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“東方居里夫人”吳健雄

2022-05-30 17:11:24元小君
傳奇·傳記文學(xué)選刊 2022年9期
關(guān)鍵詞:吳健雄實驗

元小君

2022年5月31日,東南大學(xué)舉辦了一場學(xué)術(shù)研討會,并在幾家網(wǎng)絡(luò)平臺直播。在線人數(shù)不多,回放累計點擊數(shù)僅幾萬,但參與這場研討會的嘉賓的名字卻個個如雷貫耳。

比如,三位物理學(xué)家、諾貝爾獎獲得者楊振寧、李政道、丁肇中,著名數(shù)學(xué)家、菲爾茲獎首位華人得主丘成桐,著名歷史學(xué)家、美國匹茲堡大學(xué)榮休教授許倬云,中國工程院首批院士、教育部原副部長韋鈺,著名生物學(xué)家、美國科學(xué)院和美國工程院院士錢煦……

通過網(wǎng)絡(luò)直播的方式,幾十位頂尖學(xué)者參與了這場名為“紀(jì)念吳健雄先生誕辰110周年”的研討會,共同追憶一位世界物理學(xué)界的傳奇女科學(xué)家——吳健雄。

直到現(xiàn)在,科學(xué)界依然認為,吳健雄始終沒有得到與其科研和社會貢獻相匹配的聲譽。

比如,吳健雄被稱為“中國居里夫人”,但在學(xué)界看來,她對人類科學(xué)的貢獻比居里夫人還要大。

比如,楊振寧和李政道因獲諾貝爾獎而名聲大噪,但鮮少有人知道他們背后的關(guān)鍵人物吳健雄。

再比如,美國最機密的“曼哈頓計劃”——研制原子彈,吳健雄以唯一非美國籍女性科學(xué)家身份,參與了最核心的工作。

吳健雄成就了很多女性在科學(xué)界的“第一”榮譽,也身體力行地感召了無數(shù)女性科學(xué)家,卻還是被時代和社會長久地遮蔽了璀璨的光輝。

影響最大的兩個男人:

父親與胡適

1912年5月31日,吳健雄在江蘇省太倉市瀏河鎮(zhèn)出生。她的祖父在清末中過秀才,父親吳仲裔也是典型的知識分子,甚至可以說是當(dāng)時的“思想進步青年”,在瀏河鎮(zhèn)創(chuàng)辦了一所女子學(xué)?!鞯屡勇殬I(yè)補習(xí)學(xué)校。

為了鼓勵更多女孩讀書,吳仲裔拉著小吳健雄挨家挨戶游說,承諾學(xué)校不但學(xué)雜書費全免,還教授各種手藝活,甚至允許不得不照顧弟弟的女孩,帶著弟弟一起來上學(xué)。

在明德學(xué)校,女孩不僅讀傳統(tǒng)國學(xué),還學(xué)數(shù)學(xué)、拼音等很多新內(nèi)容。吳仲裔甚至自制礦石收音機送給當(dāng)?shù)剜l(xiāng)人,還從上海租來電影放給大家看。

吳健雄在家庭影響下,從小背誦詩文,學(xué)習(xí)算術(shù)。擁有新觀念的父親,經(jīng)常給她讀上海商務(wù)印書館出版的“百科小叢書”,里面有許多科學(xué)家的故事。

1923年,11歲的吳健雄離開瀏河,到蘇州第二女子師范學(xué)校讀書。在這里,她遇到了人生中對她影響最大的另一個男人——胡適。

蘇州第二女子師范學(xué)校當(dāng)時創(chuàng)辦了多項實驗教育,吸引了中外很多教育家參觀。學(xué)校也經(jīng)常邀請國內(nèi)外著名學(xué)者來演講,其中就有當(dāng)時的北大“明星”教授胡適。

此前,吳健雄已經(jīng)讀了很多胡適發(fā)表在《新青年》等雜志上的文章,心向往之。她記得那次胡適來學(xué)校演講的題目是《摩登的婦女》,告訴學(xué)生婦女應(yīng)如何在思想上走出舊傳統(tǒng)。

