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《奥本海默》里“消失”的她

2023-09-05 16:42:48来源:
导读《奥本海默》上映后引发全球热议,影片讲述了“原之父”奥本海默传奇又复杂的一生。人们在感叹诺兰精妙的导演手法的同时,网络上也出现了不...

《奥本海默》上映后引发全球热议,影片讲述了“原之父”奥本海默传奇又复杂的一生。

人们在感叹诺兰精妙的导演手法的同时,网络上也出现了不少声音,认为文本设计忽略了众多女科学家们的角色,#奥本海默中没有提到的女科学家们#登上热搜。比如作为生物学家的奥本海默的妻子凯瑟琳,会给研究员们定期测辐射;比如师从奥本海默、在原研制过程中扮演着关键角色的“东方居里夫人”吴健雄。

今天,让我们来了解一下吴健雄的一生。

1973年,阔别家乡近40年的吴健雄身着旗袍回到故里。此时的她,已是美国国家科学院院士、美国艺术与科学院院士,被誉为“东方居里夫人”。故乡的石桥、黑瓦与青石板还是旧时模样,沿途新开了不少小店。她仿佛又看到了那个穿着青布旗袍、第一次踏入明德中学的女孩。

文 | 丁贵梓 谢绵霞(实习生)

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诚朴青春

1912年1月1日,中华民国成立。广袤土地的百年冰霜在民主共和的春风里消融,为社会经济与科学教育发展提供土壤,也出涌动的暗流。清帝退位、袁世凯兵变、派林立,变革与恐怖在欣欣向荣的表象中蔓延。

太仓市浏河古镇。图|图虫创意

太仓市浏河古镇。图|图虫创意

然而,当我们穿过历史硝烟,顺着浏河蜿蜒绵长的碧波,撑船来到长江入海口的一座古镇,却发现这里依然祥和宁静。春日来临,黑瓦双层木屋沿河而立,屋檐滴落的雨水在青石板上砸出小小坑洞。巷子里,石榴树开满了花儿,老人坐在屋门处静静看书。日落时,木窗木扉被夕阳拖出又长又斜的影子,家家户户开始烧柴做饭。

1912年5月,正是在这样的春天,吴健雄出生在浏河镇。每当提及故乡,她总感到自豪:“我家在太仓浏河,就是当年郑和下西洋的地方。”

2023年6月23日,苏州太仓浏河古镇,吴健雄故居。

2023年6月23日,苏州太仓浏河古镇,吴健雄故居。

吴家是当地的书香之家,吴健雄的祖父吴挹峰是太仓周学的贡生,被乡里尊称为吴秀才。他习孔孟之道、重等级观念,但又思想开明,对吴健雄十分宠爱。吴健雄的母亲名为樊复华,人如其名,是位端庄贤良、有思想、有志气的女性。父亲吴仲裔是动荡时代的见证者、参与者,毕业于上海南洋公学(现上海交通大学),经历了戊戌变法、辛亥革命,参与过反对袁世凯武装斗争,也曾组织民防自卫团抵御海匪。

吴仲裔思想进步,追求开放自由与男女平等。他按顺序用“英雄豪杰”四字为子女取名,从未认为“健雄”二字有失女性的文静优雅。为推动女性教育,破除封建、树立新德,他在浏河镇创办明德女子学校,专门向女孩教授文化与职业技能。他爱好弹风琴、唱歌与吟诗,闲暇时,会请上海电影公司来镇里放电影。

吴健雄童年时代的文化启蒙,就来自在明德女子学校度过的小学时光。在父亲的带领下,她从小学习中国古典书籍,亲手制作矿石收音机,性格自立自信,对万物充满好奇。

吴健雄。图|IC photo

吴健雄。图|IC photo

1923年,吴健雄以优秀成绩考入苏州女子师范学校。她遵循“诚朴”校训,低调朴实、勤奋学习。

在这里,她第一次读了居里夫人的传记,了解到欧洲科学发展过程,触碰到人类与浩瀚宇宙的微妙关系。在与同学的一次交谈中,她发现非师范专业的学生还要修读数理化与英语,于是借来同学的课本与作业,利用每天晚上的时间自修数理化课程。

