吴健雄

　　美籍华人,核物理学家，1912 年 5 月 31 日（阴历 4 月 29 日）出生。原籍江苏苏州太仓浏河,生于上海市闵行区。

　　她出身于书香门第。父亲吴仲裔在家乡创办了明德女子职业补习学校。由于父母提倡男女平等，吴健雄从小就能与其兄弟一样读书识字。在家乡读完小学， 1923 年考入苏州市第二女子师范学校， 1927 年以优秀成绩从师范学校毕业，任这一所小学教师。两年后考入南京国立中央大学数学系，一年后转入物理系， 1934 年获得学士学位后，受聘到浙江大学任物理系助教，后进入中央研究院从事研究工作， 1936 年入美国加利福尼亚大学， 1940 年获博士学位， 1942 年在美国与袁家骝博士结婚， 1944 年参加了“曼哈顿计划”（研制原子弹）， 1952 年任哥仑比亚大学副教授， 1958 年升为教授，同年，普林斯顿大学授予她名誉科学博士称号，并当选为美国科学院院士， 1972 年起提任普林斯顿大学物理学教授直到 1980 年退休， 1975 年曾任美国物理学会第一任女性会长，同年获得美国总统福特在白宫授予她的国家科学勋章，这是美国最高科学荣誉， 1978 年在以色列获得沃尔夫奖，1982年受聘为南京大学、北京大学、中国科学技术大学等校的名誉教授，是中国科学院高能物理研究所学术委员会委员 ,1994年当选为中国科学院首批外籍院士。吴健雄以其卓越的贡献赢得了崇高的荣誉。1958年普林斯顿大学授予她名誉科学博士称号，这是该大学首次把这个荣誉学位授予一位女性。她还获得其它15所大学的名誉学位。美国总统授予她1975年国家科学勋章。1978年她获得国际性的沃尔夫基金会首次颁发的奖金。她受聘为南京大学、北京大学、中国科学技术大学等校的名誉教授，中国科学院高能物理研究所学术委员会委员。

　　1997 年2月16日在纽约病逝，终年 85 岁。遵照她本人生前的愿望，吴健雄的骨灰安放在她的故乡中国江苏太仓浏河镇。纪念馆建于母校东南大学校园内。

　　1 ． 1957 年用β衰变实验证明了在弱相互作用中的宇称不守恒。

　　1956 年之前，吴健雄已因在β衰变方面所作过的细致精密又多种多样的实验工作而为核物理学界所熟知。 1956 年李政道、杨振宁提出在β衰变过程中宇称可能不守恒之后，吴健雄立即领导她的小组进行了一个实验，在极低温（ 0.01K ）下用强磁场把钴 -60 原子核自旋方向极化（即使自旋几乎都在同一方向），而观察钴 -60 原子核β衰变放出的电子的出射方向。他们发现绝大多数电子的出射方向都和钴 -60 原子核的自旋方向相反。就是说，钴 -60 原子核的自旋方向和它的β衰变的电子出射方向形成左手螺旋，而不形成右手螺旋。但如果宇称守恒，则必须左右对称，左右手螺旋两种机会相等。因此，这个实验结果证实了弱相互作用中的宇称不守恒。由此，在个物理学界产生了极为深远的影响。

　　2 ． 1963 年用实验证明了核β衰变在矢量流守恒定律

　　吴健雄对β变的一系列实验工作，特别是 1963 年证明的核β衰变中矢量流守恒定律，是物理学史上第一次由实验定实电磁相互作用与弱相互作用有密切关系，对后来电弱统一理论的题出起一重要作用。

　　3 ．在β衰变研究在的其他贡献

　　关于β衰变的研究对原子核物理和粒子物理的发展具有极重要的意义。吴健雄从事这一专门领域的研究多年，被公认为是这方面的权威。她与 S.A. 兹科夫斯基 (Moczkowski) 合著有《β衰变》一书；在 K. 西格邦 (Siegbahn) 所编《α - ，β - 和γ - 射线谱学》一书中，吴健雄也是关于β衰变和β相互作用部分的撰稿人。前面所述两项主要学术成就实际上也都与β衰变研究直接有关，下面再就吴健雄在β衰变研究方面的学术成就作些补充。

