吳健雄：諾貝爾獎虧待了的華人女性科學家

殘云伴鶴歸 2016-01-16

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本文選自《科學精英》（后浪出版公司/世界圖書出版公司,，2015年10月），有部分刪改,。原文選自《自然辯證法通訊》2005年第3期《吳健雄——諾貝爾獎虧待了的華人女性科學家》,，作者肖太陶時任東南大學吳健雄紀念館副教授，東南大學檔案館副館長,、研究員,，研究方向為科學史。轉(zhuǎn)載授權(quán),，請聯(lián)系后浪出版公司,。

撰文肖太陶

吳健雄與楊振寧、李政道一起,，促成了一個現(xiàn)代物理學上的重大發(fā)現(xiàn),。她是華人數(shù)千年文明史上第一位產(chǎn)生重要世界影響的女性科學家，是同時代的華人女性科學家的優(yōu)秀代表,。

吳健雄是江蘇太倉瀏河人,。她對20世紀的實驗物理學有一系列的重大貢獻。其中最為人稱道的是 1956 夏天至 1957年1月完成的用鈷60作β衰變的實驗,。這個實驗發(fā)現(xiàn)了宇稱在弱相互作用下的不守恒,，推翻了一個被當時物理學界的絕大多數(shù)科學家視為不容置疑的“宇稱守恒定律”，打開了物理學的新視野,，奠定了她在物理學史上的不朽地位,。

1．她與楊振寧、李政道一起,，促成了一個現(xiàn)代物理學上的重大發(fā)現(xiàn)

1957 年,，對全世界的華人來說，是具有特殊意義的一年,。兩位華人物理學家——李政道,、楊振寧——以他們革命性的貢獻得到了這一年的諾貝爾物理學獎。這是華人科學家首次獲得這種獎勵,。

吳健雄（1912—1997）

李,、楊獲獎的原因是眾所周知的,。1954年至1956年間，在對最輕的奇異粒子（即后來稱為K介子的粒子）衰變過程的研究中,，人們發(fā)現(xiàn),，有一種粒子衰變成兩個π介子，稱為θ介子,；另一種粒子衰變成三個π介子,，稱為τ介子。精確的測量表明θ與τ具有相同的質(zhì)量,、壽命,、電荷等性質(zhì)，是同一種粒子,。但是,，從角動量和宇稱守恒的要求看，θ與τ不可能是同一種粒子,。一時間,，這一疑難困擾著物理學界，成為熱門的“θ-τ之謎”,。大多數(shù)物理學家認為這是兩個不同粒子,，只是它們的怪異之處還無法解釋。

一直關(guān)注著這個問題的李政道,、楊振寧到1956 年春天想法有了突破,。他們懷疑：是不是物理學家一直相信、也的確從來沒有出現(xiàn)過困難的宇稱守恒定律在弱作用下不一定管用,？如果這個假定成立,，那就可以把θ、τ看作是同一種粒子的兩種不同的衰變模型,，這樣謎題就解開了,。于是，他們從這一方面著手,，檢討了大量的理論文獻和實驗資料,。他們吃驚地發(fā)現(xiàn)，到那時為止,，所有已經(jīng)做過的實驗都沒有證明過弱相互作用中宇稱是否守恒,，都與弱作用下宇稱是否守恒問題無關(guān)，而整個物理學界竟然沒有人注意到這個情況,。到6月,，他們完成了關(guān)于這個問題的一篇論文。

李,、楊論文的題目是《弱相互作用中宇稱守恒的探討》,，發(fā)表在 1956年10月1日出版的《物理評論》第104卷第1期第254頁至258頁,。今天的讀者，看不出有任何跡象表明編輯部特別重視這篇稿子,。在這個由美國物理學會主辦的大型刊物上,，這個時期每年發(fā)表的論文和實驗報告在1000篇以上，合訂起來有五,、六千頁（16 開本）,，有關(guān)的作者多達兩三千人（次）。李,、楊的這篇后來得了諾貝爾獎的論文排在這一期的45篇論文的倒數(shù)第2篇。

李,、楊論文共有五個頁面,，論文顯示了杰出的理論物理學家所具有的敏銳的洞察力、出色的批判力和對于物理學普遍規(guī)律的執(zhí)著關(guān)注,。整個論文的內(nèi)容,，就是極其簡明的論文摘要概括了的兩句話：“β 衰變和超子與介子衰變中的宇稱守恒問題已被檢查過。建議了在這些相互作用中可以測試宇稱守恒的可能的實驗,?！?（［1］，p.254—258）

讓楊振寧,、李政道感到遺憾的是,，響應(yīng)他們的建議的物理學家不多。這并不奇怪,，因為實驗要求的條件很復雜,，看起來又是針對這么一個眾所周知“沒有問題的問題”，也還沒有人做過這樣的實驗,，提供可以進一步思考或者辯駁的理由,。

他們高興的是，吳健雄被他們說動了,。在為李政道,、楊振寧的構(gòu)想提供參考意見的幾次討論后，她決定立即著手李,、楊建議的實驗中的第一項實驗,。幾個月之后，她和國家標準局的科學家安伯勒（E. Ambler）等合作的實驗完成了,，得到了明確的結(jié)果,，從而肯定了李、楊對弱作用中宇稱是否守恒的質(zhì)疑,，探明了“宇稱守恒定律”不適用的范圍,，促成了一場“對稱性革命”,。

