吳健雄：在宇稱不守恒發(fā)現(xiàn)中的不朽貢獻（下） ｜ 王丹紅專欄
撰文 | 王丹紅
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“宇稱是不守恒的”，這一難懂的話
像新福音一樣傳遍了全世界
1957年1月15日 紐約哥倫比亞大學(xué)物理系普平大樓818室，召開新聞發(fā)布會，宣布物理推翻宇稱守恒的物理定律。前排為吳健雄（左一）、李政道。第二排：安伯勒, 赫德遜, 霍普斯 (國家標準局) 來源：哥倫比亞大學(xué)物理系吳健雄 檔案
在某種意義上，一個相當完整的理論結(jié)構(gòu)已從根本上被打碎，我們不知道這些碎片將來如何能再聚在一起。
——R. 拉比 哥倫比亞大學(xué)物理學(xué)家 1957.1.15
在（1957年）1月15日的下午，哥倫比亞大學(xué)物理系召開了一個新聞發(fā)布會，宣布物理學(xué)一個基本定律出人意料地被推翻了……這一新聞在公眾中爆開，迅速傳遍全世界。正如劍橋大學(xué)O. R. 弗瑞奇教授（O. R. Frisch）在那時的講話中所描述：“宇稱是不守恒的”這一難懂的語句，像一個新福音傳遍了世界。
——吳健雄 自述 1972年 世界科學(xué)通訊出版社
1956年12月24日，圣誕前夜，華盛頓特區(qū)大雪紛飛，機場關(guān)閉，吳健雄乘當晚最后一班火車回紐約。
她的內(nèi)心異常激動，她和國家標準局合作的實驗明顯表明：在弱相互作用中宇稱是不守恒的。
當火車抵達紐約賓夕法尼亞火車站之后，她立即在車站打電話給李政道教授，告訴他實驗組觀察到的不對稱是可以重復(fù)的，而且很大，但還需要對實驗作深入詳盡的檢查。
她在1972年的回憶中寫道：
在圣誕節(jié)前夕，機場因大雪關(guān)閉，我乘末班火車回到紐約。我告訴李教授我們觀察到的不對稱是可以重復(fù)的，而且很大。不對稱參數(shù)接近-1。李教授說非常好，這個結(jié)果正是中微子二分量理論所期望的。
1997年5月30日，李政道在北京大學(xué)紀念吳健雄的演講中說：
我記得清楚極了，那是圣誕節(jié)前夜。我在半夜里接到健雄打來的電話，她說實驗結(jié)果證明宇稱不守恒的參數(shù)很大。我說，好極了，這同我和楊振寧的兩分量理論完全吻合。我問她：“你在哪里打電話?” 她說是在火車站打的。我心里一楞，便對她說這太危險了，因為紐約的火車站半夜里是非常不安全的。那時在下大雪，飛機不通，她立刻改坐火車回來。一下火車，她就在火車站里給我打電話，因為她覺得結(jié)果非常重要。這種精神是令人欽佩的。
李政道回憶，1956年12月29日，吳健雄又打電話告訴他：她們的鈷60實驗結(jié)果真正顯示出宇稱不守恒，但還需要進一步檢查以確定這一破壞的準確量級。
元旦假期后，1957年1月2日，吳健雄回到華盛頓國家標準局。
1957年1月3日，星期四，她回到紐約，來到李政道辦公室，她說已經(jīng)檢查了全部的修正，宇稱破缺的效應(yīng)是很大的，李政道向她擔保這是極好的結(jié)果。李政道立即打電話給同事萊德曼和在普林斯頓的楊振寧。
1月10日前后（一說是1月5號），楊振寧給正在加勒比海度假的奧本海默發(fā)了一封電報，告訴他吳健雄的實驗顯示出有很大的不對稱性結(jié)果。奧本海默的回電只有幾個字：“走出了房門。”（Out of the door.）他這樣寫的原因，應(yīng)該是楊振寧在1956年的一次報告中說，他當時將高能物理學(xué)家在1956年的情況，比喻為在一間黑暗房子里的人，他知道門一定在某一個方向，但這個方向在哪里呢？
在國家標準局的實驗結(jié)果之前，李政道曾多次與他在哥倫比亞的同事、實驗物理學(xué)家萊德曼討論，敦促他做
實驗，但萊德曼一直沒有做。這一次，1月3日晚上，李政道在電話中強調(diào)了吳健雄實驗的結(jié)果，建議他必須做實驗。