第二天,吳健雄又到附近學(xué)校去聽胡適的另一場演講,主題是“關(guān)于新時代的婦女和舊社會的改造”。

1929年,吳健雄從蘇州第二女子師范學(xué)校畢業(yè),考入中國第一所私立大學(xué)——中國公學(xué),成為胡適最得意的學(xué)生之一。

在中國公學(xué)任教的胡適得知自己有這么一位優(yōu)秀的學(xué)生,源于一次考試。

那次考試結(jié)束后,胡適看完吳健雄的卷子,立馬跟兩位同事分享:我從來沒有遇到過似這般對清朝300年思想史懂得如此透徹的學(xué)生,我給了她100分。另外兩個老師也表示,班里有位女同學(xué),總得100分。三個人寫出了同一個名字:吳健雄。

胡適是吳健雄現(xiàn)代思想的啟蒙者,更在此后的幾十年里,對她影響深遠。1959年5月1日,吳健雄赴美23年之際,她在給胡適的信中寫道:“我一生中受我父親和您的影響最大……”

與“性別歧視”不斷抗?fàn)?/p>

20世紀(jì)30年代,正是近代物理科學(xué)在歐洲蓬勃發(fā)展的時期,多位科學(xué)巨星閃耀。

1930年9月,吳健雄考入中央大學(xué)數(shù)學(xué)系,次年,在父親的支持和鼓勵下,她轉(zhuǎn)到自己更感興趣的物理系。

吳健雄在大學(xué)期間過著按部就班的生活,每周二去整理一次頭發(fā),每周看一部電影,偶爾下廚,其余時間,幾乎都在鉆研學(xué)問。

1936年8月,在叔叔的資助下,吳健雄赴美讀書,進入當(dāng)時最先進的科學(xué)殿堂。在接下來的近50年里,吳健雄一邊做科學(xué)研究,一邊與學(xué)界和社會的歧視作抗?fàn)帯?/p>

吳健雄的求學(xué)目的地是美國密歇根大學(xué),初抵美國舊金山時,吳健雄決定先停留一周,去加州大學(xué)伯克利分校看望同學(xué)。

但這次停留,讓吳健雄改變了主意,決定留在加州。

當(dāng)時的加州大學(xué)伯克利分校雖然不如哈佛、耶魯、哥倫比亞等大學(xué)久負盛名,但它的物理系竟吸引了一批年輕頂尖的物理學(xué)家任教,比如發(fā)明了回旋加速器的勞倫斯、28歲的傳奇人物奧本海默——后來的“原子彈之父”。

除了人才濟濟,還有個更重要的原因,那就是當(dāng)時的美國加州比起東部更自由開放。吳健雄聽說,密歇根大學(xué)的一個學(xué)生俱樂部禁止女生從正門進出。吳健雄不敢相信,自由進步的美國高校竟然對女性如此歧視。于是她決定放棄原計劃,毅然申請伯克利的物理系。吳健雄因為成績和才華一流,被破格錄取了。后來在這里,她結(jié)識了一生的伴侶——袁家騮。

吳健雄在伯克利時期有幾點令同學(xué)和老師記憶深刻:第一,氣質(zhì)出眾,在校園里堅持穿高領(lǐng)旗袍;第二,勤奮刻苦,經(jīng)常做實驗到凌晨三四點;第三,做事有決心,認準(zhǔn)了方向,就會始終堅持。

1938年,吳健雄正式開始原子核物理實驗。兩年后,她獲得博士學(xué)位。當(dāng)時伯克利物理系的主攻領(lǐng)域是未來原子核物理學(xué)最重要的研究,而吳健雄的研究又非常核心,奧本海默是她的老師,每次有相關(guān)的研討會,他都會說:“叫吳小姐來參加,她知道所有關(guān)于中子吸收截面的知識?!?/p>