　　(1) 证实了β谱形状的源效应，澄清了早期β衰变理论中的一些错误，支持了费米理论。

　　(2) 对β衰变的各种跃迁，特别是禁戒跃迁的全部级次进行了系统的研究，丰富和完善了β衰变的理论。

　　(3) 对双β衰变的研究。 1970 年，吴健雄等报道了一次在美国克里夫兰附近的一个 600 余米深的盐矿井内进行的 48 Ca 双β衰变则实验。实验选在深矿井内是为了尽量减少宇宙线的背景辐射。

　　4 ．关于量子力学的基本哲学方面的实验

　　1935 年爱因斯坦、波多尔斯基、罗森发表了一篇论文，对哥本哈根学派创立的量子力学描述的完备性提出了疑问，他们的看法可归结为一个佯谬。由于对量子力学关于物理量可测度性及几率概念的认识有不同看法，爱因斯坦始终认为应当有一种理想的、确定的、对物理实质有完备叙述的理论出现以代替目前的量子力学数学结构，因而导了后来有“隐变量理论”的出现，即认为量子力学中的“概率”乃是对某些目前未知的“隐变量”作某种平均的结果。因此，几十年来有一些物理学家企图寻觅这些“隐变量”以建立新的、完备的量子力学，但均未成功。而另一些物理学家则否认有这些“隐变量”存在，事实上已有人证明在希尔伯特的某些条件下，目前的量子力学的数学结构是不容隐变量存在的。

　　吴健雄等早在 1950 年就发表了一篇关于“散射湮没辐射的角关联”的文章，实验表明具有零角动量的正、负电子对湮没后发出的两个光量子，如狄拉克理论所预料，将互成直角而被极化，也证明正电子与负电子的宇称相反，说明与目前的量子力学并无矛盾。 1975 年吴健雄等又发表了一篇题为“普顿散射的湮没光子的角关联以及隐变量”的文章，报道他们测得的在一很宽的散射角范围内到达符合的康普顿散射光子的角分布，其结果与假设电子与正电子有相反的宇称为前提而得到的标准的量子力学计算相符。 J.S. 贝尔 (Bell) 在 1964 年曾对任何局部隐变量理论所能预言的角分布取值围作了限定，而吴健雄等所观察到的角分布在假设通常的量子力学康普顿散射公式是正确的前提下并不符合贝尔的限定，这样也就再次对局部隐变量理论作了否定，从而在更高程度上支持了量子力学的正统法则。

　　5 ．μ子、介子和反质子物理方面的实验研究

　　从 60 年代中期开始的 10 年间，吴健雄集中力量从事这一中、高能物理领域的实验工作。发表了大量论文，有不少工作富有首创性和很高的学术价值。

　　μ子物理方面的工作包括： Sn ， Nd ， W 等元素的μ子 X 射线的同位素移的测定； 209 Bi μ子 X 射线的磁偶极和电四极矩超精细相互作用的研究；近 10 种μ子原子中核γ射线的测定等。

　　介子和反质子物理方面的工作主要是利用布鲁克海文国家实验室内的交变梯度同步加速器产生的强大的 K - ，Σ - 和 粒子流，以高分辨率 Ge(Li) 探测器为工具，用奇异原子方法准确地测定了这些粒子的质量和磁矩。