萊德曼生于1922年，當時是哥倫比亞大學(xué)物理系的副教授。李政道說：“那年，楊和我同萊德曼討論了多次，敦促他去做實驗。但是萊德曼不太愿意去做，部分原因是他正忙于其他實驗（他總是忙），部分原因是他擔心宇稱破壞的效應(yīng)在
衰變和
衰變兩者中的可能性不大，在級聯(lián)事例中所觀察到的效應(yīng)依賴于乘積，因而可能性十分小?！?/span>
這也說明了吳健雄對于物理學(xué)的深刻見識和實驗天才。還好，萊德曼后來終于聽從了李政道的建議開展了其它新實驗，在1962年做出了后來贏得1988年諾貝爾物理學(xué)獎的工作。1997年5月，萊德曼和加溫在《自然》撰文，為吳健雄在宇稱不守恒實驗中的領(lǐng)導(dǎo)作用辯護，這是后話。
1957年 1月4日，星期五，哥倫比亞大學(xué)的物理學(xué)家們聚集在一起，共進 “中國午餐”，這是自李政道自1953年到哥倫比亞大學(xué)后開始的一個傳統(tǒng)。
“星期五中國午餐” 也是學(xué)術(shù)講座日，這一天的主題是 “吳健雄的星期五-午餐”（Wu’s Friday-Lunch）。李政道報告了吳健雄告訴他的好消息：哥倫比亞-國家標準局的實驗證明宇稱是不守恒的，并介紹了他和楊振寧的思路。萊德曼說，他可以設(shè)計一個實驗，如果運氣好的話，可以證明另一種弱衰變中宇稱也是不守恒的。
當晚9點左右，萊德曼和加溫聯(lián)系，討論這一問題；10：15時，他們想出如何做這個實驗；凌晨兩點，兩人已經(jīng)開始在哥倫比亞大學(xué)的加速器上取數(shù)據(jù)。他們只用了四天時間看到實驗結(jié)果。他們設(shè)計的實驗是用用
介子衰變成
粒子、再衰變成電子和中微子。
令李政道大為吃驚的是，1月8日，星期二清晨6點左右，萊德曼打電話告訴他：宇稱守恒死了。
萊德曼實驗組在1957年2月15日《物理評論》論文中，致謝李政道教授的關(guān)鍵性作用，確認了李-楊論文的思想；感謝吳健雄教授報告了鈷60實驗的早期實驗結(jié)果，在哥倫比亞大學(xué)實驗組之前的討論中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
1月9日，星期三凌晨兩點，在華盛頓特區(qū)國家標準局，吳健雄和同事們終于完成實驗驗證，五位科學(xué)家聚集在實驗室，用一瓶1949年份的法國紅葡萄酒和幾個紙杯，為他們推翻宇稱守恒定律而干杯。
1月11日，哥倫比亞大學(xué)普平物理實驗大樓831會議室，李政道、楊振寧、吳健雄，以及加溫-萊德曼實驗組的成員，討論確認了宇稱不守恒的理論假設(shè)和兩項實驗結(jié)果。
1957年1月15日，星期二，哥倫比亞大學(xué)物理系為這一系列的新發(fā)現(xiàn)舉行了新聞發(fā)布會，物理系前主任拉比（1946年諾貝爾物理學(xué)獎）當時正在麻省理工學(xué)院帶薪休假，接到電話后趕回來主持新聞發(fā)布會。吳健雄、李政道、萊德曼、加溫和國家標準局的安伯勒等出席。拉比宣布：
在某種意義上，一個相當完整的理論結(jié)構(gòu)已從根本上被打碎，我們不知道這些碎片將來如何能再聚在一起。
1957年1月16日的《紐約時報》頭版頭條以 “表象與真實” 為題發(fā)表社論，報道物理基本概念被推翻，文中寫道：“人們相信，在通往構(gòu)建宇宙的基本單元的統(tǒng)一理論的道路上，這件事（宇稱不守恒的發(fā)現(xiàn)）移開了主要路障。也許，統(tǒng)一的理論還需要二十年的時間去完善，但是物理學(xué)家們現(xiàn)在有信心，他們認為終于在現(xiàn)在的 ‘宇宙叢林’ 中找到了一條出路。”
同一天的《紐約時報》，在第24版整版原文刊登了有關(guān)宇稱不守恒發(fā)現(xiàn)的 “哥倫比亞報告”（Columbia Report on Physics Experiments On Physics Experiments ）。
（左）1957年1月16日 《紐約時報》頭版報道宇稱不守恒發(fā)現(xiàn)，（右）第24版全文刊登哥倫比亞報告
