【袁家骝和吴健雄子女】核物理学家吴健雄生平简介

吴健雄,美籍华人,著名核物理学家、被誉为"东方居里夫人",世界物理女王、原子弹之母、原子核物理的女王、中国居里夫人、物理科学的第一夫人、最伟大的实验物理学家,在β衰变研究领域具有世界性的贡献。下面是学习啦小编为大家整理的核物理学家吴健雄生平简介,希望大家喜欢!

中华民国元年(1912年)五月三十一日,吴健雄生于江苏省苏州太仓浏河镇书香门第的,父亲吴仲裔提倡男女平等,创办明德女子职业补习学校,对吴健雄的成长起了至关重要的作用。吴健雄属"健"字辈,族人依次以"英雄豪杰"取名。乳名"薇薇"的吴健雄虽是女孩,但因排行第二,得了"健雄"这个颇为阳刚的名字。父亲吴仲裔希望她不让须眉,积健为雄。得益于父亲的开明思想,吴健雄自小就能与其他兄弟一样读书识字。

中华民国十二年(1923年),吴健雄小学毕业后考入苏州市第二女子师范学校。

中华民国十六年(1927年)以优秀成绩从师范学校毕业,任小学教师。

中华民国十八年(1929年),吴健雄考入南京大学数学系,一年后转入物理系读书。

中华民国十九年(1930年),吴健雄进入中央大学,攻读数学专业。吴健雄资质俊秀,学习游刃有余,在求知欲的驱动下,她翻阅了一些有关X光、电子、放射性、相对论等方面的书籍,没想到一下子便被伦琴、贝克勒尔、居里夫妇、爱因斯坦等科学巨匠给深深地吸引住了。于是,她第二学年便申请转到了物理学系。

中华民国二十三年(1934年),在施士元的精心指导下,吴健雄撰写了一篇题为《证明布喇格定律》的优秀毕业论文,获国立中央大学物理系学士学位,她于1934年离开了母校。毕业之后她受聘到浙江大学任物理系助教,不久进入中央研究院从事研究工作。

中华民国二十五年(1936年),入美国加州大学伯克利分校,师从物理学界巨擘欧内斯特·劳伦斯、塞格瑞、奥本海默等物理学"巨头"。

中华民国二十七年(1938年),当吴健雄正式开始做原子核物理实验时,这还是一个全新的领域。

中华民国二十八年(1939年)由塞格瑞指导吴健雄进行的实验,正是研究铀原子核分裂的产物,它的一项结果为美国制造原子弹的曼哈顿计划做出了重要贡献。

中华民国二十九年(1940年),获得物理学博士学位后,她的学位论文发表在物理学界最权威的《物理评论》上。[4] 吴健雄起初是在史密斯学院担任讲师,1944年到普林斯顿大学担任讲师,并定居于普林斯顿。

中华民国三十一年(1942年)五月三十日,在美国与袁家骝博士结婚。

中华民国三十三年(1944年)三月,她前往纽约市哥伦比亚大学,作为资深科学家暂时研究,参与浓缩铀制程,发展y射线探测器;当时吴健雄尚未加入美国国籍,以未入籍的身份参加美国机密制造原子弹的曼哈顿计划。

中华民国三十七年(1948年),获聘美国物理学会会士。

1952年,任哥伦比亚大学副教授。

1956年之前,吴健雄已因在β衰变方面所作过的细致精密又多种多样的实验工作而为核物理学界所熟知,同年李政道、杨振宁提出在β衰变过程中宇称可能不守恒之后,吴健雄立即领导她的小组进行了一个实验,在极低温条件下用强磁场把钴-60原子核自旋方向极化,而观察钴-60原子核β衰变放出的电子的出射方向。

他们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。这个实验结果证实了弱相互作用中的对称不守恒,在整个物理学界产生了极为深远的影响。

1957年1月15日,吴健雄的实验多次证实了杨振宁、李政道的设想,她将实验报告整理成论文,寄到了《物理评论》。同日,哥伦比亚大学为这项新的发现史无前例地举行了一场记者会。第二天,《纽约时报》以头版报道了吴健雄实验的结果。

消息传出后,世界各地的科学家,都奔往吴健雄所在的实验室。吴健雄也接到无数大学和实验机构的邀请,要她去讲述她的实验结果。但由于某些原因,吴健雄未能与杨李二人共同获得1957年的诺贝尔奖。

很多人为她感到不公,但她本人从未作出任何回应。只是在给1988年诺贝尔奖得主史坦伯格的祝贺信上写道:"尽管我从来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。"