吳健雄是少數(shù)幾個最初看出了李、楊宇稱質(zhì)疑的深刻意義的實驗物理學家之一,。物理學定律是不分左右的,，這是自從近代物理學創(chuàng)立以來一直毫無疑問的“基本原理”。這樣一種觀念牢牢地占據(jù)了物理學家的頭腦,，宇稱不守恒根本不能進入他們的視線,。當時在物理學前沿有影響的物理學家，都不相信宇稱會出現(xiàn)不守恒的情況,。費曼,、布洛赫、泡利對李,、楊質(zhì)疑都很不以為然,。在吳健雄之后接任美國物理學會會長的阮姆西當時曾想做這個實驗，但經(jīng)費曼一說,，未能堅持,。（［2］，p.185 － 187）與吳健雄同在哥倫比亞大學物理系的低溫物理學家加爾文（R.Garwin）在得知吳健雄的實驗結(jié)果后,，曾很快做出了李,、楊建議的另一組實驗，當初吳健雄曾爭取他的合作,，但由于他并不看好這個課題,，忙著他認為更重要的工作。（［2］,，p.174）

吳健雄1940年畢業(yè)于加州大學伯克利分校

選擇什么樣的物理學實驗是對實驗物理學家眼力,、品位和能力的檢驗。物理學雜志上有著各種各樣的實驗構(gòu)想,，實驗物理學家既受到本身知識,、經(jīng)驗的限制，又受到實驗設(shè)備,、實驗經(jīng)費等條件的牽扯,，只有確信自己所要做的實驗的意義，才能投入人力物力財力去做這項工作,。楊振寧說：“吳健雄的工作以精準著稱于世,，但是她的成功還有更重要的原因：1956年大家不肯做測試宇稱守恒的實驗，為什么她肯去做此困難的工作呢,？因為她獨具慧眼,，認為宇稱守恒即使不被推翻，此一基本定律也應(yīng)被測試。這是她過人之處,?！保ǎ?］，p.44）

現(xiàn)在的人們（包括許多物理學家和科學史專家）往往單說李,、楊“發(fā)現(xiàn)了弱相互作用下的宇稱不守恒”,，如果同時講到李、楊,、吳,，則說李、楊“發(fā)現(xiàn)”,，吳等“證明了李,、楊的發(fā)現(xiàn)”。在這些語境中,，仿佛吳健雄等實驗物理學家只是在場的目擊者,、旁觀的證人?？梢钥隙ǖ卣f，這兩樣說法都很有商榷的余地,。實際上,，李、楊他們并沒有發(fā)現(xiàn)宇稱不守恒,。楊振寧后來回憶當時的情況,，說：“在那個時候，我并沒有押寶在宇稱不守恒上,，李政道也沒有,，我也不知道有任何人押寶在宇稱不守恒上?！保ǎ?］,，p.172）對于楊振寧和李政道這樣的話，人們似乎并沒有給予應(yīng)有的注意,，以為他們因為吳健雄而在說客氣話,。不錯，對于楊振寧,、李政道贊賞吳健雄的話,，人們有理由抱著更審慎的態(tài)度來對待，因為楊,、李得吳健雄之助一飛沖天,，他們的說法中難免有感情的因素。

但是,，我們仔細研讀李,、楊論文可以發(fā)現(xiàn),，楊振寧這話不過是他們論文引言第二自然段一個意思的另一種說法。在這里論文說,，通過對已有的實驗的檢查表明,，宇稱守恒在強相互作用和電磁相互作用中是高度準確的，但弱作用（如介子和超子衰變中,，以及各種費米相互作用中）宇稱守恒到目前為止只是沒有實驗證據(jù)支持的外推的假設(shè),，李、楊特意用括號說明,，或許有人以為θ-τ之謎可以看作是宇稱守恒在弱作用下被打破的一個指示,。不過，由于我們現(xiàn)在有關(guān)奇異粒子性質(zhì)的知識不足,，這個論據(jù)還未可確信,。它所提供的只是刺激宇稱守恒的探索性實驗。事實上,，李,、楊全文沒有一個地方說他們“發(fā)現(xiàn)”了弱作用中的宇稱不守恒，無論是計算發(fā)現(xiàn),、推理發(fā)現(xiàn)還是實驗解釋發(fā)現(xiàn),。

還有一種相當流行的說法是：“李、楊提出了宇稱在弱相互作用中不守恒的原理,，吳健雄等的實驗證明這個原理是正確的”,。這種說法給人的錯覺是，宇稱不守恒似乎是通過計算推導出來的,、通過分析從理論上確定下來的,。事實上，在吳健雄等的實驗完成之前,，物理學理論和實驗數(shù)據(jù)中沒有任何資料可供用來支持宇稱在弱作用中不守恒,，李、楊對究竟有沒有這個現(xiàn)象并沒有斷定,，他們只是分析了以往的實驗為什么沒有觸及弱作用中的宇稱問題,，用什么實驗能夠檢查弱作用中的宇稱情況，以及如果弱作用中宇稱不守恒,，還可能會進一步發(fā)現(xiàn)什么,。所謂“提出原理”這個說法，至少在“時間點”上是值得推敲的,。

