为什么说没有吴健雄的帮助,杨振宁、李政道就无法获诺贝尔奖

1957年10月31日,瑞典皇家科学院宣布:杨振宁、李政道获得年度诺贝尔物理学奖。消息传出后,不少人在祝贺两位年轻科学家名至所归的同时,也很纳闷,为何验证了杨振宁和李政道的弱相互作用下宇称不守恒设想的吴健雄,没有和他们一道获奖呢?

事情还要从1956年说起。

当时,全世界的科学家都认定,“宇称守恒基本粒子和它们的镜像的表现是完全相同的”,这也就是存在了很多年的“宇称守恒定律”。

但是,杨振宁与李政道却对这条定律产生了怀疑,并且还做了大胆的推测,之后他们共同发表论文,提出了“宇称不守恒理论”。

然而,科学家们认为杨振宁和李政道提出的理论缺乏实验数据,因此只能算是空壳理论。

杨振宁和李政道为了验证自己的推测,他们先后找过不少实验物理学家,希望能与他们合作进行实验,从而验证“宇称不守恒定律”理论的正确性。

可是,许多科学家却认定杨振宁和李政道的理论无法成立。再加上做这个实验,还涉及到经费及实验的种种困难等,因此没有人愿意同他们合作。

此时的吴健雄,已经是核物理学领域的知名人士。她不光在美国制造原子弹的曼哈顿计划中作出了很大贡献,而且她还是β衰变方面的权威科学家。

于是,杨振宁和李政道带着希望找到了吴健雄。

说起来,吴健雄和杨振宁一样,都是来自中国的华人科学家。不同的是,吴健雄是一位美貌与才华齐驱并驾的美女科学家。

吴健雄是典型的江南美人,她于1912年出生于江苏苏州的一户书香世家。她的父亲吴仲裔是一位思想开明的爱国知识分子,由于没有重男轻女的思想,吴健雄从小就得到了与族中子弟同等的教育机会。

吴健雄11岁的时候,考入了苏州第二女子师范学校。她在那里有幸听过胡适的演讲,从而激发了她要做出一番作为的志向。

后来,吴健雄还专门到中国公学去投到胡适的门下,做过一段时间他的学生。由于她每次考试不仅交卷最快,而且答题十分完美,因此深得胡适欣赏,并把她视为自己“最得意门生”。

那么,吴健雄又是怎么跨入物理学领域的呢?

原来,吴健雄由于成绩优异,在女师毕业后,被保送到了国立中央大学,攻读数学系。

也就是在国立中央大学读大一的时候,她阅读了大量关于物理学方面的书籍。她还被居里夫人、爱因斯坦等了不起的科学家们所吸引,于是她在大二时,转到了物理系,并师从曾经做过居里夫人学生的物理学家施士元教授。

大学毕业后,吴健雄先后到浙江大学及中央研究院工作。

但吴健雄并不满足于她所学到的物理知识。1936年,在家人的资助下,她孤身前往美国留学,在加州大学伯克利分校继续攻读物理理学。

当时的伯克利分校不光有世界上最先进的科学实验室,而且还拥有不少世界顶级的物理学教授。

吴健雄在科学家们的引导下,她在物理学方面才能得到了充分的展现,并且凭着优异的成绩,顺利地拿到了物理学博士学位。

其实,早在学习期间,吴健雄就做出了很大的成绩。当时她在导师赛格瑞的指导下,开始接触原子弹物理实验。

对于她来说,这是一个全新的领域,而她当时主要研究的项目是“铀原子核分裂的产物”。由于赛格瑞教授忙于演讲,大部分的实验就由她单独完成。在实验的过程中,她得到了一些成果。而这也为她后来加入制造原子弹的“曼哈顿计划”,创造了无人可代的条件。

当时,吴健雄在原子弹物理实验结束后,将她的发现写成了博士论文发在了国际刊物《物理理论》上,一度在物理学界引起轰动。

尽管吴健雄已经取得了出色的成绩,但当她表示想要留校任教时,却因为她的国籍及性别,还是遭到了学校的拒绝。于是她只得离开伯克利分校,在位于美国东海岸的史密斯学院和普林斯顿大学担任讲师。其实凭她的条件,完全是可以担任教授职务,但由于当时的美国还没有女性物理学教授,因此她始终只能担任讲师一职。

上个世纪四十年代的美国为了争当世界霸主,开始研发原子弹,并将其定为“曼哈顿计划”。尽管吴健雄对原子弹实验很有研究,但由于她没有加入美国国籍,因此被排除在这一计划之外。

然而,在研发原子弹的过程中,美国科学家们也发现了不少棘手的问题,特别是技术和工程上方面要求很高。比如,科学家们建立的反应堆本来运行正常,但没运行多久,却停止工作了。经过研究,他们发现这是因为反应堆在运行的过程中,产生了大量的放射性气体氙气。而正是这些气体吸附了大量的中子,所以才导致反应堆停止工作。

尽管查出了原因,但科学家们想尽办法,仍无法解决这一问题。

正好,负责“曼哈顿计划”的主要负责人奥本海默,曾经做过吴健雄的导师,他知道吴健雄曾经做过不少原子弹物理实验,有着丰富的经验。所以他让人找来了吴健雄,并破例让吴健雄参与了这个计划。

吴健雄果然不负众望,她很快就找到了解决的办法,成功恢复了消失不见的中子,从而顺利地引爆了第一颗原子弹。而原子弹的爆炸也给第二次世界大战画上了响亮的句号。

二战结束后,吴健雄又以“资深科学家”受邀参加了哥伦比亚大学的物理学研究,在这一时期,她主要是对β衰变方面进行研究。经过吴健雄反反复复进行了很多次实验,从而验证了β衰变理论与实验的差异性。并且还以实验数据,验证了多位科学家关于β衰变方面的理论。

可以说,此时的她俨然已经是β衰变研究方面的权威科学家了。

就在吴健雄声名远播的时候,杨振宁和李政道以请教的方式找到了她。在听了杨振宁和李政道所说的“宇称不守恒”理论后,吴健雄十分感兴趣,尽管她的导师兼好友泡利一再劝阻她,要她不要把宝贵的时间放在这种不会有结果的实验上,但是求真务实的吴健雄还是把自己关在实验室里,用实验最终论证了杨振宁和李政道提出的“宇称不守恒”定律的正确性。

由于吴健雄的论证数据无可辩驳,再加上“宇称不守恒”理论对物理学发展起到了极深远的影响,因此在当时引起了极大的轰动。

而这也就不难理解,为什么杨振宁和李政道获得诺贝尔物理学奖后,许多人却为吴健雄鸣不平了。

倒是吴健雄没觉得有什么不妥。或者说,她对这些名誉上的争论没有兴趣。因为,在物理学领域中,还有太多有趣的实验等着她去论证和发现。

(参考资料:《吴健雄传》《吴健雄:物理科学的第一夫人》等)