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日志

李政道:深切悼念杰出的物理学家吴健雄先生

热度 3已有 763 次阅读2015-8-17 19:40 |系统分类:原创博文 | 宽屏 请点击显示宽屏,再点击恢复窄屏 | 动漫全图 如只见部分动漫,请点击显示全图,再点击恢复窄图

深切悼念杰出的物理学家吴健雄先生
李政道

 值此一代物理女皇吴健雄博士逝世将二周年之际,谨转载诺贝尔奖金获得者李政道博士的悼文以彪炳吴博士之业绩并纪念。                                 编者


    1997年2月16日,杰出的物理学家吴健雄教授逝世了!噩耗传来,使我悲痛不已!她是本世纪最杰出的物理学家之一,她在实验物理学研究上取得的伟大成就,对当前物理学的发展起了极重要的作用。我作为曾与她长期合作共事的同道,悲痛难以抑制,半个多世纪的如烟往事,历历在目。健雄的音容笑貌、崇高人格和过人的智慧胆识以及她在物理学研究上的伟大贡献时时浮现在眼前,我禁不住要提笔把这些永不磨灭的记忆写下来。

非凡的科学成就

    在《Co-60的β衰变光谱》和《β衰变光谱形状的最新研究》两篇论文中,她用实验的结果把从1934年到1948年间物理学界在β衰变理论方面的研究做了一个新的总结,澄清了其中的谬误,将这一研究推向了一个新阶段。


    40年前,她以第一作者身份发表的《β衰变中宇称守恒的实验检验》一文,第一个在实验上否定了宇称守恒定律,同时她也否定了粒子一反粒子对称的假设。对称和守恒是物理学的基础,但这基础中两个很重要的定理和假设都被健雄的实验推翻了。所以,这是一个划时代的实验。


    在她与学生合写的另一篇论文里,他们建立起一个里程碑,后来使电磁作用和弱(相互)作用统一在一起,现在称为“电-弱力”。这与当初安培和法拉第把电和磁联系起来是有同样价值的。


   以上这四篇文章是健雄在实验物理学中较突出的贡献,这些贡献已是当代物理学中不可缺少的组成部分。

健雄不平凡的一生

    健雄1912年5月31日出生在江苏苏州市太仓的浏河。1930年她从苏州中学毕业后,在父亲吴中毅的鼓励下到胡适之正在讲学的上海“中国公学”学习,选了胡适之的文学。


    胡适之后来告诉我,当时他发现班上有一位同学非常出色,每次提问都答得好,习题做得好,大考得100分。所以在开校务会议时,他就向其他教授说:我班上有一个从来没有碰到过的好学生。会上有位教社会学的马教授也说:我的班上也有位非常杰出的学生,社会学也考了100分。教历史的杨教授也说:你们的学生不是唯一的好学生,我的班上也有个历史学考100分的好学生。这时,大家都很惊奇,怎么一下出了这么多全优生?大家一对,原来他们的好学生名字都是吴健雄。


    虽然健雄的文学、社会学、历史学都是100分,可她自己喜欢的是科学。在胡适之先生的鼓励和她自己的决定下,她在1930年进了南京的中央大学。1934年毕业后到浙江大学和中央研究院工作。1936年,她从上海坐船去旧金山,准备去密歇根学光谱学。离开旧金山前,健雄在伯克利碰到了三星期前刚到美国的袁家骝。在参观该校放射实验室的回旋加速器时,发明加速器的劳伦斯对吴健雄说:“你对物理有兴趣,核物理刚刚开始,很有发展,而光谱学是一个比较古老的学科,前途不大,所以,你应该留在伯克利,不要去密歇根。”这样,健雄就留在了开学已经一个多月的伯克利。


    对健雄来说,1936年9月的那一天去参观伯克利的放射实验室,对她的一生有极大的影响。第一,她把已购去密歇根的火车票放弃,留在伯克利;第二,对专业的选择从光谱学改成了核物理;第三,她碰到袁家骝,6年以后他成了她的丈夫。


    4年后,吴健雄拿到了伯克利的博士学位。她在史密斯学院女校教了两年书,然后去普林斯顿大学做深入的研究。1944年后,她就一直在哥伦比亚大学从事教学和研究。

我和健雄的首次相晤

    1948年我从芝加哥到纽约去看望吴大猷老师。那时我是费米的理论物理博士生。吴老师给我介绍的吴健雄。于是我就跟她去她的实验室。当时,她正在一步步地纠正以前β衰变实验的错误。她说,要正确地做β衰变实验有两个重要的秘诀。第一,表面一定要很光滑,没有脏东西;第二,对电子要训练得特别好,使电子不能离散。