究竟應(yīng)該怎樣看待在這場物理學革命中由李,、楊與吳健雄分別代表的理論和實驗兩方面不同的貢獻，是個值得從物理學史和科學進步過程的角度認真研究的問題。實際上,，這里是“一系列過程”,，這個“過程”中有幾個重要的工作和時間節(jié)點，其中最關(guān)鍵的是兩項緊密相關(guān)而又應(yīng)該有所區(qū)別的發(fā)現(xiàn),。李,、楊從θ-τ問題，深入到弱作用中的宇稱問題,，通過研究發(fā)現(xiàn)：弱作用中的宇稱守恒沒有證據(jù),。李、楊在這件工作上的貢獻在于：所有在物理學前沿的科學家中,，沒有人看出物理學大廈在這里存在問題,，也沒有人指出應(yīng)該在這個方向集中力量做研究，而他們指出了值得研究的方向,，提出了一套清晰的研究方案,，從而指引了物理學研究的新領(lǐng)域。這是一個發(fā)現(xiàn),，發(fā)現(xiàn)了問題和解決問題的方向與途徑,。吳健雄率先組織實驗探測弱作用中宇稱情況，發(fā)現(xiàn)弱作用中宇稱是不守恒的,，跟著加爾文,、泰勒格蒂等出了第二組、第三組實驗結(jié)果,，又有許多物理學家加入工作,，遂使“弱作用中宇稱不守恒”成為“鐵案”,。這是另一個發(fā)現(xiàn),，發(fā)現(xiàn)了人類從未見過、也從未檢查過的自然現(xiàn)象（自然規(guī)律）,。這兩項緊密相關(guān)而又有所區(qū)別的發(fā)現(xiàn),，打開了物理學的新視野，促成了人對自然認識的一個根本性變革,。我們是不是應(yīng)該把宇稱在弱相互作用中不守恒的發(fā)現(xiàn)稱之為“李－楊－吳宇稱發(fā)現(xiàn)”,，這樣或許對這場物理學史上堪稱革命的事件在理論與實驗兩方面共同的貢獻，更為公允和客觀,。

吳健雄做物理實驗向來以精確著稱

“李－楊－吳宇稱發(fā)現(xiàn)”深刻地改變了我們原先對自然的看法,，對物理學產(chǎn)生了重大而深遠的影響。沒有“李－楊－吳宇稱發(fā)現(xiàn)”,，就不會有弱矢量流守恒定律的發(fā)現(xiàn),，也就不會有弱作用與電磁作用統(tǒng)一的發(fā)現(xiàn)。這些都已為物理學后來的發(fā)展所證明。

“李－楊－吳宇稱發(fā)現(xiàn)”是華人科學家第一次在純科學中產(chǎn)生轟動世界的影響,，它對于改變?nèi)A人在世界科學發(fā)展史上的地位和形象,，具有重大的歷史意義。中華民族的歷史,，將永遠記得他們的偉大貢獻,。

2．她未曾得到諾貝爾獎，令許多人惋惜與不解

李政道,、楊振寧因指引宇稱發(fā)現(xiàn)而獲得了1957年諾貝爾獎,，實際做出這個發(fā)現(xiàn)的吳健雄卻被拒之于門外。不少人對此困惑不解,，許多獲得諾貝爾獎的同行科學家為吳健雄鳴不平,。除了李政道、楊振寧,、丁肇中,、李遠哲這些華人科學家中的諾貝爾獎獲得者，吳健雄在伯克利的老師奧本海默（R.Oppenheimer）,、塞格瑞（E.Segre,，有譯為賽格雷或西格雷的），還有拉比（I.I.Rabi）,、威爾遜（R.Wilson）,、史坦伯格（J.Steinberger，有譯為斯泰因貝格爾）,、萊德曼（L.Lederman）,、拉姆西（N.Ramsey）、西博格（G.T.Seaborg）,、萊因瓦特（J.Rainwater）等等,。著名科學報道專家江才健在1989年至1996年撰寫吳健雄傳時，曾經(jīng)飛行3萬多英里,，在歐洲,、美國、加拿大訪問了50多位相關(guān)人士,，為我們提供了大量第一手材料,。首先是奧本海默（R.Oppenheimer），他在向吳健雄通報 1957 年諾貝爾獎評審結(jié)果的第一時間,，即表示了惋惜,。1957 年 10 月，吳健雄在紐約州北部一個大學講課,，奧本海默突然打來電話,，告訴她說,，“楊振寧、李政道得到了今年的諾貝爾獎,?！蹦菚r候還擔任普林斯頓高等研究所所長、對楊,、李,、吳的工作都很了解的奧本海默，為此舉行了一次晚宴,，邀請吳健雄和楊,、李等人參加。他在晚宴前做了簡短的講話,。表示這次宇稱不守恒發(fā)現(xiàn)有三個人功勞最大,，除了楊、李之外就是吳健雄,；他特別強調(diào)不可忽略吳健雄的貢獻,。（［2］，p.198）在這一年諾貝爾獎頒獎之后,，奧本海默又公開表示吳健雄也應(yīng)該得到此項榮譽,。他曾經(jīng)特別指出，懂得如何做出宇稱不守恒的β衰變效應(yīng)的,，只有吳健雄和在伯克利指導她的老師塞格瑞兩人,。（［2］，p.304）塞格瑞在他的《從 X 射線到夸克——現(xiàn)代物理學家和他們的發(fā)現(xiàn)》一書中認為,，宇稱不守恒可能是戰(zhàn)后最偉大的理論發(fā)現(xiàn),，它消除了一種偏見，這種偏見未經(jīng)足夠的實驗驗證,，就曾被當成一條原理,。而在這個發(fā)現(xiàn)中做出最大貢獻的，是李政道,、楊振寧,、吳健雄三位華人科學家,。（［4］,，p.292）

有物理學背景的科學報道專家、不列顛百科全書物理學作者和編輯夏龍.B.麥格瑞（Sharon B. McGrayne）,，通過大量采訪后撰寫了《諾貝爾科學獎中的女性》一書,，其中用專章介紹了吳健雄的工作。這部書一共介紹了14位科學女性,，其中9位是得到了諾貝爾獎的,，包括吳健雄在內(nèi)的另 5 位沒有得到諾貝爾獎,，但作者認為她們“在獲得諾貝爾獎的項目中起了決定性的作用”。作者認為：“這些女性在大學作為學生尋求得到科學教育和從事她們心愛的科學研究與發(fā)現(xiàn)事業(yè),，都遇到了嚴酷的歧視,。”［7］這是代表科學報道界和評論界的一種看法,。