在一场主题为《摩登妇女》的演讲中,吴健雄第一次遇见了胡适先生。这位思想先进、温文尔雅的老师,从《新青年》中走出来,进入了她的学习生活。中学毕业后,她带着崇敬之心前往胡适任教的上海中国公学就读。

在一次由胡适监考的答案中,吴健雄坐在最前面的位置,行云流水地写下自己对清朝三百年思想史的见解。在教务处提交卷子时,胡适向杨鸿烈、马君武提起自己给了一位学生满分成绩,杨、马二人也表示自己班上有位学生总考满分。三人说着便将自己口中的学生名字分别写在纸上,一对照才发现都是吴健雄。

这次答案让吴健雄获得了胡适的赏识,建立起一生的师生情谊。

2

引路之花

1929年,吴健雄被保送到南京大学数学系。第一学期刚结束,她便申请转入了更喜爱的物理系。

在大学的六朝松下,同学们时常能够见到一位身段窈窕、优雅知性、静心读书的女生,并称她为“南楼琼花”。当时,吴健雄刚转专业,很多理科、英语知识仅靠之前的自学是远远不够的。因此,她总喜欢自己一个人在树下静心思考,或抱着一本英语词典记诵。回忆这段生活时,她说:“当时我是真心实意做学问,把青春年华都忘记了。”

大学期间,她在施士元的指导下完成了论文写作。施士元曾在法国巴黎大学镭研究所跟随居里夫人从事多年研究工作,是居里夫人带出的唯一一位中国物理学博士。 教学之余,他总向同学们讲述居里夫人的种种逸事,更是令吴健雄心生敬仰。

1934年7月6日,大学理学院院长孙光远在一片掌声中第一个给吴健雄戴上了学位帽。当时,在大学就读的女学生并不多,能在物理系顺利毕业的更是少之又少。

毕业后的吴健雄先是在浙江大学物理系担任助教,后在胡适的推荐下,前往研究院物理研究所工作。

【注:1928年,国立研究院物理研究所在上海成立,此后20年间七易所址。中国科学院成立(1949年)后,接收合并国立研究院物理研究所与国立北平研究院物理研究所,组建中国科学院应用物理研究所,即现在的中国科学院物理研究所。】

吴健雄初到物理所时,上海秋色正浓,道路上铺满了金黄的梧桐叶。前来迎接她的科研人员中,有一位热情美丽的女博士,她叫顾静徽。顾静徽活泼开朗、面容姣好,喜欢穿旗袍、赏诗词、听音乐、品红酒,是一位既醉心学术又热爱生活的女子。

顾静徽在1929年成为美国物理学会会员,两年后又在美国密歇根大学取得物理博士学位,成为中国近代历史上第一位女性物理学博士。回国后,她一边在研究学院物理研究所任研究员,一边从事教学工作培养人才。

她与吴健雄志趣相投,都沉醉于探索原子内部的奥秘。为此,她坚持成立核物理研究室。研究室条件简陋,总共80平方米,其中14平方米用铁门隔开,摆上长桌、椅子、两张沙发和茶几,便是休息室和会客室。剩下的区域则用作实验室,摆放实验器材。这里昏暗潮湿,终日不见阳光。

这间实验室,正是当时在黑暗中艰难摸索的中国科学界的缩影。吴健雄和顾静徽全身心投入在这方净土,反反复复地撞南墙又再出发,只为捕捉真理的微光。

可是好景不长,日军侵略,战事迭起,内忧外患将国家撕扯得伤痕累累。覆巢之下,安有完卵,研究所像滔天巨浪中的一叶小舟,难以前进。顾静徽见吴健雄风华正茂、潜力极大,所以纵然万般不舍,也不想她一直被困在原地、耽误前途。她向吴健雄介绍了美国密歇根大学的教学力量与科研水平,表示愿意为她联系导师和朋友,力荐她出国深造,走向更广阔的天地。

最终,吴健雄听从了导师的建议,在叔叔的资助下,登上了前往美国的胡佛号邮轮。临别那日,吴健雄站在甲板上,海鸥盘旋,故乡的海风将她的头发吹乱,她依依不舍向父母挥别,开启了留美生涯。此时的吴健雄并不知道,这是她与父母的最后一面。