雖然接到邀請，但楊振寧沒有出席1月15日在哥倫比亞大學(xué)召開的新聞發(fā)布會。
1957年1月30日，美國物理學(xué)會在紐約飯店舉行年會。2月2日，星期六，會議在計劃之外舉行了一個專門會議：討論宇稱不守恒，物理學(xué)家們擠滿了會議室，目睹歷史時刻。吳健雄、楊振寧、萊德曼和特萊格迪作報告，介紹宇稱不守恒的革命性理論和實驗，奧本海默坐在第一排的聽眾中。
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證詞：奧本海默 斯坦伯格 加溫 萊德曼
加州大學(xué)伯克利研究生時代，吳健雄（右二）和奧本海默（右三）、塞格瑞（右四），好友瑪桂特（右一）。
1957年10月，在諾貝爾物理學(xué)獎宣布授予李政道和楊振寧之后，奧本海默立即表示：宇稱不守恒的發(fā)現(xiàn)中，三個人貢獻最大，吳健雄的貢獻不可忽略；
1958年，兩位哥倫比亞大學(xué)物理學(xué)家教授、1955年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者，為吳健雄提名諾貝爾獎；
1962年和1964年，吳健雄在加州大學(xué)伯克利分校的共同博士導(dǎo)師、諾貝爾獲得者塞格雷，兩次為她提名諾貝爾獎；
1988年，吳健雄在哥倫比亞大學(xué)時代的同事斯坦伯格獲得諾貝爾物理學(xué)獎后，在接受《科學(xué)》雜志采訪時指出，她應(yīng)該和李政道楊振寧共享諾貝爾物理學(xué)獎；
1997年，在1957年諾貝爾物理學(xué)獎四十周年際，吳健雄在哥倫比亞大學(xué)的同事加溫和萊德曼格聯(lián)名致信《自然》雜志，駁斥英國科學(xué)家所謂吳健雄被列為1957年證明宇稱不守恒論文第一作者，是因為其合作者的騎士風(fēng)度。作為當年宇稱不守恒發(fā)現(xiàn)的直接參與者和見證人，他們說，吳健雄不僅提出了這個實驗的概念和思想，而且首先領(lǐng)導(dǎo)完成了推翻宇稱守恒的實驗。
1957年10月31日 ，瑞典諾貝爾獎委員會宣布：授予楊振寧和李政道1957年度的諾貝爾物理學(xué)獎，表彰“他們對所謂宇稱守恒定律的研究深刻，導(dǎo)致對基本粒子的重要發(fā)現(xiàn)?！?nbsp;
根據(jù)江才健的《吳健雄傳》，1957年10月底的一天，吳健雄在紐約州北部的一個大學(xué)講課，突然有一個電話來找她。通報人說，這個電話是奧本海默博士打來的，他告訴傳話者，他在電話上等，直到吳健雄講完課了再來聽電話。
奧本海默是吳健雄1936-1942年在加州大學(xué)伯克利分校做博士和博士后時的老師，曾任美國二戰(zhàn)時原子彈計劃的科學(xué)負責(zé)人，被稱為 “原子彈之父”；1947年他出任普林斯頓高等研究所所長，在他任職期間，他邀請楊振寧和李政道到高等研究院工作。
在電話里，奧本海默告訴吳健雄：“Gee Gee，楊振寧和李政道得了今年的諾貝爾物理學(xué)獎?！?Gee Gee 是1930年代吳健雄在加州伯克利讀博士時，老師們和同事們對她的愛稱。
根據(jù)江才健1990年1月對吳健雄的采訪，1957年11月初，奧本海默在普林斯頓高等研究院圖書館舉行了慶祝晚宴。奧本海默在晚宴開始時講話表示，這次宇稱不守恒的發(fā)現(xiàn)有三個人功勞最大，特別強調(diào)不可忽略吳健雄的貢獻。奧本海默后來也指出：（當時）懂得如何做出宇稱不守恒的β衰變效應(yīng)的，只有吳健雄和她在加州大學(xué)伯克利分校的老師塞格瑞兩人。不過，根據(jù)諾貝爾獎的檔案，奧本海默至少在1965年之前，都沒有諾貝爾物理學(xué)獎的提名資格。
江才健在書還寫道，楊振寧和李政道后來也都認為，吳健雄理應(yīng)得到諾貝爾獎。楊振寧還告訴他，自己曾多次為吳健雄提名（由于楊振寧還在世，按規(guī)定他的提名記錄還無法查閱）。