考察一下諾貝爾物理學獎的授獎情形,。1901年至1956年，有66位得獎?wù)?。其中主要從事實驗,、實驗技術(shù)或者實驗分析和研究并獲得重要發(fā)現(xiàn)、發(fā)明或測量結(jié)果而獲獎的,，有51位,，約占 77%。理論性的貢獻或基本上是屬于理論研究的有15位,，約占23%,。1957年至吳健雄去世的 1997 年，有 88 位得獎人,。其中主要從事實驗,、實驗技術(shù)、或者實驗分析和研究并獲得重要發(fā)現(xiàn),、發(fā)明或測量結(jié)果而獲獎的,，有 54 位，約占 61%,。理論性的貢獻或基本于理論研究的有33位,，約占39%。大體上前50年更重視實驗類結(jié)果,，后50年更重視理論類貢獻,。偏重實驗結(jié)果，以愛因斯坦不能以他最為重要的相對論而得獎,，而只能以光電效應(yīng)理論這樣似乎更實際的工作獲獎,；偏重理論方面，以至有吳健雄實驗發(fā)現(xiàn)宇稱在弱相互作用下的不守恒沒有給獎,。在前后相繼的兩個 50 年中,，諾貝爾物理學獎趣味的微妙化，或許是吳健雄不能獲獎的一部分原因,。但是總的來說,，諾貝爾物理學獎是很重視實驗成果的，得獎?wù)咧袑嶒炁c理論占有的比重是 68.8% 對 31.2%,，而不是一半對一半,。在這樣的總體背景上,，宇稱在弱相互作用下不守恒的重大發(fā)現(xiàn)，只給予理論方面的獎勵而未給予實驗方面的獎勵,，是不符合諾貝爾獎的一貫精神的,。何況，就吳健雄來說,，其貢獻并不只在宇稱不守恒上的發(fā)現(xiàn),。

1986年7月，吳健雄,、袁家騮夫婦與著名科學家吳大猷（中）,、楊振寧（左二）及夫人杜致禮（左四）在一起。

3．她的貢獻,，可以與許多一流物理學家相比較

我們可以比較幾個與吳健雄有些類似的實驗物理學家,，或與吳健雄的工作類似的實驗物理學項目。

其一是密立根（1868—1953）,。（［8］,，p.315—328）密立根的名字中國科學界并不陌生，他是李耀邦,、顏任光等中國最早一批物理學博士的老師,，為中國培養(yǎng)了周培源、趙忠堯,、錢學森,、錢偉長、談家楨,、盧嘉錫等現(xiàn)代科學的先驅(qū)或中堅,。密立根榮獲1923年度諾貝爾物理學獎。其主要貢獻是 1910 年發(fā)明了油滴法,，精密測定電子電荷,，證實電荷有最小單位，1916 年,，又用實驗證實了愛因斯坦光電效應(yīng)方程的有效性,。（［9］，p.18—23）物理學史著作和著名科學家傳記對他的這些貢獻都有具體介紹,。

吳健雄的貢獻與密立根的有不少類似,。吳健雄一生的工作主要在β衰變上。她使β衰變成為“最敏感,、最實際和最有力的”“研究弱相互作用的探測手段”,，“一次又一次地對研究弱相互作用起了重要作用,?！保ǎ?0］,，p.474）根據(jù)我國著名物理學家陸埮院士的看法，吳健雄最主要的貢獻也有三項,，一個物理學家做成這三項中的任何一項,，就可以名垂青史了。除了本文第一節(jié)中已經(jīng)說過的首次發(fā)現(xiàn)弱作用宇稱不守恒這一項,，另兩項是：β衰變理論檢驗,，以及首次證明弱作用的矢量流守恒。

第二個可以比較的例子是實驗發(fā)現(xiàn)“反粒子”,。狄拉克在對亞原子的粒子的性質(zhì)進行了數(shù)學分析后,，認為每個粒子必定有一個“反粒子”，這才符合相對論波動方程邏輯推理的一貫性,。他據(jù)此預言了“反電子”,、“反質(zhì)子”的存在。狄拉克在1930 年提出這個理論,。1932年,，C. D. 安德遜發(fā)現(xiàn)從實驗中發(fā)現(xiàn)了狄拉克的“反電子”，他稱之為“正電子”,。1955 年,，O. 張伯倫和吳健雄的老師塞格瑞用千兆電子伏高能加速器，加速質(zhì)子轟擊銅靶以后,，終于找到了反質(zhì)子,。安德遜、張伯倫和塞格瑞都因上述業(yè)績,，而分別獲得1936,、1959年諾貝爾獎。狄拉克則早在1933年因 1927年提出的電磁場二次量子化理論而得到諾貝爾獎,。（［11］,，p.40 － 41）在這一項“反粒子”的發(fā)現(xiàn)中，狄拉克的貢獻是理論方面的,，而安德遜,、張伯倫、塞格瑞的貢獻是實驗方面的,。從實驗的手段,、難度和結(jié)果的意義諸方面來看，都很難說在吳健雄的宇稱實驗之上,。