3

知识殿堂

1936年8月,吴健雄到达美国,计划前往密歇根大学就读。踏上这片异国的土地,万物都新鲜有趣,她决定入学前先去加利福尼亚大学伯克利分校看望友人,但友人因事无法接待。此时,袁世凯的孙子袁家骝正在伯克利分校就读,在中国留学生俱乐部的安排下,他带着吴健雄参观了校园。

这里环境优雅,学术氛围浓厚,学生们自由热切地探讨着学科问题。他们参观了校园东南角,来到一座房门紧闭的简朴小屋前,袁家骝告诉吴健雄:“这是放射实验室,是欧内斯特·劳伦斯的实验室。”吴健雄听后惊呼出声,她在大学期间就听过劳伦斯的大名,不承想竟能站在离他这么近的地方。

吴健雄在美国哥伦比亚大学实验室。

吴健雄在美国哥伦比亚大学实验室。

劳伦斯是美国著名物理学家,于1930年代初发明回旋加速器(1939年凭此获诺贝尔物理学奖),后又建立加利福尼亚大学放射实验室,由此开创由大型研究团队开展大科学研究的模式。这座放射实验室地位极高,已建成的37英寸回旋加速器,可用于加速带电粒子,撞击不同原子核,进行当时热门的原子核实验。

后来,吴健雄选择留在伯克利读书,这时正是物理学在原子核研究方面大放异彩的年代,校园里人才济济。与她同窗的,有以后的加拿大物理学会会长、国家科学顾问沃科夫;教她量子力学的年轻教授,是未来的“原之父”奥本海默;指导她博士论文的赛格瑞,是未来的诺贝尔奖得主。

在这里,吴健雄获得了开启物理学尖端领域殿堂的钥匙。

1938年起,吴健雄开始在放射实验室主任劳伦斯的指导下进行实验研究工作。1939年,她又同赛格瑞合作,利用回旋加速器进行了中子撞击铀原子核并分析其产出物的实验。次年,实验结果被刊登在美国物理学界前沿刊物《物理评论》上。

与此同时,吴健雄也承受着无形的压力。她成绩优异,申请了学校奖学金,但当时的美国社会对东方人抱有歧视,从未给东方学生发过奖学金,最后只给了她助读金。即便如此,身在异国的吴健雄始终坚持着两件事:一是衣着,保持在国内的一贯装束——高领旗袍;二是饮食,她吃不惯西餐快餐,寻觅到一家物美价廉的中餐馆,不仅成为这里的常客,还介绍其他同学前来光顾。

在校期间,吴健雄沉心研究,偶尔同袁家骝结伴去图书馆,二人谈天说地,慢慢熟识、相知、相恋。1942年5月30日,吴健雄生日的前一天,二人的婚礼在美国第一位诺贝尔奖得主、加利福尼亚大学理工学院院长罗伯特的花园里举行。罗伯特举着香槟说道:“我送你们的礼物是一句赠言:愿你们在今后的岁月里,实验第一,生活第二。”这句话成为吴健雄与袁家骝的座右铭。

时值太平洋爆发,双方父母没能来参加婚礼,但卢嘉锡、钱学森、张文裕等当时在美的中国留学生皆闻讯而来,现场热闹非凡。草坪修剪得整洁,阳光透过浓密的绿叶洒满了一地,吴健雄与袁家骝在欢声笑语中挽手迈入婚姻殿堂。

4

突出贡献

1937年2月,纳粹德国开始执行“铀计划”。“珍珠港事件”后,美国加入战场,包括爱因斯坦在内的一批科学家提议要先于纳粹德国制造出原。1941年12月6日,美国正式制定了代号为“曼哈顿”的绝密核研究计划。在曼哈顿工程管理区里,汇聚了大批来自世界各地的优秀科学家。

