“东方居里夫人”吴健雄

2022-05-30 17:11元小君
传奇·传记文学选刊 2022年9期
关键词:实验

元小君

2022年5月31日,东南大学举办了一场学术研讨会,并在几家网络平台直播。在线人数不多,回放累计点击数仅几万,但参与这场研讨会的嘉宾的名字却个个如雷贯耳。

比如,三位物理学家、诺贝尔奖获得者杨振宁、李政道、丁肇中,著名数学家、菲尔兹奖首位华人得主丘成桐,著名历史学家、美国匹兹堡大学荣休教授许倬云,中国工程院首批院士、教育部原副部长韦钰,著名生物学家、美国科学院和美国工程院院士钱煦……

通过网络直播的方式,几十位顶尖学者参与了这场名为“纪念吴健雄先生诞辰110周年”的研讨会,共同追忆一位世界物理学界的传奇女科学家——吴健雄。

直到现在,科学界依然认为,吴健雄始终没有得到与其科研和社会贡献相匹配的声誉。

比如,吴健雄被称为“中国居里夫人”,但在学界看来,她对人类科学的贡献比居里夫人还要大。

比如,杨振宁和李政道因获诺贝尔奖而名声大噪,但鲜少有人知道他们背后的关键人物吴健雄。

再比如,美国最机密的“曼哈顿计划”——研制原子弹,吴健雄以唯一非美国籍女性科学家身份,参与了最核心的工作。

吴健雄成就了很多女性在科学界的“第一”荣誉,也身体力行地感召了无数女性科学家,却还是被时代和社会长久地遮蔽了璀璨的光辉。

影响最大的两个男人:

父亲与胡适

1912年5月31日,吴健雄在江苏省太仓市浏河镇出生。她的祖父在清末中过秀才,父亲吴仲裔也是典型的知识分子,甚至可以说是当时的“思想进步青年”,在浏河镇创办了一所女子学校——明德女子职业补习学校。

为了鼓励更多女孩读书,吴仲裔拉着小吴健雄挨家挨户游说,承诺学校不但学杂书费全免,还教授各种手艺活,甚至允许不得不照顾弟弟的女孩,带着弟弟一起来上学。

在明德学校,女孩不仅读传统国学,还学数学、拼音等很多新内容。吴仲裔甚至自制矿石收音机送给当地乡人,还从上海租来电影放给大家看。

吴健雄在家庭影响下,从小背诵诗文,学习算术。拥有新观念的父亲,经常给她读上海商务印书馆出版的“百科小丛书”,里面有许多科学家的故事。

1923年,11岁的吴健雄离开浏河,到苏州第二女子师范学校读书。在这里,她遇到了人生中对她影响最大的另一个男人——胡适。

苏州第二女子师范学校当时创办了多项实验教育,吸引了中外很多教育家参观。学校也经常邀请国内外著名学者来演讲,其中就有当时的北大“明星”教授胡适。

此前,吴健雄已经读了很多胡适发表在《新青年》等杂志上的文章,心向往之。她记得那次胡适来学校演讲的题目是《摩登的妇女》,告诉学生妇女应如何在思想上走出旧传统。

第二天,吴健雄又到附近学校去听胡适的另一场演讲,主题是“关于新时代的妇女和旧社会的改造”。

1929年,吴健雄从苏州第二女子师范学校毕业,考入中国第一所私立大学——中国公学,成为胡适最得意的学生之一。

在中国公学任教的胡适得知自己有这么一位优秀的学生,源于一次考试。

那次考试结束后,胡适看完吴健雄的卷子,立马跟两位同事分享:我从来没有遇到过似这般对清朝300年思想史懂得如此透彻的学生,我给了她100分。另外两个老师也表示,班里有位女同学,总得100分。三个人写出了同一个名字:吴健雄。