創(chuàng)造科學革命的宇稱不守恒實驗裝置

第三個相似的例子是實驗發(fā)現(xiàn)粒子的波動性,。1923年，法國物理學家德布羅意為了解釋光的波動性和微粒性的矛盾,，受到光具有波粒二象性的啟發(fā),，提出像電子這一類公認為粒子的物質(zhì)也應(yīng)具有波的性質(zhì),。1927 年在紐約貝爾電話實驗室工作的 G. J. 戴維遜和助手革末，在一次偶然機會中獲得一張電子在晶體中的衍射照片,。英國的物理學家,，G.P. 湯姆遜也以類似方法得到了電子衍射照片。衍射是波動性的典型性質(zhì),，只有波在經(jīng)過小孔時才能以小孔為中心形成衍射圖像,。電子波的存在證實了德布羅意的設(shè)想，他因此而獲得 1929年諾貝爾物理學獎,。戴維遜和 G.P. 湯姆遜因用實驗證實了德布羅意波,，證實了電子的波粒二象性，而共享 1937 年諾貝爾物理學獎,。（［11］,，p.32）戴維遜和 G.P. 湯姆遜的發(fā)現(xiàn)，與吳健雄對費米β衰變理論的系統(tǒng)證明,、弱相互作用中的宇稱發(fā)現(xiàn)或矢量流守恒定律的證明比起來,，也很難說更重要或者更困難。

與吳健雄類似的還有弗蘭克,、赫茲,、鮑威爾等。德國物理學家弗蘭克和赫茲在1914年做電子轟擊原子實驗時,，證實了玻爾的量子能級的躍遷理論,，獲得1925年諾貝爾物理學獎。英國人鮑威爾1947年在升入高空的氣球中,，用特殊攝影技術(shù),，觀察到宇宙射線中的介子，證明了日本物理學家湯川秀樹1934年提出的介子理論,，鮑威爾在1950年因此而獲得了諾貝爾獎,。（［12］，p.1114）

如果我們跳出20世紀物理學的范圍來比較,，吳健雄的工作同樣是物理學史中不可忽略的里程碑,。不過這會涉及太多的人物和事件，我們暫且略而不論,。

4．在對她評價中的種種不公和誤解,，應(yīng)該予以澄清

由于諾貝爾獎的巨大影響力，它反過來成為公眾評判一個科學家的水準的世界性尺度,。獲得諾貝爾獎的科學家被人們看作是一流科學家,，而沒有獲得諾貝爾獎則是沒有達到一流的水平，雖然這在實際上和邏輯上都沒有根據(jù)。因為吳健雄沒有得到諾貝爾獎,，不僅社會上一般人對她沒有應(yīng)該有的認識,，甚至物理學界或科學史界專家，也往往人云亦云,，對她沒有應(yīng)該有的評價,。

關(guān)于在實驗中做出宇稱不守恒發(fā)現(xiàn)的優(yōu)先權(quán)問題

有人以為吳健雄的宇稱發(fā)現(xiàn)并不是最先做出的,，與她同時甚至比她還早的另有其人,。因為加爾文、L. M. 萊德曼,、M.維因里希等人合作的實驗報告與吳健雄等的實驗報告發(fā)表在同一期《物理評論》上,，并且編輯部的收稿日期標明都是 1957年1月15日，這使有的人做出了上述結(jié)論,。例如,，“萊德曼……最早在π-μ-e 衰變過程對李楊宇稱不守恒原理做出實驗檢驗。和吳健雄的鈷 60 實驗同一天向《物理評論》提交論文,?！保ǎ?3］，p.179）

事實上,，雖然這兩篇報告同時向《物理評論》提交,，同時發(fā)表，但他們的實驗卻不是同時進行,、同時完成的,。在加爾文等人的報告中，明確寫道,，他們是在得知吳健雄等實驗的初步結(jié)果后才決定開始做這個實驗的,。在這篇總共兩個頁面的報告中，有三個地方提到“吳健雄等的工作”,。一個地方是報告前頭,，說明他們決定做這個實驗是在吳健雄等用定向核β衰變得到初步結(jié)果之后。原話是：“Confirmation of this proposal in the form of preliminary results on βdecay of oriented nuclei by Wu et al. reached us before this experiment was begun.” 一個地方是報告正文的結(jié)束部分,，作者感謝李政道教授給他們闡明李,、楊論文，同時“歸功”于吳健雄教授在他們這個實驗之前在哥倫比亞大學討論會上做的有關(guān)鈷60實驗的初步結(jié)果的“至關(guān)重要的報告”,。第三個地方是尾注6,，標明他們所指的吳健雄等的工作，就是排在他們的文章前面的吳健雄等的《在β衰變中宇稱守恒的實驗檢測》,。（［14］,，pp.1415—1417）可以推想，《物理評論》編輯部在收到這兩篇內(nèi)容相關(guān)的報告后，向作者做了詳細了解,。否則,，加爾文等如何知道他們的報告正好排在吳健雄等的報告的后面呢？編輯部的這個細心而又負責的做法,，消滅了日后在這項發(fā)現(xiàn)問題上任何關(guān)于優(yōu)先權(quán)爭論的余地,。所以，如同陸埮先生所說,，吳健雄在這個問題上的首創(chuàng)性是沒有任何疑問的,。［3］無論開始參與者有多少，后來加入工作者有多少,，吳健雄的第一位是無人能夠取代的,，也無人可與之并肩而立。