　　6 ．穆斯堡尔效应的测量及其应用方面的工作

　　在 1958 年发现穆斯堡尔效应之后，吴健雄就开始对它进行深入研究。他们专门研制了一种闭环氦致冷器用于低温穆斯堡尔效应研究，其温度控范围为 20 — 300K ，对于放射源或库仑激发源均可使用。他们用库仑激发后产生的穆斯堡尔效应，分别测量了钨同位素 ( 182,184,186 W) 和铪同位素 ( 176,178,180 Hf) 的第一激发 2 + 态中的电四极矩的比率，并与转动模型所预期的结果作了比较。在 1978 年，他们进一步用一个 3 He/ 4 He 稀释致冷器使穆斯堡尔测量得以在低至 0.03K 的温度下进行，以研究氧高铁血红素的磁性质与弛豫特性，结果表明在约 0.13K 时该血红素进行磁跃迁；利用这一装量还在诸如收体温术、弛豫效应、与温度有关的超精细场的研究等方面进行了一些实验，得出了许多有意义的结果。

　　7 ．其他实验工作

　　吴健雄在实验核物理方面的研究工作涉及面广。她尤其注意实验技术的不断改进，曾对多种核辐射测器的开发、改进做出了贡献，例如薄窗盖革计数器、某些塑料闪烁探测器、 Ge(Li) 半导体探测器等。至于所涉足的实验工作，较早斯完成的有某些方射性同位索的分析，慢中子速度谱仪研究（多种材料），中子在正氢和仲氢中的散射以及核力范围的探讨，在气体中形成电子偶素时电场影响的研究，延迟符合技术用于测 42 Ca 和 47 Sc 的激发态的寿命，中子与 3 He 的相互作用的研究，高能级发出的内转换谱线的观察、对正电子谱及正电子湮没的研究等等。

　　在浩渺的星空，有一颗小行星，它的名字叫“吴健雄星”，是1990年中国科学院紫金山天文台以世界著名物理学家吴健雄的名字命名的。吴健雄女士以其对物理学的杰出贡献，赢得了全世界的赞誉，也为自己赢得了“中国的居里夫人”的桂冠，并最终将自己的名字留在了永恒的星空。

　　吴健雄出生于江苏太仓，1929年她以最佳成绩由苏州女师毕业，并获准保送进入东南大学前身中央大学。但按当时的规定，师范学生保送上大学需要先教书，服务一年。于是她进入私立中国公学任教并继续学习。当时胡适在该校兼任校长并讲授“清朝三百年思想史”课程。一次考试之后，胡适改完卷子兴奋地对同在公学执教的杨鸿烈、马君武说：“我从来没有看到一个学生，对清朝三百年思想史阐述得这么透彻，我打了一个100分。”杨、马二人闻言，也说班上有个学生总得一百分。三人分别把这个学生的名字写了下来，拿出来一看，居然都是“吴健雄”。三位老师开怀大笑：“怪不得她能保送进中大呢！”

　　1930年吴健雄进入中央大学，攻读数学专业。吴健雄资质俊秀，学习游刃有余，在求知欲的驱动下，她翻阅了一些有关X光、电子、放射性、相对论等方面的书籍，没想到一下子便被伦琴、贝克勒尔、居里夫妇、爱因斯坦等科学巨匠给深深地吸引住了。于是，她第二学年便申请转到了物理学系。

　　中大物理系有许多名师，有研究光学的系主任方光圻，有天文学家张钰哲，有教电磁学的专家倪尚达，后来又来了一位教授近代物理的施士元。施士元在法国巴黎大学镭研究所跟随居里夫人做研究多年，是居里夫人为中国培养的惟一的博士。教学之余，他向同学们讲述了居里夫人的种种逸事，这些都使得对居里夫人崇拜有加的吴健雄备感亲切。那个时候，不管是在教室，还是宿舍和饭堂，吴健雄经常都会说到居里夫人如何如何，仿佛居里夫人是一位她所熟悉、景仰的长辈似的。“那时，居里夫人是吴健雄的典范”，数十年以后吴健雄的许多同学还都是众口一词地这么说。