胡适是吴健雄现代思想的启蒙者,更在此后的几十年里,对她影响深远。1959年5月1日,吴健雄赴美23年之际,她在给胡适的信中写道:“我一生中受我父亲和您的影响最大……”

与“性别歧视”不断抗争

20世纪30年代,正是近代物理科学在欧洲蓬勃发展的时期,多位科学巨星闪耀。

1930年9月,吴健雄考入中央大学数学系,次年,在父亲的支持和鼓励下,她转到自己更感兴趣的物理系。

吴健雄在大学期间过着按部就班的生活,每周二去整理一次头发,每周看一部电影,偶尔下厨,其余时间,几乎都在钻研学问。

1936年8月,在叔叔的资助下,吴健雄赴美读书,进入当时最先进的科学殿堂。在接下来的近50年里,吴健雄一边做科学研究,一边与学界和社会的歧视作抗争。

吴健雄的求学目的地是美国密歇根大学,初抵美国旧金山时,吴健雄决定先停留一周,去加州大学伯克利分校看望同学。

但这次停留,让吴健雄改变了主意,决定留在加州。

当时的加州大学伯克利分校虽然不如哈佛、耶鲁、哥伦比亚等大学久负盛名,但它的物理系竟吸引了一批年轻顶尖的物理学家任教,比如发明了回旋加速器的劳伦斯、28岁的传奇人物奥本海默——后来的“原子弹之父”。

除了人才济济,还有个更重要的原因,那就是當时的美国加州比起东部更自由开放。吴健雄听说,密歇根大学的一个学生俱乐部禁止女生从正门进出。吴健雄不敢相信,自由进步的美国高校竟然对女性如此歧视。于是她决定放弃原计划,毅然申请伯克利的物理系。吴健雄因为成绩和才华一流,被破格录取了。后来在这里,她结识了一生的伴侣——袁家骝。

吴健雄在伯克利时期有几点令同学和老师记忆深刻:第一,气质出众,在校园里坚持穿高领旗袍;第二,勤奋刻苦,经常做实验到凌晨三四点;第三,做事有决心,认准了方向,就会始终坚持。

1938年,吴健雄正式开始原子核物理实验。两年后,她获得博士学位。当时伯克利物理系的主攻领域是未来原子核物理学最重要的研究,而吴健雄的研究又非常核心,奥本海默是她的老师,每次有相关的研讨会,他都会说:“叫吴小姐来参加,她知道所有关于中子吸收截面的知识。”

在这个领域的研究成就,让吴健雄名声大噪,有了“东方居里夫人”的称号。1941年4月26日,《奥克兰论坛报》刊登文章,标题是《娇小中国女生在原子撞击研究上出类拔萃》。

然而,即使吴健雄在伯克利作出了很大的学术贡献,她也不得不离开这里,因为伯克利物理系不能给她教席,理由很简单:那个时候美国最顶尖的20所研究大学,没有一位女性物理教师。

1942年下半年,一所专收女性的史密斯学院可以让吴健雄任教,她就去了美国东岸教书。但吴健雄极不情愿,因为这就远离了物理学精英的核心圈子,而且史密斯学院也没有经费可以让吴健雄做实验。

第二年,吴健雄在伯克利的前辈积极帮她写推荐信给各个知名高校,为她争取教席。当时的顶尖院校都不收女性教员,只有普林斯顿大学破格给了回复。尽管后来史密斯学院给吴健雄涨了很多薪资,但她还是选择奔赴普林斯顿,与丈夫袁家骝在那儿安了家。

1944年3月,吴健雄任职哥伦比亚大学资深科学家,机缘巧合下加入了一场被载入人类史册的研究——曼哈顿计划。

美国陆军部计划研制原子弹,命名为“曼哈顿计划”,吴健雄在伯克利时期的老师奥本海默主持这次实验。因为在原子核分裂方面的研究成绩出众,吴健雄被秘密邀请加入这项计划,成为其中唯一一位女性外籍科學家。