吳健雄由美國福特總統(tǒng)授予國家科學獎?wù)?/span>

吳健雄與國家標準局合作者的主從關(guān)系問題

有一種觀點認為,，吳健雄的宇稱發(fā)現(xiàn)是與國家標準局的科學家一起完成的,，實驗設(shè)備是國家標準局的，人力也主要是他們的,。沒有國家標準局科學家發(fā)展的低溫原子核極化技術(shù),，這個實驗根本做不起來。和安伯勒等人有合作關(guān)系的泰默,，在宇稱實驗做完后不久,，就在一份雜志中寫了一篇文章，指出這個實驗如果沒有國家標準局是做不成的,。英國牛津大學的科學家,，安伯勒和哈德森兩人的老師，英國牛津低溫物理實驗先驅(qū)柯提,，1958年3月,，在美國物理學會出版的《今日物理》，刊出了一篇文章,，題目是《原子核定向和原子核冷卻》,。文章除了交代這種技術(shù)發(fā)展經(jīng)過和重要性之外，特別指出在宇稱不守恒實驗中,，低溫物理學家不可或缺而且關(guān)鍵性的角色,。他為他們的重要性被忽視而不平。泰默和柯提針對當時輿論中普遍認為“哥倫比亞大學推翻了宇稱定律”,，不知道這項貢獻與國家標準局的關(guān)系,，沒有給予國家標準局的低溫物理學家應(yīng)有的榮譽，站出來為他們辯護,，無可厚非（李政道,、吳健雄、加爾文、萊德曼等都是哥大人,，哥大又通過新聞發(fā)布會等形式大力宣傳）,。但由此導向抹殺吳健雄在這個實驗中組織者、設(shè)計者,、主導者的作用,，則同樣是不公平的。

對于吳健雄在β衰變方面的權(quán)威地位,，國家標準局的科學家是相當尊敬的,。他們承認，如果不是吳健雄來提議開始這個實驗,，他們是絕對不會,，也不能進行這個實驗的,。（［2］,，p.192）在他們共同具名發(fā)表的實驗報告結(jié)尾，有一句“衷心感謝李政道和楊振寧教授和我們中的一人（吳健雄）所作的激發(fā)靈感的討論”,，（［15］,，p.1414）也表明了他們是承認吳健雄在這項實驗中的核心地位與源頭作用的。我們對這幾位科學家的科學成就整個情況所知甚少,，無從評價,，但有一個資料或可作為參考。1966 年出版的 15 卷的《麥格羅希爾科技百科全書》,，其中有一卷《麥格羅希爾現(xiàn)代科學人》,，［16］介紹 1940年以來 426 位當代科學中的領(lǐng)軍人物。其中有包括吳健雄在內(nèi)的 7 位女性科學家,，而未見有安伯勒等的事跡,，由此可見，吳健雄在科學上的成就,，無論是在那個時候,，或者是在那之前、之后,，和這項實驗中的其他 4 名合作者都不是在同一個等級上的,。

吳健雄等的宇稱實驗的靈巧性問題

雖然有很多實驗物理學家和理論物理學稱贊吳健雄的實驗為物理學史上“最漂亮的實驗”或“最美的實驗”之一，但也有人認為吳健雄的實驗雖說精準,，效率卻不高,。她的實驗組用幾個月時間完成的實驗，后來人們只用幾天就完成了,。吳健雄的實驗不算靈巧,。

吳健雄生前對此批評似有回應(yīng)。她曾經(jīng)說，如果早知道實驗觀測到的不對稱效應(yīng)會是這么大的話,，也許可以免去許多如此細密的查驗工作,。但是，一向以細致,、謹慎著稱的她還是以為,，周全的準備總是值得盡全力去做的。

更為值得注意的是,，在李政道,、楊振寧提出問題的時候，除她以外沒有人愿意投入巨大的精力來對待這個問題,。盡管用加速器產(chǎn)生的 μ 介子比她用 β 衰變能夠遠為容易地解決這個問題,，但這也是后來才知道的。在不能確信會有如此重大的發(fā)現(xiàn)前,，沒有人相信,，也沒有人愿意做這樣的嘗試！科學發(fā)現(xiàn)在當時是困難的,，知道謎底以后的實驗則較為容易,。創(chuàng)造性的實驗好比赫爾姆霍茲說的登山，“前面沒有現(xiàn)成的路可以遵循,，只能緩慢而又艱難地攀登,，經(jīng)常因為在前進的道路上遇到障礙而被迫折回，有時依靠判斷,，有時憑著運氣,，一小段一小段地探索前進，當他終于到達了預期的目的地時,，卻沮喪地發(fā)現(xiàn)原來另有捷徑,，只是他在開始時沒有找到正確的出發(fā)點?！保ǎ?］,，p.223）吳健雄等的宇稱實驗把低溫核極化技術(shù)和粒子計數(shù)技術(shù)兩項尖端技術(shù)結(jié)合在一起（這本身也有獨特的意義），又在兩個不同的單位合作,，本身就是一種實驗方法和實驗組織的創(chuàng)造,，研究過程的困難是異乎尋常的，成功與否難以預料,。其間經(jīng)歷多次失敗,，才逐漸接近正確的方向，獲得可靠的結(jié)果,。何況,，如此重大的科學實驗,，幾個月的時間也根本不算長。

對于這種只能在探索中前進的開創(chuàng)性工作,，楊振寧也有類似的心得,。他在回顧 1956 年的心路歷程時說，研究像 θ 和 τ 之謎這樣一個問題,，一個人完全不知道到哪里去找答案,，因此就很難集中在任何一個單一方向上去做研究。一旦一個人得到了解答的線索之后,，他就能集中他所有的力量在求解答的工作之上,。但是在那之前，他的思想總是在不同的地方停留,，無法清楚確定任何事情,。（［2］，p.169）