1974年6月14日,美国马萨诸塞州,哈佛大学校长Derek Bok与荣誉学位获得者合影,前排右一为吴建雄。

1974年6月14日,美国马萨诸塞州,哈佛大学校长Derek Bok与荣誉学位获得者合影,前排右一为吴建雄。

当时,吴健雄即将开展博士论文选题,却不知导师们为何突然忙碌得不见踪影。她只收到劳伦斯留下的一张纸条,上面写着选题建议:检验韧致辐射理论。一天,韧致辐射理论的提出者费米来到实验室,他对吴健雄已进行的核分裂实验表示肯定,给予她一定指导,并要求她对实验数据与详细情况保密。

这时吴健雄还不知道,费米就是负责制造原的二号人物;提议她论文题目的劳伦斯,是罗斯福任命的“铀顾问委员会负责人”之一;总陪伴她做实验的赛格瑞,也是制造原的核心成员;她的任课老师奥本海默,则经历了原从筹备到完成的全过程。

日复一日的实验后,吴健雄进步飞快,形成了一篇有关铀原子核分裂后产生的氙气对种子吸收横截面的研究文章,而她自己也被慢慢卷入“曼哈顿计划”中。1944年3月,吴健雄加入哥伦比亚大学“曼哈顿计划”下属的原重点研究实验室,解决了工程区内连锁反应无法延续的难题。

1945年7月16日,首次原爆炸试验成功。不久后,“小男孩”和“胖子”在日本爆炸,第二次世界大战在两朵饱受争议的蘑菇云中走向尾声。此时的吴健雄已转回基础原子核物理研究上,她听说学校里有台相当大的无铁、圆筒型电磁β谱仪,因战乱被存放在库房,即将运回启用。

此后,吴健雄投入另一个研究计划——有关β衰变的历史、发展、现况及最关键的问题。每周五,她搭火车回到普林斯顿的家中。普林斯顿大学有座藏书丰富、日夜开放的图书馆,她在这里度过数个周末时光,几乎看完了所有关于β衰变的书刊。

吴健雄在物理学科最突出的贡献,主要是围绕β衰变展开的。

第贡献是前期关于β衰变领域的一系列精密实验和初步结论,为学界提供了丰富且可信度高的证明材料。

第贡献是设计实验成功证实了宇称不守恒。

简单地说,宇称是一种空间的左右对称。当时的科学家们信奉宇称守恒,即:时间和空间的变化,不会改变物理规律的形式和结果。然而宇称守恒却在部分实验中出现了难以解答、自相矛盾的情况。1956年夏,杨振宁和李政道考察了宇称守恒概念的实验基础后发现,学界只检验了强相互作用和电磁相互作用中的宇称守恒定律,却忽视了弱相互作用的过程。

他们提出质疑,并向了解β衰变的吴健雄寻求帮助。吴健雄听后,和美国国家标准局一组科学家一起在实验室埋首苦战,决定利用钴60为β源进行实验。最终,实验明显且准确地证实了宇称在弱相互作用中不守恒的想法。

第贡献是领导设计实验,证明了β衰变中矢量流守恒理论,这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。

1957年,杨振宁和李政道因宇称不守恒的证明获诺贝尔物理学奖,对此有着同样突出贡献的吴健雄却未在获奖名单之列。多年来,吴健雄未对此事公开发表意见。但她在1989年给友人的一封信中曾这样说道:“我的一生,全然投身于弱作用方面的研究,也乐在其中。尽管我从来都没有为了得奖而去做研究工作,但是,当我的工作因为某种原因而被人忽视,依然是深深地伤害了我。”

5

来自中国的女科学家

回望20世纪的科学界,女性科学家们并没有留下太多的故事,最著名的玛丽·居里,在历史叙述中也是以夫姓“居里”代称。

1982年6月26日,吴健雄应邀在北京作题为《宇称不守恒之发现》学术报告。图|新华社

1982年6月26日,吴健雄应邀在北京作题为《宇称不守恒之发现》学术报告。图|新华社

在求学与职业生涯中,吴健雄也曾多次因女性身份受挫:或因亚裔女性的身份难以得到奖学金,或在与老师初次见面时被担心“无法吃苦”,或在工作岗位中难以得到重用。

但她不断用果敢、细致与智慧证明着自己,更在诸多领域踏出了女性的第一个脚步:美国物理学会第一位女会长,第一位美国国家科学院康斯托克奖的女性得主,第一位获得普林斯顿大学荣誉博士的女性,美国第一位当选为年度工业研究科学家的女性,中国科学院授予的第一位外籍女院士……最为科学界称道的,是她在40年科学生涯中实验工作的完整性和准确性。她从没有做过一个错误实验,可以想象这背后需要怎样的严谨稳重与严格要求。