　　当时，中大的女学生宿舍在北极阁山下的石婆婆巷，是一片属于教会的楼房，有东、西、南、北4座楼，房间有大有小，大的住6人，小的住3人，最小的只容1人。吴健雄住南楼，起初与人同住，后来为专心念书，便搬到南楼后面平房中的小屋中闭门读书，很少参与娱乐活动，节假日也难得出去。她有位叔父在南京任职，星期天总是开车来校，想接侄女到郊外“换换脑筋”，可每次载走的总是她的同学。越是这样，她叔父越是担心她的身体，越是要拉她出去“透透空气”，但总是很难说得动她。

　　对于这一切，施士元都是看在眼里，喜在心上。

　　就在吴健雄进入中大的第二个年头，日寇在我国东北发动了“九·一八”事变；第三年，日寇又在上海挑起了“一·二八”事变。吴健雄是位很温和的学生，但是在民族存亡的生死关头，她在教室里再也坐不住了。1931年“九·一八”事变之后的12月，她冒雪参加了总统府门前的静坐示威活动，逼得蒋介石不得不出来向学生作个交代。不久以后，吴健雄还成了大家公推的学生示威游行的领头人。

　　1934年，在施士元的精心指导下，吴健雄撰写了一篇题为《证明布喇格定律》的优秀毕业论文。带着师友的殷切厚望，她于1934年离开了母校，不久即赴美继续深造。

　　此后历经数十年的艰苦奋斗，吴健雄为世界现代物理学发展作出了杰出的贡献，她在博士在读期间就参加了制造原子弹的“曼哈顿计划”，解决了连锁反应无法延续的重大难题，被人们称为“原子弹之母”。她还验证了著名的“弱相互作用下的宇称不守恒”和“β衰变中矢量流守恒定律”，并先后获得了各国政府及世界著名大学颁发的荣誉、学位和奖励等，成为名副其实的“世界物理女王”。

　　吴健雄先生逝世2年后，1999年，中共中央、国务院批准在其母校――东南大学校园内建造吴健雄纪念馆。

　　吴建雄纪念馆建筑面积2129平方米，整体４层，地下一层。纪念馆造型庄重朴实、简洁对称。纪念馆不仅对吴建雄的生平业绩进行了充分展示，而且陈列了由吴健雄家属和美国哥伦比亚大学捐赠的大批遗物，包括她生前所获得的奖章、奖状、证书、聘书，有关文件、书籍，朋友及要人赠送的书画、物品、日常生活用品等。

　　主要荣誉

　　1958年，当选中华民国中央研究院院士；当选为第一位华裔美国国家科学院院士。

　　1975年，当选为第一位美国物理学会女会长。

　　1975年，获美国国家科学奖章。

　　1978年，获沃尔夫基金会首次颁发的沃尔夫奖。

　　1986年，美国自由女神像建立一百周年庆典时，获艾丽斯岛荣誉奖。

　　1986年，杨振宁、李政道、丁肇中和李远哲四位诺贝尔奖得主发起在台北创立吴健雄学术基金会。

　　1990年，南京紫金山天文台将国际编号为2752号的小行星被命名为“吴健雄星”。

　　1991年，获代表理工界最高荣誉的普平纪念奖章。

　　1994年，当选为中国科学院外籍院士。

　　中国设立“吴健雄物理奖”、“吴健雄袁家骝自然科学基金会”。南京大学、东南大学、明德中学先后设立“吴健雄奖学金”。1992年南京大学物理系建立“吴健雄图书馆”，东南大学建立“吴健雄实验室”。1997年吴健雄逝世后，1998年“吴健雄墓园”在明德中学校内建成。明德学校建立“吴健雄科技楼”、“明德楼纪念馆”。2002年，东南大学建立“吴健雄纪念馆”。

　　曾获美国普林斯顿大学、耶鲁大学、哈佛大学，中国南京大学、北京大学，中国科技大学，台湾中央大学等16所大学荣誉博士学位。

　　一生获得众多奖项，奖誉等身。被称为：世界物理女王、原子弹之母、原子核物理的女王、中国居里夫人、物理科学的第一夫人、最伟大的实验物理学家。