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吴健雄

吴健雄

吴健雄（1912年5月31日至1997年2月16日），女，汉族，出生于江苏太仓，博士毕业于美国加利福尼亚大学，美籍华人，核物理学家，中国科学院外籍院士，美国国家科学院院士，美国艺术与科学院院士，台湾“中央研究院”院士。

1934年，毕业于国立中央大学，获理学学士学位，1936年，赴美国留学，1940年，博士毕业于美国加利福尼亚大学。1942年，任教于美国史密斯学院，1944年3月，进入哥伦比亚大学原子弹研究重点实验室，参加了“曼哈顿计划”。1952年，任哥伦比亚大学副教授，1958年，晋升为教授，并当选为美国科学院院士，1972年，当选为美国艺术科学院院士、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，1994年，当选为中国科学院第一届外籍院士。

吴健雄长期从事实验核物理研究，用β衰变实验证明了在弱相互作用中的对称不守恒，推翻了宇称守恒定律；用12B和12N的β谱形状的实验，证明了核β衰变中向量流守恒定律；否定了局部隐变量理论，支持了量子力学的正统法则；将穆斯堡尔效应（Mössbauer effect）用于生物学研究。其次，还在内轫致辐射、奇异原子、血红蛋白、正电子偶素、超低温核物理等方面做出贡献。1975年，先后获美国物理学会核物TomBonner奖、美国国家科学奖，1978年，获沃尔夫奖物理奖。

人物经历

早年与求学

1912年5月31日，吴健雄出生于苏州市太仓县的一个书香门第，是父母的第二个孩子，父亲吴仲裔，毕业于上海市南洋公学，参加过“反袁斗争”，思想开明，重视子女的教育。受家庭影响，七岁时，吴健雄便进入父亲创办的明德学校接受启蒙教育，读书写字。1923年，吴健雄在浏河明德小学毕业后以第九名的好成绩，考入苏州市第二女子师范学校，1927年，任小学教员。1929年，于该校毕业，并以优异的成绩获得了保送南京中央大学(现东南大学)数学系。

第一年她没有选择进入南京中央大学学习，选择去上海的中国公学学习，成了时任中国公学校长胡适的学生，1930年，回到南京大学学习，因喜爱物理，一学期后转入物理系物理专业，1934年，在物理学家施士元教授指导下，吴健雄用一篇《证明布喇格定律》的优秀论文毕业。大学毕业后，吴健雄进入浙江大学任物理系助教，次年，进入中央研究院从事研究工作，由于当时无法提供先进的实验设备，不能及时得知国外最新研究动态，吴健雄在中央研究院的导师顾静徽教授积极鼓励她去海外求学。1936年，赴美深造，来到美国加利福尼亚大学柏克莱分校留学，师从物理学界巨擘欧内斯特·劳伦斯（Ernest Orlando Lawrence）、埃米里奥 · 赛格瑞（Emilio Segre）、奥本海默（Julius Robert Oppenheimer）等物理学“巨头”，1939年，在塞格瑞指导下，吴健雄进行原子核分裂的产物研究，其中一项结果为美国制造原子弹的“曼哈顿计划”提供了关键的帮助。 1940年，于该校毕业，获物理学博士学位。

工作与研究经历

博士毕业后，留在柏克莱做了两年博士后，研究铀的分裂产物和一些元素的放射性同位素。1942年5月30日，吴健雄与袁家骝喜结连理，主婚人是加州理工学院的诺贝尔物理学奖获得者罗伯特·密立根教授。同年，任教于史密斯学院。1944年，吴健雄来到普林斯顿大学担任讲师，并定居于普林斯顿。3月，前往纽约哥伦比亚大学，以外国国籍科学家身份加入战时研究，参加美国机密制造原子弹的曼哈顿计划，并负责最核心的“原子核的分裂反应”研究。1945年7月16日，人类第一颗原子弹新墨西哥州的一个沙漠中试爆成功，这促成了第二次世界大战的结束。 1945年下半年，二次大战结束，吴健雄成为少数几个可以留在哥伦比亚大学工作的物理学家之一。

1949年，吴健雄和合作者为验证β衰变理论与实验间的歧异，进行实验研究，其结果与恩里科·费米的理论完全吻合，这结束了多年来的争论。1952年，吴健雄被聘为哥伦比亚大学永久聘用资格副教授。1954年，加入美国国籍。1956年，李政道、杨振宁提出在β衰变过程中宇称可能不守恒，并找到了弱作用实验领域的β衰变专家吴健雄，向她请教。1957年初，吴健雄带领团队，对β衰变进行实验研究，证明了在弱相互作用中的对称不守恒。吴健雄的实验验证了杨、李二人理论的正确性，杨振宁、李政道获得了1957年的诺贝尔物理学奖。1958年，吴健雄晋升为哥伦比亚大学正教授，同年，当选美国科学院院士和被普林斯顿大学授予名誉博士学位。1962年2月22日，健雄夫妇回台参加“中研院”院士会。1963年，吴健雄用“12B”和“12N”的β谱形状的实验结果，证实了费恩曼与默里·盖尔曼关于“向量流守恒”的理论预言。1964年，吴健雄在麻省理工学院举行的一场座谈会上为反对性别歧视发声。

