| 查看: 200 | 回复: 0 | |||
| 当前主题已经存档。 | |||
[交流]
我们忽视的著名物理学家7
|
|||
|
吴健雄在哥伦比亚大学参与的铀元素气体扩散制程，是在离哥大北方十几条街 的136街、一个向汽车公司租来的房子中进行的。另外还有一个实验室，则是在哥大 学校里著名的普平物理实验室。那时候吴健雄是在哥伦比亚大学中，一个以“特殊 同盟材料”为代号的计划中工作，这个计划主持人叫邓宁（J．Dunning），吴健雄 是在黑汶斯（W．Havens）手下做事，合作的还有多年后获得诺贝尔物理奖的阮瓦特。 进行制程的则有重氢的发现者尤瑞和莫菲（G．M.Murphy）等人。 那时候在哥大代表国防部的军方人士，是尼柯斯上校（Colonel．K．D．NUCHO LS），他就像是在洛斯阿洛摩斯的顾伏将军，负责这个国防计划的许多行政事宜。 1944年9月27日费米在华盛顿州汉福得建立的反应堆，如期开始运作，原子核连 锁反应开头进行得很好，但是几个小时便停止了。只不过这个停下来的反应，过了 几个小时又再开始进行。由于观察到这种现象是与时间相关的一种变化，主持者费 米和挥勒（J．Wheeler）于是怀疑，是核反应中的某种产物，会吸收大部分中子而 造成反应停止。 吴健雄的老师塞格瑞便告诉他们说，“应该去问吴健雄！”因为塞格瑞知道吴 健雄在中子吸收截面方面，做过相当深入的研究。于是他们就打了电报到纽约来。 尼柯斯上校接到电报，就去找吴健雄，他说：“吴小姐，我接了个电报，费米 和塞格瑞希望要你在柏克莱作实验结果的那篇文章，你可不可以给我。” 吴健雄和塞格瑞本来已商议好了，那篇实验结果文章虽然在《物理评论》发表， 但其中关键结果，则要等打完仗才发表的。以她说：“除非费米、塞格瑞亲口告诉 我，我不能给你。” 尼柯斯上校没办法，只有去找理论组组长莫菲教授。莫菲还约了和吴健雄熟识 的黑波斯一起来看吴健雄。他说：“吴小姐，你和我很熟。尼柯斯博士对我们很帮 忙，现在洛斯阿洛摩斯要这个资料，是不是可以给他们。” 吴健雄于是在黑波斯作保守秘密的保证之下才同意提供那篇实验结果的数据。 由尼柯斯开车送吴健雄回到她的公寓，文章早打好了。吴把文章交给尼柯斯，再转 送到洛斯阿洛摩斯去。 吴健雄这篇关于铀原子核分裂后，产生的氙气对中子吸收横截面的资料，对于 “曼哈顿计划”的顺利进展，有相当大的贡献。 1945年7月16日，在新墨西哥州的一个沙漠中，人类第一颗原子弹试爆成功。它 惊人的威力，使人目盲的闪光和巨大的蘑菇状云层，象征一个新时代的降临。三个 礼拜之后，投在日本广岛和长崎的两颗原子弹，终于促成了二次大战的结束。 原子弹是20世纪科学家协同努力的产物，它所展现的悲惨毁灭景象，不但使世 人惊骇，许多参与计划的科学家，也有屠杀生灵的罪疚。但是，在美国发展原子弹 之时，德国也在进行类似计划，这些科学家认为，如果不抢先完成，万一纳粹德国 得到成功，恐怕是更大的一场浩劫。 有人以为，吴健雄对“曼哈顿计划”的贡献，对中国有着难以估量的重大贡献。 因为，日本的提早投降，使得中国战场上少牺牲了不计其数的中国人。 吴健雄对于有人问起她做原子弹之事，心中是有着伤痛的。谈起原子弹的摧毁 性，她也极其痛心。她会用近乎恳求的口吻回问：“你认为人类真的会这样愚昧的 自我毁灭吗？不，不会的。我对人类有信心。我相信有一天我们都会和平地共处。” 