在這個領(lǐng)域的研究成就,讓吳健雄名聲大噪,有了“東方居里夫人”的稱號。1941年4月26日,《奧克蘭論壇報》刊登文章,標(biāo)題是《嬌小中國女生在原子撞擊研究上出類拔萃》。

然而,即使吳健雄在伯克利作出了很大的學(xué)術(shù)貢獻,她也不得不離開這里,因為伯克利物理系不能給她教席,理由很簡單:那個時候美國最頂尖的20所研究大學(xué),沒有一位女性物理教師。

1942年下半年,一所專收女性的史密斯學(xué)院可以讓吳健雄任教,她就去了美國東岸教書。但吳健雄極不情愿,因為這就遠離了物理學(xué)精英的核心圈子,而且史密斯學(xué)院也沒有經(jīng)費可以讓吳健雄做實驗。

第二年,吳健雄在伯克利的前輩積極幫她寫推薦信給各個知名高校,為她爭取教席。當(dāng)時的頂尖院校都不收女性教員,只有普林斯頓大學(xué)破格給了回復(fù)。盡管后來史密斯學(xué)院給吳健雄漲了很多薪資,但她還是選擇奔赴普林斯頓,與丈夫袁家騮在那兒安了家。

1944年3月,吳健雄任職哥倫比亞大學(xué)資深科學(xué)家,機緣巧合下加入了一場被載入人類史冊的研究——曼哈頓計劃。

美國陸軍部計劃研制原子彈,命名為“曼哈頓計劃”,吳健雄在伯克利時期的老師奧本海默主持這次實驗。因為在原子核分裂方面的研究成績出眾,吳健雄被秘密邀請加入這項計劃,成為其中唯一一位女性外籍科學(xué)家。

1945年7月16日,人類第一顆原子彈試爆成功。但面對榮譽和成功,包括奧本海默在內(nèi),很多科學(xué)家都陷入了復(fù)雜的自我懷疑之中。

吳健雄對此也很少公開談?wù)摗6嗄暌院?,有人問起她有關(guān)原子彈的制造,她反問道:“你認為人類真的會這樣愚昧到自我毀滅嗎?不,不會的。我對人類有信心。我相信有一天我們會和平共處。”

二戰(zhàn)結(jié)束后,吳健雄成為少數(shù)可以留在哥倫比亞大學(xué)的物理學(xué)家之一,這很罕見,因為當(dāng)時對女性的歧視仍然嚴重。

在這里,吳健雄也選擇了自己最想要做的課題,原子核的β衰變。該研究領(lǐng)域在物理學(xué)中具有相當(dāng)重要的地位。

20世紀(jì)40年代末,未滿40歲的吳健雄已經(jīng)在β衰變領(lǐng)域具有最權(quán)威的地位。但她仍然不是哥倫比亞大學(xué)的教員,只是一個研究員。

為了讓學(xué)校的行政當(dāng)局重視吳健雄,和她合作的教員經(jīng)常刻意安排她兼任一些課程。哥倫比亞大學(xué)物理系多次討論是否給予吳健雄教席,但始終未果。這期間她只是埋頭工作,從不提升遷和漲薪。

1951年,吳健雄的同事兼好友再次在行政會上提議,也再次遭到反對,理由僅是:吳健雄是女性。

而彼時的吳健雄已經(jīng)站在科研領(lǐng)域的最前沿,跟隨她的學(xué)生無數(shù)。

直到1952年,吳健雄終于升任副教授。在當(dāng)時,以美國東部一流常春藤盟校保守的心態(tài)看,“聘任女教師”已經(jīng)是走在時代的前端。

可吳健雄的境遇并沒有太大的改善,她的薪水仍然很低——直到1975年才有大幅提高。

最大的變化是,幾年后,她的實驗室從起初的物理系大樓底層,搬到了13層。

也是在這里,1956年春天,吳健雄接待了兩個重要的拜訪者,楊振寧和李政道。

在慕名拜訪吳健雄的幾個月前,兩位年輕的中國物理學(xué)家楊振寧和李政道,發(fā)起了一項在物理界非比尋常的挑戰(zhàn):宇稱不守恒。

一直以來,“宇稱守恒”是物理研究者堅持相信的真理,在原子核物理和β衰變方面也一直被應(yīng)用。兩位科學(xué)家對該原理的挑戰(zhàn),立刻遭到學(xué)界強烈反對。