1978年吳健雄在以色列獲得沃爾夫獎,，當時的總理比金（右二）在場,。

5．她是同時代華人女性科學家的杰出代表，中華民族永遠的驕傲

女性接受科學方面的高等教育并進入到學術(shù)界,，在世界歷史上都是比較晚的事情,。法國在 1861年,，英國在1878年,，意大利在1885年，開始允許女性進入大學學習,。但直到 19世紀末20世紀初,，女性進入高等教育仍有很大困難。很能說明問題的一個例子是,，艾米·諾特爾（Emmy Noether）——一個幫愛因斯坦相對論和抽象代數(shù)學建立了數(shù)學基礎(chǔ)的偉大的女數(shù)學家,，她堅持讀完了大學，并取得了博士學位,。但是她仍然不能謀到任何一種學術(shù)職位,。非常賞識諾特爾的大衛(wèi)·希爾伯特（愛因斯坦的引力理論的作用量的發(fā)現(xiàn)者），在1915年邀請她加入他們在哥廷根的工作,。他試圖為她爭取到無償講課的權(quán)利,，但沒有成功。開課的申請被當局以“與法律不相宜的要求”為由而拒絕了,。在1908 年通過的一項條例規(guī)定,，只有男人才有開課的權(quán)利。在教務(wù)會上,，希爾伯特憤怒地責問：“這是大學,，還是澡堂,？”1918年，婦女的法律地位得到改善,，經(jīng)過教務(wù)會組織的口試,，諾特爾終于獲得講課的權(quán)利。（［17］,，p.126）

在中國,，女性受教育的權(quán)利是在19世紀末被提上日程的。1897年,，梁啟超作《倡設(shè)女學堂啟》指出,，辦女學堂使女子接受教育，這樣“上可相夫,，下可教子,，近可宜家，遠可善種,。婦道既昌,，千室良善”。（［18］,，p.797）整整10年后,，梁啟超作《學部奏定女子師范學堂章程折》，向朝廷報告說：“京外臣工條奏請辦女學堂者,，不止一人一次,。……且近來京外官商士民創(chuàng)立女學堂,，所在多有,。”提出制訂章程加以規(guī)范,。（［18］,，p.810）辛亥革命以后，女子教育隨著整個國民教育事業(yè)的發(fā)展而發(fā)展,，但總量和相對數(shù)量都還很小,，女子高等教育則差不多仍是空白。根據(jù)國民政府1918發(fā)布的1915年8月至1916年7月教育統(tǒng)計,，全國在接受初,、中、高等教育的男學生是 4113302人,，女學生是180949人,，女與男之比，1∶20 還不到,。全國沒有一所女子大學或?qū)ｉT學校,，也沒有一位女子在大學或?qū)ｉT學校接受高等教育,。（［19］，p.369）1919年3月,，國民政府教育部發(fā)布的《全國教育計劃書》提出,，在北京籌設(shè)一所女子高等師范學校，以應(yīng)時勢之需,，以后再在各省擇要增設(shè),。（［19］，p.269）1920年夏,，南京高等師范學校在中國大學歷史上首開女禁,，招收正式女生8名、旁聽生50名,，與男生同堂學習,，引起社會轟動。從這里可以看到,，單就時間來說,，在中國，女性進入高等教育領(lǐng)域比西方晚不了多少,。但是,，由于實際的社會發(fā)展程度、經(jīng)濟發(fā)展程度的落后,，女性受教育的普遍程度與西方相比,，有非常大的差距。

對于華人來說,，產(chǎn)生世界性的科學影響是以接受西方科學教育為前提的,。華人女性出國留學到20世紀初始有記錄。吳健雄1930年進入國立中央大學（南高師是其前身）讀書,，1934年畢業(yè)。正是在這個中國現(xiàn)代女子高等教育的重要發(fā)源地之一,，她得到了當時國內(nèi)最好的高等教育,。畢業(yè)以后，先到浙江大學,，做了一年助教,；后到上海，進入設(shè)在亞爾培路的中央研究院物理研究所,，在我國第一代海外留學歸來的女博士顧靜徽女士領(lǐng)導下從事光譜學研究,。1936年，吳健雄赴美留學,，她應(yīng)該算作華人女子向海外求學的第二代了,。

女子海外求學的第一代人中除了物理學家顧靜徽,，還有革命家秋瑾，文學家陳衡哲（1921 年時的東南大學的第一位,、也是全國唯一一位華人女教授）等,。第一代女子在海（1920—）外接受了高等教育，回到國內(nèi),，或投身革命,，推動了中國社會的進步；或進入了大學和學術(shù)界,，起了傳播薪火的作用,。在吳健雄這一代華人女性科學家中，產(chǎn)生了一批有影響的物理學人物,。其中有代表性的,，可以舉出王明貞（1906—）、何澤慧（1914—）,、王承書（1912—1994）,、周如松（1912—）、陸士嘉（1911—1986）,、林蘭英（1918—2003）,、謝希德（1921—2000）等。與她們同時代或稍晚些的其他領(lǐng)域的女科學家,，有化學家黃量,，地質(zhì)學家池際尚（1917—1994），地層古生物學家郝詒純（1920—）,，天文學家葉叔華（1920—）,，計算機科學家夏培肅（1923—）。在婦幼衛(wèi)生科學領(lǐng)域,，則有“我國婦幼衛(wèi)生事業(yè)的拓荒者”楊崇瑞（1891—1983）,，護理事業(yè)的開拓者聶毓禪（1903—），世界著名婦產(chǎn)科學家林巧稚（1901—1983）,，兒童少年衛(wèi)生學家,、醫(yī)學教育家葉恭紹（1908—1998），等等,。這些女性科學家的成就是相當出色的,，例如，王明貞曾在著名物理學家烏倫貝克的指導下,，對玻爾茲曼方程作了許多研究,，其博士論文“玻爾茲曼方程不同解法的研究”（1942）首次獨立地從福克－普朗克（Fokker-Plank）方程和克雷默（Kramers）方程中推導出自由粒子和簡單諧振子的布朗運動,。她與烏倫貝克 1945 年合作的有關(guān)布朗運動理論的研究結(jié)果,，在近幾十年的時間內(nèi)一直作為了解布朗運動的最主要文章之一,，（［20］，p.491）據(jù)《新清華》網(wǎng)絡(luò)版介紹,，至 2002 年王明貞 95 歲華誕時,，已有 1278 次引用。何澤慧與錢三強合作,，1946 年研究并發(fā)現(xiàn)了核裂變的三分裂現(xiàn)象,；她還首先觀察到四分裂現(xiàn)象。（［20］,，p.929）等等,。

