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核物理女王吳健雄與計(jì)量
2021/4/29 18:27:40
美國(guó)郵政署(US Postal Service)宣布將于2021年2月11日(農(nóng)歷庚子年的最后一天)發(fā)行永久紀(jì)念郵票,向20世紀(jì)最具影響力的核物理學(xué)家之一——吳健雄教授(1912-1997)致敬。郵票的發(fā)行關(guān)鍵詞為吳健雄(#ChienShiungWu)和女科學(xué)家(#ScientificWomen),在中國(guó)農(nóng)歷新年到來之際發(fā)行這枚帶有中國(guó)色彩的郵票非常具有紀(jì)念意義。
該郵票采用了華裔藝術(shù)家麥錦鴻(Kam Mak)的原創(chuàng)畫作,由埃塞爾·凱斯勒(Ethel Kessler)設(shè)計(jì),畫像中的吳健雄身著黑白花紋高領(lǐng)旗袍,背景由天青石顏料繪制,郵票面值為普通郵件一盎司重量的價(jià)格,是一枚20格的永久郵票。
積健為雄的一生
吳健雄于1912年5月出生在中國(guó)江蘇太倉市,屬“健”字輩。她的父親吳仲裔思想先進(jìn),給她取名為雄,希望她不讓須眉,積健為雄。1940年,吳健雄在加州大學(xué)伯克利分校取得物理學(xué)博士學(xué)位,不久之后,她進(jìn)入哥倫比亞大學(xué)工作,并參與曼哈頓計(jì)劃,從事鈾原子核裂變研究。
宇稱不守恒試驗(yàn)——計(jì)量支撐科學(xué)發(fā)展
吳健雄對(duì)物理學(xué)的重要貢獻(xiàn)之一是用實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證了物理學(xué)家李政道和楊振寧提出的宇稱不守恒定律。
對(duì)稱和守恒是物理學(xué)的基礎(chǔ),物理學(xué)家認(rèn)為所有自然規(guī)律在同樣的鏡像反演下保持不變,即宇稱守恒。1956年,李政道和楊振寧請(qǐng)吳健雄利用實(shí)驗(yàn)物理方面的知識(shí)驗(yàn)證他們的理論——宇稱守恒在β衰變的過程中不成立。位于華盛頓哥倫比亞特區(qū)的美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局(National Bureau of Standard,NBS)的實(shí)驗(yàn)室具備實(shí)驗(yàn)所需的絕對(duì)零度溫度條件,并且NBS研究人員具備排布原子核的能力,因此,吳健雄選擇在NBS進(jìn)行試驗(yàn),并與NBS研究員歐尼·安布勒(Ernie Ambler)進(jìn)行合作。實(shí)驗(yàn)證明放射性原子60Co的衰變不符合宇稱守恒,在整個(gè)物理學(xué)界產(chǎn)生了極為深遠(yuǎn)的影響。1957年,李政道和楊振寧獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
NBS是美國(guó)國(guó)家計(jì)量院——美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)的前身,NIST網(wǎng)站專門介紹了吳健雄與宇稱不守恒實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的設(shè)備和部分文件也在NIST博物館中展出,向世界各地的研究人員宣傳這一重要成果。該實(shí)驗(yàn)證明,計(jì)量對(duì)精密實(shí)驗(yàn)起到關(guān)鍵支撐作用,對(duì)物理理論的驗(yàn)證起到重要作用,對(duì)科學(xué)創(chuàng)新起到推動(dòng)作用,并從側(cè)面展現(xiàn)了計(jì)量與諾貝爾獎(jiǎng)密不可分的關(guān)系。
物理學(xué)第一夫人——被諾貝爾獎(jiǎng)遺漏的東方明珠
和當(dāng)時(shí)許多女性在科學(xué)界的境遇一樣,吳健雄的實(shí)驗(yàn)成果并沒有被承認(rèn)。對(duì)此,吳健雄沒有正面回應(yīng),只是在1964年,麻省理工學(xué)院(Massachusetts Institute of Technology)的一次研討會(huì)上,她問觀眾“微小的原子、原子核、數(shù)學(xué)符號(hào),亦或是DNA分子是否對(duì)男性或女性也有偏好呢?”
雖然未獲諾貝爾獎(jiǎng),吳建雄在她的研究生涯中獲得了許多榮譽(yù),比如,1958年成為第七位當(dāng)選美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士的女性;1975年成為第一位擔(dān)任美國(guó)物理學(xué)會(huì)主席的女性,并獲得美國(guó)國(guó)家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)拢?978年成為第一位獲得沃爾夫物理學(xué)獎(jiǎng)的人,以及獲得普林斯頓大學(xué)授予女性的第一個(gè)榮譽(yù)博士學(xué)位;2020年當(dāng)選《紐約時(shí)報(bào)》全球百年百名婦女(100 Women of the Year)。
美國(guó)駐意大利大使克萊爾·魯斯(Clare Luce)曾評(píng)價(jià)道:盡管如此,吳健雄也證明了男女之間的守恒,即女性也能站在科學(xué)界之巔。作為華裔女科學(xué)家,吳健雄在以男性為主導(dǎo)的領(lǐng)域,憑借其對(duì)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)深入的研究,確立了自己在物理界的地位。她推翻了在物理學(xué)領(lǐng)域的基本定律,推動(dòng)了當(dāng)代物理學(xué)的發(fā)展,以實(shí)際行動(dòng)踐行著父親對(duì)她的厚望。
1997年,吳健雄在紐約病逝,享年85歲。遵照本人遺愿,這位“物理學(xué)第一夫人”安葬于故鄉(xiāng)江蘇省太倉市,靜靜守護(hù)著自己掛念的故土。(文:王瑞,圖片來源于網(wǎng)絡(luò) )
本文根據(jù)NIST網(wǎng)站www.nist.gov和USPS網(wǎng)站www.usps.com內(nèi)容編寫。NIST成立于1901年,隸屬于美國(guó)商務(wù)部,主要在物理、化學(xué)生物、工程、通信、信息技術(shù)等領(lǐng)域進(jìn)行計(jì)量科學(xué)、測(cè)量技術(shù)和測(cè)試方法研究,是世界領(lǐng)先的國(guó)家計(jì)量院之一,在全球享有盛譽(yù)。