1945年7月16日,人类第一颗原子弹试爆成功。但面对荣誉和成功,包括奥本海默在内,很多科学家都陷入了复杂的自我怀疑之中。

吴健雄对此也很少公开谈论。多年以后,有人问起她有关原子弹的制造,她反问道:“你认为人类真的会这样愚昧到自我毁灭吗?不,不会的。我对人类有信心。我相信有一天我们会和平共处。”

二战结束后,吴健雄成为少数可以留在哥伦比亚大学的物理学家之一,这很罕见,因为当时对女性的歧视仍然严重。

在这里,吴健雄也选择了自己最想要做的课题,原子核的β衰变。该研究领域在物理学中具有相当重要的地位。

20世纪40年代末,未满40岁的吴健雄已经在β衰变领域具有最权威的地位。但她仍然不是哥伦比亚大学的教员,只是一个研究员。

为了让学校的行政当局重视吴健雄,和她合作的教员经常刻意安排她兼任一些课程。哥伦比亚大学物理系多次讨论是否给予吴健雄教席,但始终未果。这期间她只是埋头工作,从不提升迁和涨薪。

1951年,吴健雄的同事兼好友再次在行政会上提议,也再次遭到反对,理由仅是:吴健雄是女性。

而彼时的吴健雄已经站在科研领域的最前沿,跟随她的学生无数。

直到1952年,吴健雄终于升任副教授。在当时,以美国东部一流常春藤盟校保守的心态看,“聘任女教师”已经是走在时代的前端。

可吴健雄的境遇并没有太大的改善,她的薪水仍然很低——直到1975年才有大幅提高。

最大的变化是,几年后,她的实验室从起初的物理系大楼底层,搬到了13层。

也是在这里,1956年春天,吴健雄接待了两个重要的拜访者,杨振宁和李政道。

在慕名拜访吴健雄的几个月前,两位年轻的中国物理学家杨振宁和李政道,发起了一项在物理界非比寻常的挑战:宇称不守恒。

一直以来,“宇称守恒”是物理研究者坚持相信的真理,在原子核物理和β衰变方面也一直被应用。两位科学家对该原理的挑战,立刻遭到学界强烈反对。

如果没有实验证据,该挑战则毫无意义。如何通过实验证明在弱相互作用中宇称不守恒?杨振宁和李政道立刻想到了一个人——吴健雄。

那年春天,吴健雄本来要跟丈夫袁家骝去日内瓦和东亚访问,甚至还特意预定乘坐‘伊丽莎白皇后号邮轮横渡大西洋。但她听了杨、李的设想后,立马取消了所有行程,全身心投入到这个实验中。

1957年1月9日凌晨,历经重重困难,吴健雄和她的同伴们终于完成了预定要进行的所有实验查证,他们拿出一瓶上好的法国红酒和几个纸杯,共同庆祝推翻“宇称守恒定律”。

2月15日,《物理评论》刊发了吴健雄的论文,以准确的测量结果,否定了弱相互作用中的宇称守恒定律,验证了杨振宁和李政道的理论。

这场革命性实验的成功,使得科学界乃至全社会舆论一片哗然,当年的《纽约时报》头版报道,标题是《物理的基本观念宣称已经由实验而推翻》。

实验成功后的两个礼拜,吴健雄内心都无法平静。她一再自问:为什么老天爷要她来揭示这个奥秘?她说,这件事给了我们一个教训,永远不要把所谓不验自明的定律视为必然。

然而,老天爷并没有把物理界的最高奖项也同时给她。提出理论构想的科学家杨振宁、李政道,荣获当年的诺贝尔奖,第三位功臣吴健雄却与之无缘。

学界和社会舆论对于这种做法的猜测和分析不一,有人认为如果实验主持者吴健雄获奖,那与其搭档的科学家也应分享功劳,而获奖人数有限;也有人认为其他科学家随后几周发表的同类论文,稀释了她的实验含金量;更有人将此事归因于她的女性身份……

