新世纪中如何纪念吴健雄

来源:科学手记时间:2022-05-03


吴健雄(1912.5.31-1997.2.16),生于江苏省苏州太仓浏河镇,美籍华人,核物理学家,在β衰变研究领域具有世界性的贡献,被誉为“东方居里夫人”、“核物理女王”、“物理学第一夫人”。  吴健雄是美国物理学会历史上第一位女性会长,曾参与过曼哈顿计划,是世界最杰出的实验物理学家之一。

今年是公认二十世纪极重要实验物理学家吴健雄的一百一十岁诞辰。吴健雄是一九三四年毕业于南京中央大学,延续自当年中央大学,校园内有设立二十年吴健雄纪念馆的南京东南大学,五月底将举行纪念会,吴健雄家乡太仓的健雄职业技术学院,也有纪念活动,面对她出生一百一十年后的一个新世纪,应该如何来纪念吴健雄?

有一些科学历史说,二十世纪是一个物理科学的世纪,如果以物理科学在二十世纪的进展来看,这个说法有其道理;因为自十九世纪末以来,由于近代科学探索能力的改善,以及对于物质结构的新思维猜想,给物理科学理论带来了一些革命性的进展,譬如说讨论微观粒子本质的量子论,界定物理量测时空观念的相对论,以及对于量子行为精确数学描述的量子力学,这些概念上的大革命,以及其他一些应用技术的发展,坐实了物理科学在二十世纪科学进展中的主导地位。二十世纪物理科学的革命性进展,吸引许多极聪明的人才进入物理科学领域,自然也就引领着人类科学的进程与方向,吴健雄无疑是在如此一个大的氛围潮流中,走入了学习科学的路途。吴健雄在南京的中央大学,巧合的受到一位老师的教导启发,这位施士元老师曾经在巴黎跟随居里夫人学习,在那个年代居里夫人是一个科学的典范人物,当然也是吴健雄的典范,多年后也有人称呼她为「中国的居里夫人」。

吴健雄出国求学的一九三六年,物理科学在中国还算是萌芽初启,她本来是申请到美国中西部的密歇根大学,那正是她中央大学毕业后,在中研院工作一年时跟随实验老师顾静薇的学习所在。未料到了加州大学的柏克莱分校,看到那里气象欣启的科学氛围,竟改变主意留在那个还未成气候的西岸学校,跟随欧本海默、劳伦斯等一批美国的物理新秀,也成就了二战之后美国物理科学的新局面。 吴健雄是有科学天分的早慧人才,她在柏克莱时代起手的探究原子核分裂实验工作,已让她声名鹊起,连欧本海默那样一个出名的恃才自负物理学家,都对这位「吴小姐」十分赞佩。当然吴健雄真正重要的实验成就,是二次战后她所完成的一系列贝塔衰变实验。贝塔衰变是原子核分裂反应中的一种现象,由于这种现象十分细致易受到干扰,要做出准确无误实验的挑战很大。

二十世纪物理科学史公认的大科学家费米,在一九三四年提出有名的「贝塔衰变理论」,可以说是这方面最重要的理论成就,费米的物理工作十分深刻和广博,有一些物理学史的专家认为,即使费米什么其他的工作都没有做,光以一个「贝塔衰变理论」,就可以位列二十世纪最顶尖的理论物理学家之一。

费米的「贝塔衰变理论」虽说有着一槌定音的地位,但是在一九四〇年代却出现与实验结果不符合的问题。一九四九年那时在纽约哥伦比亚大学的吴健雄,领导进行了一个实验,用很简单却十分精巧的实验设计,一举厘清了当时纷扰不休的争论,让她立即在当时的贝塔衰变实验领域中,成为举世闻名的一流实验物理学家。这个实验看似简单,其实相当不容易,因为这个问题连大科学家费米也曾经一再实验,却一直都弄不清楚。后来吴健雄继续对不同型态的贝塔衰变进行研究,展现出贝塔衰变理论与实验一致性,使其更臻完备。现在许多讨论常会提出,吴健雄一九五六年率先进行完成的「宇称不守恒」实验,也造成杨振宁与李政道获得诺贝尔奖的著名实验成就,但是吴健雄之所以会率先去验证杨、李所提出对「宇称守恒」的质疑,正是因于之前十多年她在贝塔衰变实验所奠下的能力与眼光。

吴健雄专精的贝塔衰变现象,虽说与居里夫人有些关联,但却是在不同的层次。居里夫人在科学上享有大名声,有许多道理;头一个女性诺贝尔奖得主,得了两项诺贝尔奖都是,吴健雄与居里夫人虽说身处于不同年代,但是以研究的深度和影响范围来看,吴健雄对于物理科学的重要性无疑是更胜一筹的,二十世纪的许多重要科学家都持此种看法,吴健雄在我写的传记中也直率地说,「中国人总觉得,说我是中国居里夫人,好像对我了不得、对我恭维了,其实对我没有恭维。」二十世纪上半叶物理科学的成功,影响了生命科学的思维,认为追循物理科学的化约之路,必能成功,事实上不只是物理科学的化约之路并不全然成功,内涉更加复杂多因果的生命科学,当然更是困境重重。因此对于科学本质的探究,以及人类自然哲思与文化传统关联性,开始受到更大的关注。

吴健雄虽说专心致志于实验研究,没有较多涉猎科学与文化的思想讨论,但她的自发性反思,实也反映出她对不同文化传统与自然哲思的想法。对中国传统的尊师观念,吴健雄十分看重,认为她同胡适老师传为美谈的「弟子执礼,老师关爱」,才是师生关系。对美国一些物理学家仗着自己有点才分,年纪轻轻一出来,就把老师骂得一文不值,颇不以为然。

吴健雄在美国生活教研多年,对于中国文化的困难与缺点,也有很深的感喟和反省,说起在美国看到犹太人对自己传统的坚持,可惜于中国人对于传统的坚持不够。她在演讲中提到汉代的大天文学家、数学家祖冲之,明代的医学大家,写本草纲目的李时珍,她说在俄国莫斯科大学一个大厅进口,便有这两位中国伟大科学家的彩色大理石立。吴健雄从来没有「月亮只有外国圆」的观念,她说起许多所谓的中国通,其实是「一通也不通」的。

心系故土的吴健雄,因着许多原因在美国生活了六十年,最后归葬于出生的浏河明德学校。她一生老友大建筑师贝聿铭说得很好,「中国人还是中国人,只是多了世界的眼光。」

 

作者:江才健,台湾著名资深科学文化工作者,曾为《中国时报》科学主笔,《知识通讯评论》发行人兼总编辑,现为台湾大学新闻研究所兼任副教授。
来源:《科学手记》2022年5月