如果沒有實驗證據(jù),該挑戰(zhàn)則毫無意義。如何通過實驗證明在弱相互作用中宇稱不守恒?楊振寧和李政道立刻想到了一個人——吳健雄。

那年春天,吳健雄本來要跟丈夫袁家騮去日內(nèi)瓦和東亞訪問,甚至還特意預(yù)定乘坐‘伊麗莎白皇后號郵輪橫渡大西洋。但她聽了楊、李的設(shè)想后,立馬取消了所有行程,全身心投入到這個實驗中。

1957年1月9日凌晨,歷經(jīng)重重困難,吳健雄和她的同伴們終于完成了預(yù)定要進行的所有實驗查證,他們拿出一瓶上好的法國紅酒和幾個紙杯,共同慶祝推翻“宇稱守恒定律”。

2月15日,《物理評論》刊發(fā)了吳健雄的論文,以準(zhǔn)確的測量結(jié)果,否定了弱相互作用中的宇稱守恒定律,驗證了楊振寧和李政道的理論。

這場革命性實驗的成功,使得科學(xué)界乃至全社會輿論一片嘩然,當(dāng)年的《紐約時報》頭版報道,標(biāo)題是《物理的基本觀念宣稱已經(jīng)由實驗而推翻》。

實驗成功后的兩個禮拜,吳健雄內(nèi)心都無法平靜。她一再自問:為什么老天爺要她來揭示這個奧秘?她說,這件事給了我們一個教訓(xùn),永遠不要把所謂不驗自明的定律視為必然。

然而,老天爺并沒有把物理界的最高獎項也同時給她。提出理論構(gòu)想的科學(xué)家楊振寧、李政道,榮獲當(dāng)年的諾貝爾獎,第三位功臣吳健雄卻與之無緣。

學(xué)界和社會輿論對于這種做法的猜測和分析不一,有人認為如果實驗主持者吳健雄獲獎,那與其搭檔的科學(xué)家也應(yīng)分享功勞,而獲獎人數(shù)有限;也有人認為其他科學(xué)家隨后幾周發(fā)表的同類論文,稀釋了她的實驗含金量;更有人將此事歸因于她的女性身份……

但吳健雄始終沒有對此公開表達過意見。

雖然與諾獎無緣,但因為她的杰出成就,吳健雄獲得了一系列殊榮。

1958年6月,普林斯頓大學(xué)授予其榮譽博士,吳健雄成為這個百年大學(xué)里第一個獲得榮譽博士的女性。同年,吳健雄當(dāng)選美國國家科學(xué)院院士——美國科學(xué)界的最高成就,她也是獲得這項殊榮的第七位女性。

隨后,哥倫比亞大學(xué)終于提升吳健雄為正教授。在許多科學(xué)界人士看來,這項決定實在是太遲了。

為女性科學(xué)家發(fā)聲

因為常年的努力被“壓制和忽視”,吳健雄非常關(guān)心女性在科學(xué)工作上的機會和權(quán)益。她常常鼓勵女學(xué)生要堅持投身科學(xué),也在各個場合呼吁女性在科學(xué)工作上應(yīng)該受到公平對待。

1964年10月,在美國波士頓麻省理工學(xué)院的一次公開會議中,吳健雄身著中國旗袍,操著帶上海口音的英語對臺下的人說:“我十分懷疑,微小的原子和核子,數(shù)學(xué)的表征或者生物的基因分子,難道也會對男性或者女性有著不同的偏好嗎?”