但吴健雄始终没有对此公开表达过意见。

虽然与诺奖无缘,但因为她的杰出成就,吴健雄获得了一系列殊荣。

1958年6月,普林斯顿大学授予其荣誉博士,吴健雄成为这个百年大学里第一个获得荣誉博士的女性。同年,吴健雄当选美国国家科学院院士——美国科学界的最高成就,她也是获得这项殊荣的第七位女性。

随后,哥伦比亚大学终于提升吴健雄为正教授。在许多科学界人士看来,这项决定实在是太迟了。

为女性科学家发声

因为常年的努力被“压制和忽视”,吴健雄非常关心女性在科学工作上的机会和权益。她常常鼓励女学生要坚持投身科学,也在各个场合呼吁女性在科学工作上应该受到公平对待。

1964年10月,在美国波士顿麻省理工学院的一次公开会议中,吴健雄身着中国旗袍,操着带上海口音的英语对台下的人说:“我十分怀疑,微小的原子和核子,数学的表征或者生物的基因分子,难道也会对男性或者女性有着不同的偏好吗?”

在吴健雄所处的时代,美国已经拥有最先进的科学技术和最蓬勃的文化创造,然而长存在社会中的对女性的歧视并没有因为这个国家的进步而改进。她说:“我的父亲,他是个教育家,他超越了他的时代。在30年代的中国,父亲认为当时的社会如果要赶上西方世界,必须利用我们所有人的才智,而不仅限于男人。”

吴健雄也曾公开指出造成只有少数女性进入科学领域的原因,是许多女孩子对科学不感兴趣,而这正是幼年期对男孩和女孩不同的教育方式造成的。

“不利的社会风气和心理障碍正是问题的根本”,在她看来,这需要父母、老师、社会科学家、学校和政府共同努力。

1971年,在美国物理学会一个“物理中的女性”的讨论会中,吴健雄说,有人也许会问,如果有更多的女性受到鼓励从事科学工作,对社会会更有裨益吗?

她接着举了很多例子,關于环境保护、职业健康、抗生素危害等方面的警告都是由女性科学家提出的。吴健雄说,如果更多的女性从事科学工作,世界将会是更快乐和安全的生存之地。

对于生活细节中透露的社会态度,她也很敏锐。有一次,在一个会议上一位男士称她为“袁教授”,她立刻更正:“我是吴教授、袁太太。”她也曾公开表达过,比起夫人,自己更希望被称呼为教授。

美国一位杰出的物理学家曾说,如果把吴健雄特别视作一个女性物理学家,其实是有些不敬的,我们一向认为她就是一位物理学家。

但现实中,吴健雄确实需要面临科学和生活中对女性的客观压力。比如,工作和家庭如何平衡?

吴健雄认为,夫妻共同分担家庭工作是解决方法之一。年轻母亲的育儿工作,如果家庭可以承担,也应该由专业的育儿中心解决。

吴健雄与丈夫袁家骝,正是遵循了此原则。袁家骝是一名高能物理学家,虽然科学成就不如吴健雄杰出,但作为丈夫,数十年中他都在体谅、支持着吴健雄的工作。

吴健雄从早到晚忙实验时,袁家骝就承担起更多家务。但只要吴健雄有空,她也会操持家宴,下厨做饭。狮子头、炒青菜、馄饨,都是她的拿手菜。

儿子袁纬承小时候一直是保姆照料,小学一年级就上了袁家骝工作地附近的私立寄宿学校。有时候吴健雄在实验室工作到深夜,儿子就自己做饭。全家人都习惯了这种生活方式。

比起生活起居,吴健雄更重视儿子的功课。袁纬承记得有一次母亲还特意去学校,询问是否可以早一年让他学代数。

尽管吴健雄已经尽力安排孩子的养育事宜,但对于一个要全心投入科研的科学家来说,确实是两难全。吴健雄经常对她的女学生说,结婚后有了孩子,一定要找一个好的保姆照料,千万不要因此放弃了科研工作。