學(xué)術(shù)界和物理學(xué)同事高度認可吳健雄在宇稱不守恒發(fā)現(xiàn)中的貢獻。1958年，她獲得三項重要榮譽和肯定：第一、她當選美國科學(xué)院院士；第二、哥倫比亞大學(xué)晉升她為正教授，她是哥大物理系歷史上第一位女性正教授；第三、她和楊振寧、李政道共同被授予普林斯頓大學(xué)榮譽博士學(xué)位，她也因此成為普林斯頓大學(xué)自1746年創(chuàng)建以來第一位女性榮譽博士獲得者。
1976年，福特總統(tǒng)在白宮向吳健雄授予美國國家科學(xué)獎?wù)?。美國國家科學(xué)獎評委委員會指出：盡管吳健雄未能與李政道和楊振寧共同因此項工作而獲得（1957年）諾貝爾獎，但國家科學(xué)獎委員會認可她的此項成就，1975年授予她國家科學(xué)獎?wù)?，表?“她天才般的實驗導(dǎo)致對放射性衰變令人震驚的嶄新認識”。
1978年，以色列沃爾夫獎基金會授予吳健雄首屆沃爾夫物理學(xué)獎。
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“風(fēng)到哪里去了？”
居里夫人去世時，愛因斯坦曾寫過這樣一段話: 當這樣一個偉人在她生命終了的時候，我們不要只記得她對人類工作上的貢獻。比起她純學(xué)識上的成功而言，她在道德上、人格上的崇高品質(zhì)對將來、對歷史的作用更為重要……她的力量，她的愿望的單純……她的科學(xué)客觀的認識，她的堅忍不拔，這些優(yōu)秀品格每一樣都難能可貴，而集中在一個人身上更是非常非常難得的……一旦她認定了一條路是正確的，她就堅決地走下去，決不改變。
我認為我們懷念吳健雄，把愛因斯坦稱贊居里夫人的話用在她身上是再恰當不過了。
——李政道 1997.5.30
1997年2月16日，吳健雄因病去世，享年84歲。
當年4月6日傍晚，高能物理學(xué)家、85歲的袁家騮先生攜帶妻子吳健雄的骨灰盒，專程從紐約飛抵上海，再乘汽車到太倉市瀏河鎮(zhèn)明德學(xué)校，將吳健雄骨灰安放在她父親創(chuàng)建的明德中學(xué)。離開家鄉(xiāng)60余載的游子，落葉歸根歸故里。
1998年5月，由東南大學(xué)設(shè)計、世界建筑大師貝聿銘審定的吳健雄墓園建成。5月31日，在父親袁家騮的陪伴下，吳健雄的兒子袁緯承手捧母親的骨灰，將其安葬在吳健雄墓園里，埋骨鄉(xiāng)梓。
吳健雄的一生，得到父母、親人、朋友和同事們的摯愛；她一生追求卓越事業(yè)，同時擁有深受她的丈夫和兒子、媳婦和孫女。
吳健雄1912年5月31日出生于江蘇省蘇州市太倉的瀏河鎮(zhèn)，1929年，17歲的她從蘇州中學(xué)畢業(yè)后，在父親吳仲裔的鼓勵下，到上海公學(xué)學(xué)習(xí)。1930入南京中央大學(xué)，1934年畢業(yè)于南京大學(xué)物理學(xué)，先后在浙江大學(xué)和上海中央研究院物理研究所工作，經(jīng)導(dǎo)師顧靜薇博士推薦，在叔叔吳靛之的資助下，1936年8月從上海啟程，計劃到美國密歇根大學(xué)學(xué)光譜學(xué)。船抵達舊金山后，她到加州大學(xué)伯克利分?？赐笥?，遇見前三個星期前抵達的袁家騮。袁家騮帶她參觀大學(xué)放射性實驗室的回旋加速器時，實驗室主任、加速器發(fā)明者勞倫斯博士對她說：“你對物理有興趣，核物理剛剛開始，很有發(fā)展，而光譜學(xué)是一個比較古老的學(xué)科，前途不大，你應(yīng)該留在伯克利。”
這成為吳健雄生命中的轉(zhuǎn)折點，她放棄了去密歇根的火車票，留在了伯克利，成為勞倫斯的博士研究生。1940年獲得博士學(xué)位后，她繼續(xù)留在伯克利，做了兩年博士后。1942年，她和袁家騮在加州理工學(xué)院院長密立根家中花園舉行婚禮，為婚禮攝像的是加州理工學(xué)院的錢學(xué)森博士。