與這些杰出女性相比，吳健雄的貢獻和影響更具有世界性質(zhì),，因為她長期工作在 20 世紀的世界科學中心,。當 1936 年吳健雄赴美留學時，奧本海默等一批美國青年學者從歐洲學成歸國,，科學的重心開始向美國轉(zhuǎn)移,。隨后，由于第二次世界大戰(zhàn)對歐洲的影響,，愛因斯坦,、費米等一大批歐洲科學家移居美國，正式確立了美國在世界科學中的中心地位,。在這一個過程中,，吳健雄開疆拓土，獨領(lǐng)一方,。40 年代她即成為β衰變實驗方面享有國際聲譽的一流專家,。50 年代她與李政道、楊振寧完成了宇稱發(fā)現(xiàn),。60年代她組織了矢量流守恒實驗,。70年代她當選為美國物理學會會長，與密立根,、康普頓,、奧本海默、拉比,、費米等一樣成為物理學的一代旗手。由于吳健雄的出色的物理學工作,，她被普林斯頓大學和哈佛大學等20多所著名高校授予榮譽博士學位或聘為榮譽教授,，獲得了包括美國國家科學勛章和沃爾夫獎在內(nèi)的幾十項獎勵，與居里夫人,、麗絲·邁特納等科學女性一道,，被物理學界公認為是人類歷史上最杰出的女性物理學家,。

在中華民族的歷史上，有許多杰出的女性,，相對說來,，女科學家比較少，而產(chǎn)生世界性影響的女科學家更少,，產(chǎn)生重大世界性影響的女科學家則少之又少,。吳健雄是華人女性中第一位有重大世界性影響的女科學家，是華人女性的杰出代表,，值得我們自豪和紀念,。

參考文獻

［1］ T. D. Lee, C. N. Yang. Question of Parity Conservation in Weak Interactions, Physical Review. Vol.104, No.1（1956）.

［2］江才健：《吳健雄——物理科學的第一夫人》,，上海：復旦大學出版社,，1997。

［3］陸埮：《吳健雄的主要科學貢獻——為紀念吳健雄逝世一周年而作》,，《現(xiàn)代物理知識》,，1998.2。

［4］（美）埃米里奧·賽格雷：《從X 射線到夸克——現(xiàn)代物理學家和他們的發(fā)現(xiàn)》（1980）,，上海：上?？茖W技術(shù)文獻出版社，1984,。

［5］中國科技在線網(wǎng)站, http//www.Chinatech.com.cn

［6］Fay Ajzenberg-Selove, A Matter of Choices: Memoirs of a Female Physicist , New Brunswick, New Jersey, Rutgers University Press, 1993.

［7］Sharon B . McGrayne , Nobel Prize Women in Science , New York , Carol Publishing Group , 1993.

［8］范岱年,、密立根：《世界著名科學家傳記·物理學家》（第5 卷），北京：科學出版社,，1999,。

［9］《諾貝爾獎金獲得者傳》（第2 卷），長沙：湖南科學技術(shù)出版社,，1983,。

［10］馮端、陸埮主編：《半個世紀的科學生涯——吳健雄,、袁家騮文集》,，南京：南京大學出版社，1992,。

［11］邢潤川,、劉金沂編著：《諾貝爾與諾貝爾獎金》，沈陽：遼寧人民出版社1981,。

［12］《諾貝爾獎金獲得者傳》（第4 卷）,，長沙：湖南科學技術(shù)出版社，1987。

［13］沈慧君,、郭奕玲：《萊德曼和一大學生的通信》,，《現(xiàn)代物理知識》，1994, S1,。

［14］Richard L. Garwin , Leon M . Lederman , Marcel Weinrich , Observation of the failure of Conservation of Parity and Charge Conjugation in Meson Decays: the Magnetic Moment of the Free Muon, Physical Review, Vol.105, No.4（1957）.［15］ C. S. Wu, E. Ambler, R. W. Hayward, D. D. Hoppes, and R. P. Hudson, Experimental Test of Parity Conservation in Beta Decay, Physical Review, Vol.105, No.（1957）.

［16］Jay E . Greene, McGraw-Hill Modern Man of Science, McGraw - Hill Book Company, New York, 1966.

［17］（美）阿·熱,《可怕的對稱——現(xiàn)代物理學中美的探索》（1986）, 荀坤,、勞玉軍譯，長沙：湖南科學技術(shù)出版社,，1998.3,。

［18］舒新城：《中國近代教育史資料》（下冊），北京：人民教育出版社,，1961.10,。

［19］舒新城：《中國近代教育史資料》（上冊），北京：人民教育出版社,，1961.10,。

［20］戴念祖：《二十世紀上半葉中國物理學論文集粹》，長沙：湖南教育出版社,，1991.9,。

編者：《自然辯證法通訊》雜志社