    她的“训练电子”的看法我从来没有听到过。搞理论的人对电子的观念是用薛定谔方程、狄拉克方程表示,而真正做实验的人是像训练猫、狗一样细心爱护和训练电子。电子训练得好,里面没有杂质,那么从它们的行为测出来的数字就告诉你实在的自然界是怎么回事。我说,这个“训练电子”的观念倒很有意思,很新鲜,不过你的结果如何?她说,结果否定了乌伦贝克考纳宾斯基理论,而与费米的理论吻合。我完全接受她的结论。从那一年开始,我与健雄就建立起了半个世纪的非常亲切的工作和私人的关系。

关于宇称不守恒实验

    在物理学中宇称守恒的意思是,左跟右是对称的。假如有两个系统,互相是对方的镜像,就是说它们只是左跟右不一样,其它完全一样。宇称守恒认为,除了左右不一样以外,它们以后的发展变化也应该完全一样。


    可是1957年健雄所做的Co-60实验证明,这与自然现象是不符合的。这当然是非常惊人的事情。健雄实验的原理其实非常简单。假定有一面镜子,镜子两边各有一个Co-60原子。两个Co-60原子没有极化,是完全一样的。然后每个Co-60原子各放在一个与镜面垂直的电流圈的中心。这两个电流圈除电流方向相反外其他完全相同。因此,在这镜子两边的系统(Co-60加电流圈)的初态,除左右相反外,其他也完全一样。这两个Co-60都衰变出电子。照通常想法,出来的电子数目向左右对称的方向应该一样多。但结果完全不是这样。她的实验说起来非常简单,但要作这个实验,并不是一个简单的经过。


    1956年早春的一天,我去健雄的实验室,向她介绍了高能物理中K介子的“τ-θ之谜”,同时也讲了一下可能是因为宇称不守恒。假如宇称不守恒,β衰变中一定也可以做出结果来,怎么去检验?那天我们讨论了很多方案。用Co-60是健雄提出来的。她认为,作为一个实验物理学家,去完成这样一个从未有人试过的困难实验是一个“黄金的机会”和挑战。为此,她退掉了早已买好的去日内瓦和远东的船票。这时是1956年,她已经20年没有回中国了。可是健雄觉得必须做这个实验,便放弃了回国的机会。


    这一年圣诞节前夜,我在半夜收到健雄打来的电话,说她的实验结果宇称不守恒的参数很大。我说这好极了。这同我和杨振宁的“二分量”理论完全吻合。我问她:“你在哪儿打电话?”她说是在火车站。我心里一愣,便对她说这危险极了,因为纽约的火车站半夜里是非常不安全的。那时在下大雪,飞机不通,她立刻改坐火车。火车一到,她还不到家,就给我打了电话,因为她觉得这结果非常重要,这精神是令人敬佩的。


    1957年1月15日下午,哥伦比亚大学物理系召开了新闻发布会,宣布了一个基本物理定律被惊人地推翻了。这新闻立即引起轰动,传遍全世界。人类对物理世界结构看法的突然解放势不可当。


    下面这首诗相当好地代表了健雄的实验精神:“没有人能告诉我,没有人知道,风从何处来,风吹何处去。假如我放开,我风筝的绳子,必将随风飘去,一昼和一夜。当我再找着它,无论在哪里,我就会知道,风也已经到过那个地方,然后我就可以告诉别人,风去了那里。可是风从何处来,还是无人知。”


    这是实验的精神。假如是理论学家的话,当然他就要猜风从哪儿来了。而实验的话,只要跟着它走,知道风到哪儿去;你要知道风从哪儿来,就要做另外一个实验。


    爱因斯坦在居里夫人过世后曾写过这样的一段话:“当这样一个伟大的人在她最后生活终了的时候,我们不要只记得她对人类工作上的成果。比起她纯学识上的成功,她在道德上、人格上的崇高品格对将来、对历史的作用更为重要。她的力量,她的愿望的单纯,她的对科学客观的认识,她的坚韧不拔,这些优秀品格每一件都难能可贵,而集中在一个人身上更是非常非常难得的。一旦她认定了一条路是正确的,她就坚决地走,决不改变。”

    我认为,我们悼念吴健雄,把爱因斯坦称赞居里夫人的话,用在她身上,是再恰当不过的了。

                      1997年8月6日《人民日报》

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发表评论 评论 (3 个评论)

回复 大千世界 2015-8-24 15:22
中国血统的居里夫人。
回复 小辣辣 2015-8-24 15:30
英雄惜英雄。
回复 新鲜人 2015-8-24 16:36
两个苏州中学的前辈,两个了不起的科学家。

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