对称性草命（一） 1956年12月24日，美国首府华盛顿DC下起了大雪，风雪使得杜勒斯和国家两个 机场关闭，许多来往华盛顿——纽约间的旅客，都涌向华盛顿的联合车站，改搭火 车回纽约。 那天夜里，一位身形娇小的中年东方女性，也挤在人群当中，独自买票坐上当 晚开往纽约的最后一班火车。她的服装行止，都没有引起其他旅客特别的注意。 其实，也许他们是该注意她的。因为，这位女士在当时不仅已是世界物理学界 相当出名的一位实验物理学家，而且她的这趟旅行，对人类科学的历史，也有着特 别不同的意义。原因是她这次带回纽约的实验结果，使得20世纪的物理进展，发生 了革命性的重大改变。这位女性科学家就是吴健雄。 吴健雄的实验结果，使1957年成为中国人在人类近代科学进展历史中，具有特 殊意义的一年。就在这年，首次有两位中国科学家，以革命性的深邃理论成就，得 到了在世界科学上有至高地位的诺贝尔物理奖。这两位中国物理学家就是目前在美 国纽约州立大学石溪分校任教授的杨振宁博士，和纽约市哥伦比亚大学的教授李政 道博士。他们对于长久以来科学家一直深信的一个科学观念——宇称守恒定律，提 出了大胆而革命性的质疑。他们的质疑由于最先得到吴健雄实验结果的明确佐证， 而成为物理科学上一个新的观点。他们两人也因而得到诺贝尔奖的殊荣。 宇称守恒原本是研究物理的人一致相信的原理之一，要对这个物理上相当基本 的原理发生怀疑，是非比寻常之举。因此尽管由于奇异粒子在实验中显现出不可解 的现象，引起对于宇称守恒诸多质疑的讨论，但是到最后却并没有许多人真正深入 地去探究。 最后向这个原理提出挑战的杨振宁以为，由于时间和空间的对称，在原子、分 子和原子核物理中极为有用，这种有用的价值，使人们自然地假定这些对称是金科 玉律。另外由于宇称的定律用在原子核物理和β衰变上，也一直都用得很好，因此 要提出宇称是不守恒的想法，便立即要遭到强烈反对。 那时候杨振宁在奥本海默主持的普林斯顿高等研究所，4月初春季学期结束后， 就转往位于纽约长岛的布鲁克海汶国家实验室做暑期的访问研究。他继续保持和李 政道每周两次的会面，那时李政道在纽约市的哥伦比亚大学。哥大和普林斯顿以及 哥大到长岛布鲁克海汶实验室的距离相差不多。杨、李的会面，有时是杨到哥大来， 有时是李到普林斯顿或布鲁克海汶，杨、李创造历史的革命性观点，就是在那年的 5月初左右，杨振宁由长岛到哥大和李政道会面的讨论中产生的。 他们同意这一天是1956年的4月底或5月初，杨开车由长岛的布鲁克海汶国家实 验室到哥大，两人原本计划到百老汇大道和125街口一家中国餐馆午餐，由于餐馆还 未开门，他们于是把车停在餐馆前，走到附近一家白玫瑰咖啡室，继续他们在车上 的谈话，然后再转到那家中国餐馆接着讨论。午餐后他们回到李政道在哥大的办公 室，热烈的讨论延续了整个下午。杨、李这次讨论最关键的突破乃是把宇称守恒是 否成立，单独地放在弱相互作用中来看看。 于是在5月里的某一天，和吴健雄同在哥大的李政道便由他在 物理系普平物理 实验大楼8楼的办公室，到13楼吴健雄的办公室去看她。对于弱相互作用中β衰变现 象有深刻认识的吴健雄，立即对这个问题发生极大的兴趣，并且很仔细地和李政道 讨论起来。由于李政道对于弱相互作用衰变实验的了解不多，吴健雄便将一本厚达 上千页，由一位瑞典物理学家希格邦（K．Siegbahn）所编的《β和x射线光谱学》 借给李政道。吴健雄还清楚地记得，当时她的这本书给另外一位物理学家借走了， 她是拿了另外一个人的书借给李政道的。 