1981年12月15日,意大利罗马希尔顿饭店,吴健雄在这里接受了杰出妇女奖。她自豪地谈到:“我出生于中国并在那里成长,又在美国接受高等科学教育,我深知我渊源于中国传统文化的优点,也对西方文化的力量及现代社会具有坚强的信心。”

当我们翻阅一张张旧照,试着走进她的生活,就会发现她不仅是一位荣誉满身的科学家,更是一位丰富饱满、优雅温柔、思想先进的东方女性。她偏爱旗袍,做实验时也是旗袍外罩实验服;乌亮黑发总是高高盘起,吴侬软语如江南烟波般柔美。穿着打扮、言行举止,流露着来自东方的儒雅温和。

闲暇时间,吴健雄鲜少听歌剧话剧和流行音乐,而是钟情于京剧、昆曲。她记得在国内读书时,叔叔曾带她看了两次《牡丹亭》与《游园惊梦》,她看后逢人便说昆曲词曲有多美。后来,叔叔送了她的一台老式留声机,咿咿呀呀传出的唱腔,陪伴她度过了无数孤独时光。

吴健雄与袁家骝在美国的家中,也沉淀着中国的优秀传统文化:徐悲鸿、张大千、吴作人等名家的国画,还有中式地毯、木质雕花家具和梅兰竹菊的安徽铁画,让身在异乡的两人时时感到家乡的亲切。

即使定居美国,吴健雄心里始终有一片最温暖柔软的角落——那个度过了童年的江南水乡。祖父抱着她笑得满脸皱纹,轻唤她的乳名“薇薇”;母亲在她临行前温柔叮嘱,在烛光下反复检查随行物品;父亲握着她的小手,摆弄小收音机,逐字逐句告诉她古书典籍里的英雄故事与人生哲理。

20世纪70年代,中美关系开始正常化后,吴健雄和袁家骝也开启了回乡之旅,他们抵达广州,又回到吴健雄的家乡浏河。此时,她的父母早已离世,唯有父亲创立的明德学校依然伫立,书声琅琅。物是人非的酸楚与重回故里的亲切,让她百感交集。

在北京人民大会堂,周恩来亲自接见了吴健雄夫妇,虽是初见却相谈甚欢。后来,吴健雄夫妇常常回家,带儿子领略中华文化。1988年,夫妇二人捐献170万元,在明德校园内建起一座两层高的江南水乡特色楼房,名为“吴健雄紫薇阁”,用作接待楼。茂盛的紫薇古树在风中轻摇,掩映着这座青瓦白墙的江南楼阁。一草一木都寄托着吴健雄对于乡里孩子们的期盼与爱,正如她父亲一样。

魂兮归来绕故里,芳草斜阳长相依。1997年,吴健雄病逝。袁家骝遵循她的遗愿,将她的骨灰临时安放在明德学校里。后来,墓园在校内落成,墓室前方是一对向不同方向水平旋转的深色花岗石球,顶端分别向上喷出一高一低两股水柱。水池旁的黑色花岗石板上,雕刻着李政道的诠释:

按宇称守恒定律,凡是二个左右完全对称系统的演变应该永远左右对称的,这似乎极合理的定律于一九五七年正月被吴教授钴核子衰变实验推翻了。

这建筑中二石球象征二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。

谨以此纪念吴健雄划时代的重大科学贡献。

李政道

一九九八年四月四日

1990年5月18日,经国际小行星中心批准,国际编号为2752的小行星被中科院紫金山天文台命名为“吴健雄星”。它直径只有32千米,却在偌大宇宙中散发光亮,出现在人类视野中。正像吴健雄,一位从江南水乡的小镇里走来的女子,冲破时代硝烟,潜心钻研,走向世界,成为物理学史上一颗不可磨灭的璀璨之星。

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