杰出的物理学家吴健雄——纪念吴健雄先生诞辰110周年

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吴健雄出生于1912年5月31日，至今正好110周年。在她诞辰110周年之际，谨写此文弘扬吴先生为世界科学做出的卓越贡献，并回忆几件与她接触过的往事，缅怀她为中国高能物理发展所作的贡献，纪念这位被誉为东方居里夫人的杰出的物理学家。

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不平凡的一生

吴健雄先生出生在江苏省苏州市太仓县的一个书香门第。父亲吴中毅知书达礼，重视子女的教育，反对当时社会上轻视妇女的习俗，崇尚男女平等，认为女孩子也有受教育的权利。于是他把女儿吴健雄送到小学、中学读书，像男孩一样培养，使她从小就受到良好的教育。父亲对她一生影响极大。

1923年，吴健雄在家乡读完小学，考入苏州市第二女子师范学校，1927年以优秀成绩从师范学校毕业，担任一所小学的教师。两年后她以优异成绩考取南京中央大学数学系，一年后转入物理系，攻读她钟爱的物理专业。

大学毕业后她先在中央研究院工作了一年, 后于1936年赴美留学。原定去密歇根大学，后因在加州大学伯克利分校参观了劳伦斯刚发明的回旋加速器，受劳伦斯的影响而改到伯克利上学，师从著名核物理学家、诺贝尔物理奖获得者埃米里奥·赛格雷教授。1940年获得物理学博士学位。之后她到过史密斯学院和普林斯顿大学工作。1942年与袁家骝结婚，主婚人是加州理工学院的诺贝尔物理奖获得者密立根教授。同年她参加了曼哈顿计划。1944年到哥伦比亚大学工作直到退休。在美学习和工作期间，她一直怀念祖国和亲人，心系祖国的发展。

1973年10月她和丈夫袁家骝回到阔别37年的祖国，受到了周总理的亲切接见。周总理请他们帮助分析云南站发现的宇宙线事例，并对陪同访问的高能物理研究所所长张文裕先生说:“ 一定要尽快把高能加速器预制方案搞出来”。此后她和袁家骝多次回国访问、讲学，曾受到邓小平同志的接见。他们访问过中国科学院及属下的研究所以及几所高校，还有吴健雄家乡的中小学。他们曾几次参观、访问高能物理研究所，参观北京正负电子对撞机和北京谱仪。他们为祖国的飞速发展而兴奋，也向中国领导人建言献策，提出许多有关发展祖国科学、教育和培养人才的建议。他们还捐款设立教育基金，促进教育事业的发展。从他们身上我们看到了一对海外华裔的拳拳爱国之心。

02

杰出的科学成就

吴健雄先生在物理学方面有诸多贡献，其中最著名的要数她主持的60Co的β衰变实验。该实验证实了李政道和杨振宁两位先生早先提出的在弱作用下宇称不守恒的理论。正是由于这个理论被吴健雄实验(1956年底)证实后，李政道、杨振宁获得了1957年的诺贝尔物理学奖。但吴健雄先生的名字不在获奖名单之中，因而受到物理界的广泛关注，许多人深感不平。有一种解释是诺贝尔奖只限三人，而参加吴健雄实验的还有美国国家标准局低温组的其他三个人，因此不好平衡。大多数人不赞成此种说法。因为参加实验的四人中，谁是实验的提出人，方案的设计人，实验的主持人? 答案很清楚，是吴健雄先生，她才是实验的灵魂人物。如果实验选一个人为代表，非吴健雄莫属。这样李政道、杨振宁加上吴健雄不是正好吗?但历史事实不是这样。后来，有包括李政道在内的多名诺奖得主曾为吴健雄先生提名诺贝尔物理学奖，但始终未能成功。为什么会造成这种遗憾，当时诺奖评选时是如何考虑的?这个问题只有等到诺奖解密的一天了。

吴健雄先生在物理上还有多项重要成就。她参加曼哈顿计划时发现铀裂变时产生氙，她深入研究了氙的中子吸收截面，对原子弹的成功制造极为关键；她是β衰变研究的权威，以坚实的实验数据确定了费米理论的正确性；她和合作者发现弱作用与电磁作用一样都存在4.7倍的磁矩反常值，启示了以后粒子物理标准模型电-弱统一理论的创立。吴先生还是μ型原子物理研究的先驱，是无中微子的双β衰变研究的开拓者。

总之吴健雄先生的实验研究工作面广而深，以思想创新，作风严谨，数据准确、可靠而闻名于科学界。李政道先生评价她是二十世纪最杰出的物理学家之一，在实验物理学研究上取得了伟大的成就，对当代物理学的发展起到了极重要的推动作用。

03

心系祖国科学教育，力促中国高能上马

吴健雄及丈夫袁家骝虽长期在美国工作和生活，但仍念念不忘中国科学教育的发展。在周总理、邓小平接见时为国内科学教育如何发展，如何培养人才提出过许多中肯的建议(图1)。还阐述过重视基础科学，在中国建立高能物理实验基地的建议。

经过认真思考和调研，1977年他们夫妇二人和李政道先生一起写信给当时的高能物理研究所所长张文裕先生，提出中国高能加速器建造应选择省钱，有丰富物理目标的方案。1981年初由于国民经济调整，八七工程，即40GeV的高能质子加速器建设下马，吴健雄夫妇听说后非常着急，并和李政道商议如何推动中国的高能物理实验基地的对策。他们建议中国应立即派专家赴美洽谈。不久，高能所的朱洪元、谢家麟到了美国与李政道、潘诺夫斯基、吴健雄、袁家骝以及美国几个高能物理实验室的专家开会讨论中国高能物理的前景(图2)。会后一致同意在中国建造2×2.2GeV正负电子对撞机是最好的方案，造价只有八七工程的三分之一，且物理窗口内容丰富，又可以做同步辐射应用研究，能达到一机两用的效果。朱洪元、谢家麟二位征求了在美访问的中国学者的意见，得到“基本同意此方案”的回应。他们回国后又征求了国内同事的意见，也获得了大多数赞同的回答。最后经过多方努力，特别是李政道和邓小平、方毅的频繁沟通，最终该方案获得批准。