零出错的“龙女强人”

吴健雄用一生的科研成果,完美诠释了什么是“先锋”女性。而在生活中,吴健雄给人的印象一直是传统、朴实、优雅。

在伯克利读大学时期,爱穿高领旗袍的吴健雄不善言谈,总是掩口而笑。她的一位同学后来开玩笑说,没看过吴健雄的牙。

因为气质出众,吴健雄有不少追求者,甚至还有人把她的姓“WU”唱进情歌给她听。追求者中不乏后来在物理界出名的大家,但吴健雄在各种场合对此都只字不提。

吴健雄与丈夫袁家骝结识,也是在伯克利读书时期。袁家骝是袁世凯的孙子,在伯克利时,出身世家的袁家骝实际上经济拮据,因未能获得奖学金而被迫转学,直到1940年和吴健雄再次相遇时,才与她相恋。

1942年5月30日,袁家骝与吴健雄结婚。婚礼在袁家骝的指导教授家中举办,简单而隆重,教授是他们的主婚人。吴健雄穿上了西式婚纱,而教授的夫人穿的是中式旗袍。

他们的好友,后来闻名遐迩的中国科学家钱学森,为他们拍了视频留作婚礼纪念。

两个年轻的物理学家的婚后生活简单而甜蜜。1942年9月19日,吴健雄在给闺蜜的信中写道:“在三个月共同生活中,我对他(袁家骝)了解得更为透彻。他在繁重的工作中显现的奉献和爱,赢得我的尊敬和仰慕。我们狂热地相爱着。”

1947年2月15日,他们唯一的儿子袁纬承出生。

丈夫和儿子对吴健雄的科研事业都给予了很大的支持和包容,这才使得吴健雄在工作上始终保持“高强度”与“零差错”。

大多时候,吴健雄从早上8点一直工作到晚上七八点,午饭和晚饭都简单解决。

在她的信念中,实验工作必须追求完美,测量精确、计算准确,每个过程必须做到一丝不苟。她是这样自我要求的,也如此高标准地要求她的学生。

在学生们的印象中,吴健雄常常很严肃,甚至有人打趣过,要在实验室装一个光线探测器,来探测她冷静外表下的真实情绪。

有一次,她的学生度蜜月,她准许了不到一周的假期,还送了两本科学家传记让他们蜜月时读。

她在哥伦比亚大学时期,学生们给她起了一个绰号“龙女强人”。这个“龙女强人”在科学实验中,秉承着近乎违背人性的标准——零失误。

在学界看来,成就一个伟大物理学家的首要特质,就是精确。实验做得精确无瑕是对实验物理学家的极高评价。

多位一流物理学家也说,吴健雄是他们所知道的,唯一一个从来没有做过一个错误实验的物理学家。

除了精确,杨振宁十分推崇吴健雄对科学的透视力,她总是知道哪些是真正重要的问题。比如她能克服一切困难,潜心挑战“宇称守恒”的实验。

在学界看来,吴健雄拥有长久的科研创造力。1971年一篇《吴健雄——物理研究的第一夫人》的文章中说,不像大多数物理学家通常在40岁左右就从他们研究的领域退下来,57岁的吴健雄依然领导着物理实验工作。

1997年2月16日,85岁的吴健雄在纽约病逝。

墓地安排在吴健雄父亲创办的明德学校紫薇阁旁,墓体由东南大学设计,她的生前好友、著名建筑师贝聿铭担任设计顾问。

杨振宁题写照壁,李政道提出墓园的设计思想,两个石球象征两个左右对称的钴核子,而其衰变产生的电子分布由水流代表,它们是不对称的,以此纪念吴健雄划时代的科学贡献。

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