結(jié)婚后，吳健雄在史密斯女子學(xué)院和普林斯頓大學(xué)教書。1944年3月，在導(dǎo)師勞倫斯推薦下，她到紐約哥倫比亞大學(xué)物理系，加入研制原子彈的 “曼哈頓工程”，在其中做出卓越貢獻。1945年8月，戰(zhàn)爭結(jié)束后，她以研究員身份留在哥倫比亞大學(xué)；1952年晉升為副教授，1958年晉升為正教授。
1963年，臺灣“中央研究院”海外院士合影，吳大猷（前排左一）、吳健雄（前排左三）、李政道（后排右三）
1948年，李政道在哥倫比亞大學(xué)第一次見到吳健雄。當年，22歲的李政道是芝加哥大學(xué)費米教授的理論物理研究生，他到紐約看望老師吳大猷先生。吳大猷當時在哥倫比亞大學(xué)物理系主任拉比的實驗室訪問，他向李政道介紹了吳健雄。
1997年5月30日，李政道在北京大學(xué)的 “吳健雄紀念會”上演講，回憶吳健雄一生杰出貢獻和兩人長達半個多世紀的友誼。
20世紀70年代中期，李政道（左1）、塞格雷（E. Segre, 1959年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者, 左3）、瑟伯（R. Serber, 右2）和威克（G. C. Wick, 右1）, 在吳健雄（左2）家聚會。來源：李政道演講
1953年，李政道成為哥倫比亞大學(xué)助理教授；1955年，29歲的他成為哥倫比亞大學(xué)有史以來最年輕的正教授。但是，已經(jīng)是β衰變領(lǐng)域權(quán)威的吳健雄，依然是副教授。李政道認為這是性別歧視。1956年，李政道在系教務(wù)會上提出：吳健雄應(yīng)該升為正教授，卻遇到一致反對。他說：“好，反對就反對，但請每一位說出反對的理由。大家不講，會就不散。” 會議從兩點開到五點多，庫施（P.Kusch）教授開始表示贊成。最終，李政道的提案以記名投票方式通過，并向校方提交。
然而，在吳健雄做出著名的宇稱不守恒實驗證明后，哥倫比亞大學(xué)才在1958年晉升她為正教授。
1990年，美籍華裔領(lǐng)袖組織百人會創(chuàng)立初始成員：前排左起：貝聿銘 吳健雄 楊雪蘭；后排左起：馬友友、鄧兆祥 唐騮千 照片來自網(wǎng)絡(luò)
1981年，吳健雄從哥倫比亞大學(xué)退休后，仍積極參加社會事務(wù)。1990年，她的老朋友、建筑大師貝聿銘在紐約創(chuàng)立 “百人會”，她作為創(chuàng)始成員參加。（貝聿銘：傳奇百年精英人生 締造現(xiàn)代經(jīng)典 ）
2003年2月11日，袁家騮在北京協(xié)和醫(yī)院逝世，享年91歲；2月19日，袁家騮告別儀式在北京八寶山舉行。時任中國科學(xué)院高能物理研究所副所長張創(chuàng)研究員認為，將袁家騮夫婦評價為 “中國的居里夫婦” 更為恰當。（作為科學(xué)時報社時任記者，我參加了袁家騮先生的告別儀式，文章《不凡身世 科學(xué)一生——追憶美籍華裔高能物理學(xué)家袁家騮博士》發(fā)表在2003年8期的《科學(xué)新聞》上。）
2004年4月5日，袁緯承攜妻子女兒，專程從美國回到瀏河鎮(zhèn)，將父親的骨灰盒放入母親的墓地，這對比翼雙飛六十載的夫婦，化作永恒的連理枝。
吳健雄骨安葬于故鄉(xiāng)蘇州太倉濟河鎮(zhèn)的明德中學(xué)的紫藤閣旁。吳健雄墓園的主體呈圓形，由黑花崗巖鋪設(shè)而成。圓柱體的斜面上鐫刻著中文和英文的墓志銘。水池中間有兩個直徑60厘米的石球，每個球重300千克，用藍珍珠花崗巖制成，接通電源，石球會隨著水流分別順向和逆向緩緩轉(zhuǎn)動，球頂上分別噴出高低不同的水柱。這一設(shè)計思想由李政道提出。
李政道為吳健雄題寫墓志銘：
“按宇稱守恒定律，凡是兩個左右完全對稱系統(tǒng)的演變應(yīng)該是永遠左右對稱的，這似乎極合理的定律于一九五七年正月被吳教授鈷核子衰變實驗推翻了。這個建筑中兩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。謹以此紀念吳健雄劃時代的重大科學(xué)貢獻?！?/span>
制版編輯 | 盧卡斯