在吳健雄所處的時代,美國已經(jīng)擁有最先進的科學(xué)技術(shù)和最蓬勃的文化創(chuàng)造,然而長存在社會中的對女性的歧視并沒有因為這個國家的進步而改進。她說:“我的父親,他是個教育家,他超越了他的時代。在30年代的中國,父親認為當(dāng)時的社會如果要趕上西方世界,必須利用我們所有人的才智,而不僅限于男人?!?/p>

吳健雄也曾公開指出造成只有少數(shù)女性進入科學(xué)領(lǐng)域的原因,是許多女孩子對科學(xué)不感興趣,而這正是幼年期對男孩和女孩不同的教育方式造成的。

“不利的社會風(fēng)氣和心理障礙正是問題的根本”,在她看來,這需要父母、老師、社會科學(xué)家、學(xué)校和政府共同努力。

1971年,在美國物理學(xué)會一個“物理中的女性”的討論會中,吳健雄說,有人也許會問,如果有更多的女性受到鼓勵從事科學(xué)工作,對社會會更有裨益嗎?

她接著舉了很多例子,關(guān)于環(huán)境保護、職業(yè)健康、抗生素危害等方面的警告都是由女性科學(xué)家提出的。吳健雄說,如果更多的女性從事科學(xué)工作,世界將會是更快樂和安全的生存之地。

對于生活細節(jié)中透露的社會態(tài)度,她也很敏銳。有一次,在一個會議上一位男士稱她為“袁教授”,她立刻更正:“我是吳教授、袁太太。”她也曾公開表達過,比起夫人,自己更希望被稱呼為教授。

美國一位杰出的物理學(xué)家曾說,如果把吳健雄特別視作一個女性物理學(xué)家,其實是有些不敬的,我們一向認為她就是一位物理學(xué)家。

但現(xiàn)實中,吳健雄確實需要面臨科學(xué)和生活中對女性的客觀壓力。比如,工作和家庭如何平衡?

吳健雄認為,夫妻共同分擔(dān)家庭工作是解決方法之一。年輕母親的育兒工作,如果家庭可以承擔(dān),也應(yīng)該由專業(yè)的育兒中心解決。

吳健雄與丈夫袁家騮,正是遵循了此原則。袁家騮是一名高能物理學(xué)家,雖然科學(xué)成就不如吳健雄杰出,但作為丈夫,數(shù)十年中他都在體諒、支持著吳健雄的工作。

吳健雄從早到晚忙實驗時,袁家騮就承擔(dān)起更多家務(wù)。但只要吳健雄有空,她也會操持家宴,下廚做飯。獅子頭、炒青菜、餛飩,都是她的拿手菜。

兒子袁緯承小時候一直是保姆照料,小學(xué)一年級就上了袁家騮工作地附近的私立寄宿學(xué)校。有時候吳健雄在實驗室工作到深夜,兒子就自己做飯。全家人都習(xí)慣了這種生活方式。

比起生活起居,吳健雄更重視兒子的功課。袁緯承記得有一次母親還特意去學(xué)校,詢問是否可以早一年讓他學(xué)代數(shù)。

盡管吳健雄已經(jīng)盡力安排孩子的養(yǎng)育事宜,但對于一個要全心投入科研的科學(xué)家來說,確實是兩難全。吳健雄經(jīng)常對她的女學(xué)生說,結(jié)婚后有了孩子,一定要找一個好的保姆照料,千萬不要因此放棄了科研工作。

零出錯的“龍女強人”

吳健雄用一生的科研成果,完美詮釋了什么是“先鋒”女性。而在生活中,吳健雄給人的印象一直是傳統(tǒng)、樸實、優(yōu)雅。

在伯克利讀大學(xué)時期,愛穿高領(lǐng)旗袍的吳健雄不善言談,總是掩口而笑。她的一位同學(xué)后來開玩笑說,沒看過吳健雄的牙。

因為氣質(zhì)出眾,吳健雄有不少追求者,甚至還有人把她的姓“WU”唱進情歌給她聽。追求者中不乏后來在物理界出名的大家,但吳健雄在各種場合對此都只字不提。

吳健雄與丈夫袁家騮結(jié)識,也是在伯克利讀書時期。袁家騮是袁世凱的孫子,在伯克利時,出身世家的袁家騮實際上經(jīng)濟拮據(jù),因未能獲得獎學(xué)金而被迫轉(zhuǎn)學(xué),直到1940年和吳健雄再次相遇時,才與她相戀。