后来李政道再次和她讨论时，吴健雄曾问起说是不是有任何人提出用什么办法 来做实验，李政道说起高德哈伯所提出的用极化原子技术来检验，吴健雄立即指出， 最好是利用Co60作为β衰变放射源，去进行检验。 经过这些讨论研究，杨振宁和李政道在6月间完成了一篇论文，题目叫做《在弱 相互作用中宇称是守恒的吗？》论文中不但提出理论上对宇称守恒在弱相互作用中 的质疑，也提出了好几种检验这种想法的实验。在他们文章的结尾，感谢了五位物 理学家，其中就包括了高德哈伯和吴健雄。论文在6月22日寄到了美国物理最权威的 期刊《物理评论》，并且在10月1日那期刊出。 不过由于《物理评论》编辑规定不用疑问式题目，因此论文题目改成《对弱相 互作用中宇称守恒的质疑》。这篇论文使杨、李两人得到第二年的诺贝尔奖，文章 本身也成为科学文献中不朽的经典著作。 在杨、李论文完成以前，吴健雄已经认识到，对于研究β衰变的原子核物理学 家来说，这是去进行这样一个重要实验的黄金机会，不可以随意错过。她以为，纵 然结果证明宇称在β衰变方面是守恒的，也一样是为这方面的科学论点，设定了一 个极重要的实验证据。杨振宁说，当时他们也和其他科学家谈过了，但只有吴健雄 看出其重要性，这表明吴健雄是一个杰出的科学家，因为杰出科学家必须具有好的 洞察力。 那年春天，吴健雄原本已和袁家骝计划好，先到瑞士日内瓦出席一项高能物理 会议，然后再到东亚地区去做一趟演讲旅行。这是他们1936年离开中国以后，20年 来头一次回到东亚去，他们原本是要到台湾去访问的。 为了这趟旅程，他们还订了伊莉莎白皇后号邮轮的票，准备坐船横渡大西洋。 吴健雄由于认识到这个实验的重要性，应该马上做一个清清楚楚的检验，于是要求 袁家骝一个人去，让她留下来做实验。袁家骝也是一位物理学家，他很清楚认识到 立即进行这个实验的重要，因此便一个人踏上这趟离开故国20年之后、感怀深重的 归乡之旅。他先出席了日内瓦的高能物理会议，在英国、法国、意大利和埃及短暂 停留，再到印度孟买塔塔研究院访问演讲，然后在7月间到了台湾。 在这期间，吴健雄已经为她决意要进行的实验，做了相当周全的准备。她在新 出的科学文献中，了解到原子核科学在Co60方面最新发展的知识。由于她的实验是 结合原子核实验技术和低温物理的技术，因此吴健雄也积极去了解低温物理的知识。 吴健雄本身不是低温物理学家，她知道必须找到对原子核极化有清楚了解的优 秀低温物理学家，共同来进行实验工作。当时在哥大有一位物理学家加文（R．Gar win），工作于IBM设在哥大的华特生实验室。加文由于进行利用超导材料的高速计 算机发展工作，曾经进行了许多低温物理的研究。吴健雄于是和加文接触，希望他 一同来进行检验宇称守恒的实验。加文由于正开始负责IBM的一项研究计划，因此没 有时间和吴一起工作。 |
回复此楼» 猜你喜欢
博士读完未来一定会好吗
已经有30人回复
-
之前让一硕士生水了7个发明专利，现在这7个获批发明专利的维护费可从哪儿支出哈？
已经有8人回复
-
博士申请都是内定的吗？
已经有7人回复
-
读博
已经有5人回复
-
投稿精细化工
已经有4人回复
-
高职单位投计算机相关的北核或SCI四区期刊推荐，求支招！
已经有4人回复
-
导师想让我从独立一作变成了共一第一
已经有9人回复
-
心脉受损
已经有5人回复
-
Springer期刊投稿求助
已经有4人回复
-
小论文投稿
已经有3人回复
» 本主题相关商家推荐: (我也要在这里推广)