1969年至1972年，吴健雄先后当选英国爱丁堡皇家学会荣誉会员、美国艺术科学院院士。1973年初，吴健雄当选为美国物理学会副会长，同年，吴健雄与丈夫袁家骝回国，并受到周恩来总理在北京人民大会堂的亲自接见，同年，吴健雄当选哥伦比亚大学普平物理学讲座教授。1975年，转正成为美国物理学会第一任女会长。1980年，吴健雄退休，并将重心转移到中国的物理学教育与发展。1982年，先后受聘为南京大学名誉教授、中国科学院高能物理研究所学术委员会委员。1990年，吴健雄被聘为东南大学校务委员会名誉主任、校友总会名誉会长、名誉教授。1994年，她当选为中国科学院第一批外籍院士，同年，获得“全美华人杰出成就奖”。

逝世

1997年2月16日，吴健雄因病在纽约的家中逝世，终年85岁，依吴健雄本人生前的愿望，将骨灰安放在故乡中国苏州市。

主要成就

证明了在弱相互作用中的宇称不守恒：1956年，华裔美国科学家李政道、杨振宁在分析“最轻的奇异粒子衰变”时遇到了难题，提出弱作用下宇称（P）可能不守恒的假说之后，1957年，吴健雄带领团队对“钴-60原子核”进行实验，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，其实验结果改变了物理科学中“宇称守恒”的基本信念，证实了弱相互作用中的宇称不守恒。

矢量流守恒定律：1963年，吴健雄用“12B”和“12N”的β谱形状的实验，证明了核β衰变在矢量流守恒定律，这是物理学史上首次由实验定“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提出起到了至关重要的作用州。

核β衰变研究的其他贡献：1949年，吴健雄与艾柏特（R.Albert）对β衰变理论与实验间的歧异进行验证，证实了β谱形状的源效应，其实验结果与科学家恩里科·费米的β衰变理论完全吻合，澄清了多年来关于β衰变的争论，并对β衰变的各种跃迁进行了系统的研究，丰富和完善β衰变理论。1970年，吴健雄团队为了尽量减少宇宙线的背景辐射，选择在在美国克利夫兰附近的一个600余米深的盐矿井内进行48Ca双β衰变则实验。

量子力学：1950年，吴健雄团队发表了一篇关于“散射湮没辐射的角关联”的文章，证实了“保罗·狄拉克”理论，也证明了正电子与负电子的宇称相反，与“量子力学”并无矛盾，1975年，吴健雄团队又发表了一篇题为“普顿散射的湮没光子的角关联以及隐变量”的文章，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。这些实验结果不遵从“贝尔不等式”，却与量子力学符合得很好，从而否定了任何形式的定域隐参量理论，在更高程度上支持了量子力学的正统法则。

μ子、介子和反质子：从1965至1975年间，吴健雄一直在从事高能物理领域方面实验工作，其中，“μ子”物理方面研究：如Sn、Nd、W等元素的μ子X射线的同位素移的测定、209Biμ子X射线的磁偶极和电四极矩超精细相互作用和近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研究：如交变梯度同步加速器产生的强大的“K-，Σ-”“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。

穆斯堡尔效应（Mössbauer effect）：1958年，德国物理学家穆斯堡尔(R．Mouml)首次在实验中发现应用穆斯堡尔效应之后，吴健雄就开始对穆斯堡尔效应进行深入研究，专门研制了用于低温穆斯堡尔效应研究的闭环氦致冷器，经过实验研究，其结果证明对于“放射源”或“库仑激发源”都可使用。1978年，吴健雄将穆斯堡尔效应用于生物学中大分子的结构研究，利用3He/4He稀释致冷器进行测量，其结果表明在约0.13K时该血红素进行磁跃迁。此外，还利用这一装量在诸如收体温术、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。

其他科学成就：吴健雄还有许多其他贡献，如放射性同位素的分析，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42Ca和47Sc的激发态的寿命，中子与3He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，连锁反应无法延续的难题、内轫致辐射、”5xe对核裂变链式反应的重大影响、奇特原子、血红蛋白、正电子偶素、超低温核物理、核能级图、探究血红结构等方面都做过不少重要的工作，并取得了一定的成绩。