1942年5月30日,袁家騮與吳健雄結(jié)婚?;槎Y在袁家騮的指導(dǎo)教授家中舉辦,簡單而隆重,教授是他們的主婚人。吳健雄穿上了西式婚紗,而教授的夫人穿的是中式旗袍。

他們的好友,后來聞名遐邇的中國科學(xué)家錢學(xué)森,為他們拍了視頻留作婚禮紀(jì)念。

兩個年輕的物理學(xué)家的婚后生活簡單而甜蜜。1942年9月19日,吳健雄在給閨蜜的信中寫道:“在三個月共同生活中,我對他(袁家騮)了解得更為透徹。他在繁重的工作中顯現(xiàn)的奉獻和愛,贏得我的尊敬和仰慕。我們狂熱地相愛著。”

1947年2月15日,他們唯一的兒子袁緯承出生。

丈夫和兒子對吳健雄的科研事業(yè)都給予了很大的支持和包容,這才使得吳健雄在工作上始終保持“高強度”與“零差錯”。

大多時候,吳健雄從早上8點一直工作到晚上七八點,午飯和晚飯都簡單解決。

在她的信念中,實驗工作必須追求完美,測量精確、計算準(zhǔn)確,每個過程必須做到一絲不茍。她是這樣自我要求的,也如此高標(biāo)準(zhǔn)地要求她的學(xué)生。

在學(xué)生們的印象中,吳健雄常常很嚴肅,甚至有人打趣過,要在實驗室裝一個光線探測器,來探測她冷靜外表下的真實情緒。

有一次,她的學(xué)生度蜜月,她準(zhǔn)許了不到一周的假期,還送了兩本科學(xué)家傳記讓他們蜜月時讀。

她在哥倫比亞大學(xué)時期,學(xué)生們給她起了一個綽號“龍女強人”。這個“龍女強人”在科學(xué)實驗中,秉承著近乎違背人性的標(biāo)準(zhǔn)——零失誤。

在學(xué)界看來,成就一個偉大物理學(xué)家的首要特質(zhì),就是精確。實驗做得精確無瑕是對實驗物理學(xué)家的極高評價。

多位一流物理學(xué)家也說,吳健雄是他們所知道的,唯一一個從來沒有做過一個錯誤實驗的物理學(xué)家。

除了精確,楊振寧十分推崇吳健雄對科學(xué)的透視力,她總是知道哪些是真正重要的問題。比如她能克服一切困難,潛心挑戰(zhàn)“宇稱守恒”的實驗。

在學(xué)界看來,吳健雄擁有長久的科研創(chuàng)造力。1971年一篇《吳健雄——物理研究的第一夫人》的文章中說,不像大多數(shù)物理學(xué)家通常在40歲左右就從他們研究的領(lǐng)域退下來,57歲的吳健雄依然領(lǐng)導(dǎo)著物理實驗工作。

1997年2月16日,85歲的吳健雄在紐約病逝。

墓地安排在吳健雄父親創(chuàng)辦的明德學(xué)校紫薇閣旁,墓體由東南大學(xué)設(shè)計,她的生前好友、著名建筑師貝聿銘擔(dān)任設(shè)計顧問。

楊振寧題寫照壁,李政道提出墓園的設(shè)計思想,兩個石球象征兩個左右對稱的鈷核子,而其衰變產(chǎn)生的電子分布由水流代表,它們是不對稱的,以此紀(jì)念吳健雄劃時代的科學(xué)貢獻。

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