怕董事會出問題,只能少給吳健雄和袁家騮壹些錢學習。因此,袁家騮不得不轉學到加州理工學院,在那裏他可以獲得獎學金,這也引起了物理系系主任貝克萊的極大不快。
吳健雄繼續留在柏克萊的物理系,繼續認真聽課學習知識。在前兩年的普通課程結束後,吳健雄將開始準備她的博士論文報告,也就是說,她將開始尋找導師,選擇實驗課題,並獲得未來長期科學實驗工作的入門資格。勞倫斯是壹位偉大的科學家,名義上是柏克萊輻射實驗室的主任,他指導吳健雄做實驗。事實上,正是塞格雷在20世紀20年代跟隨偉大的科學家費米在羅馬做了壹些著名的核實驗。
1938年,吳健雄的第壹項實驗工作由勞倫斯指導,題目是探索放射性鉛因口腔衰變釋放電子而被激發產生兩種形式X射線的現象。這項工作直接關系到當時著名科學家的理論工作,如烏倫貝克、伯特和海雷特。1939+10月6月正式公布鈾核裂變的消息後,全世界核物理領域的科學家都迫不及待地開展相關實驗。
1939塞古麗指導的吳健雄實驗也是研究鈾核裂變的產物。這壹系列實驗對吳健雄意義重大。首先,雖然這些實驗是由塞古麗指導的,但大部分是由吳健雄獨立完成的。此外,其中壹項成果對後來美國建造原子彈的曼哈頓計劃做出了關鍵貢獻。
吳健雄最初的實驗工作精確而細致,因此她名義上的導師勞倫斯和實際上和她壹起工作的塞格雷加都高度贊揚了她。她經常在實驗室工作到很晚,因為部門擔心她半夜打大廳不送傘。她和另壹個經常在實驗室工作到很晚的同學威爾遜壹起玩,並開著他的舊車送吳健雄回去。吳健雄通常在淩晨三四點鐘回家。
吳健雄在1940獲得博士學位。她的研究論文就是上面提到的兩個研究。這兩項研究不僅寫成論文,還發表在最重要的國際期刊《物理評論》上。實驗結果在科學上也具有重要意義。吳健雄獲得學位後,繼續在柏克萊做了兩年博士後研究。她的實驗工作是研究鈾的裂變產物和壹些元素的放射性同位素,所以她經常使用回旋加速器產生的中子束擊中靶。當時勞倫斯為了得到回旋加速器的建設資金,壹直強調加速器應用在癌癥治療中的作用,所以確實有壹些患者在接受放療。吳健雄通常早上六點起床,病人壹停止治療,她就馬上開始工作。
吳健雄在核裂變和放射性同位素方面的傑出工作使她成為《奧本海默》等許多偉大科學家口中的“權威專家”,她還經常被邀請在研討會上談論這壹領域的壹些話題。甚至有人讓Segurie講核裂變的時候,他還想蓋南方的棚子!吳健雄致力於科學研究,但她沒有忘記出國的目的。甲午戰爭爆發後,她曾經想過要不要回國。後來日本發動太平洋戰爭,航線郵件被切斷,讓她看不到農村的風土人情。
由於吳健雄出眾的才華、努力的工作、迷人的外表、優雅的氣質和開朗的性格,吸引了許多男同學追求她,但最終成為她終身伴侶的卻是袁家騮。他們於1942年5月30日在加州理工學院所在地洛杉磯帕薩迪納市結婚。婚後,他們來到美國東海岸工作。吳健雄接受了史密斯女子學院的任命,而袁家騮則在RCA公司從事國防研究。第二年,吳健雄去了位於美國東海岸的常春藤聯盟學校普林斯頓大學教書,他們也搬到了普林斯頓。