1958年,晋升哥伦比亚大学正教授,同时获选为普林斯顿大学创校百年来第一位女荣誉博士,同一年她还当选为第一位华裔美国国家科学院院士,被列入《美国科学名人录》。

1972年,起提任普林斯顿大学物理学教授直到1980年退休。

1975年,曾任美国物理学会第一任女性会长,同年获得美国总统福特在白宫授予她的国家科学勋章,这是美国最高科学荣誉,1978年在以色列获得沃尔夫奖。

1975年,当选美国物理学会会长,获美国国家科学奖章。

1982年,受聘为南京大学、北京大学、中国科学技术大学名誉教授,是中国科学院高能物理研究所学术委员会委员 。

1982年,在南京大学开办系统讲座,论述了β衰变、宇称不守恒、穆斯堡尔效应等方面的课题。

1984年10月,吴健雄第一次回到阔别40多年的故乡,参加母校明德学校恢复校名暨明德楼落成典礼,独资捐建明德学校紫薇楼。

1986年获得南京大学荣誉博士学位。吴健雄生前多次探访南京大学及南京大学物理系,并与导师南京大学教授施士元交流。

1990年,中国科学院紫金山天文台将国际编号为2752号的小行星命名为"吴健雄星"。

1994年,吴健雄当选为中国科学院外籍院士。

1997年2月16日,吴健雄在纽约病逝,终年85岁。遵照本人遗愿,袁家骝亲自护送吴健雄的骨灰回大陆,安葬于苏州太仓浏河。吴健雄的墓地在明德学校紫薇阁旁,墓体设计由贝聿铭任设计顾问。明德学校的科技楼被命名为"吴健雄楼",袁家骝捐赠25万美元作为基建费。他表示,他是浏河的女婿。浏河是他的第二故乡。作为一个科学家,他拿不出更多的钱来,但他可请海内外优秀的科学家来做学校的顾问,推动明德学校的发展。

1.1957年用β衰变实验证明了在弱相互作用中的宇称不守恒。

1956年之前,吴健雄已因在β衰变方面所作过的细致精密又多种多样的实验工作而为核物理学界所熟知。1956年李政道、杨振宁提出在β衰变过程中宇称可能不守恒之后,吴健雄立即领导她的小组进行了一个实验,在极低温(0.

01K)下用强磁场把钴-60原子核自旋方向极化(即使自旋几乎都在同一方向),而观察钴-60原子核β衰变放出的电子的出射方向。他们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。

就是说,钴-60原子核的自旋方向和它的β衰变的电子出射方向形成左手螺旋,而不形成右手螺旋。但如果宇称守恒,则必须左右对称,左右手螺旋两种机会相等。因此,这个实验结果证实了弱相互作用中的宇称不守恒。由此,在个物理学界产生了极为深远的影响。

2.1963年用实验证明了核β衰变在矢量流守恒定律

吴健雄对β变的一系列实验工作,特别是1963年证明的核β衰变中矢量流守恒定律,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,对后来电弱统一理论的题出起一重要作用。

3.在β衰变研究在的其他贡献

关于β衰变的研究对原子核物理和粒子物理的发展具有极重要的意义。吴健雄从事这一专门领域的研究多年,被公认为是这方面的权威。证实了β谱形状的源效应,澄清了早期β衰变理论中的一些错误,支持了费米理论。

对β衰变的各种跃迁,特别是禁戒跃迁的全部级次进行了系统的研究,丰富和完善了β衰变的理论。对双β衰变的研究。1970年,吴健雄等报道了一次在美国克里夫兰附近的一个600余米深的盐矿井内进行的48Ca双β衰变则实验。实验选在深矿井内是为了尽量减少宇宙线的背景辐射。

4.关于量子力学的基本理论方面的实验

吴健雄1935年爱因斯坦、波多尔斯基、罗森发表了一篇论文,对哥本哈根学派创立的量子力学描述的完备性提出了疑问,他们的看法可归结为一个佯谬。由于对量子力学关于物理量可测度性及几率概念的认识有不同看法,爱因斯坦始终认为应当有一种理想的、确定的、对物理实质有完备叙述的理论出现以代替目前的量子力学数学结构,因而导了后来有"隐变量理论"的出现,即认为量子力学中的"概率"乃是对某些目前未知的"隐变量"作某种平均的结果。

因此,几十年来有一些物理学家企图寻觅这些"隐变量"以建立新的、完备的量子力学,但均未成功。而另一些物理学家则否认有这些"隐变量"存在,事实上已有人证明在希尔伯特的某些条件下,目前的量子力学的数学结构是不容隐变量存在的。[7]

吴健雄等早在1950年就发表了一篇关于"散射湮没辐射的角关联"的文章,实验表明具有零角动量的正、负电子对湮没后发出的两个光量子,如狄拉克理论所预料,将互成直角而被极化,也证明正电子与负电子的宇称相反,说明与目前的量子力学并无矛盾。

1975年吴健雄等又发表了一篇题为"普顿散射的湮没光子的角关联以及隐变量"的文章,报道他们测得的在一很宽的散射角范围内到达符合的康普顿散射光子的角分布,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。

J.S.贝尔(Bell)在1964年曾对任何局部隐变量理论所能预言的角分布取值围作了限定,而吴健雄等所观察到的角分布在假设通常的量子力学康普顿散射公式是正确的前提下并不符合贝尔的限定,这样也就再次对局部隐变量理论作了否定,从而在更高程度上支持了量子力学的正统法则。

5.μ子、介子和反质子物理方面的实验研究

从60年代中期开始的10年间,吴健雄集中力量从事这一中、高能物理领域的实验工作。发表了大量论文,有不少工作富有首创性和很高的学术价值。

μ子物理方面的工作包括: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的研究;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的工作主要是利用布鲁克海文国家实验室内的交变梯度同步加速器产生的强大的K-,Σ-和粒子流,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。

6.穆斯堡尔效应的测量及其应用方面的工作

在1958年发现穆斯堡尔效应之后,吴健雄就开始对它进行深入研究。他们专门研制了一种闭环氦致冷器用于低温穆斯堡尔效应研究,其温度控范围为20—300K,对于放射源或库仑激发源均可使用。他们用库仑激发后产生的穆斯堡尔效应,分别测量了钨同位素(182,184,186W)和铪同位素(176,178,180Hf)的第一激发2 态中的电四极矩的比率,并与转动模型所预期的结果作了比较。

在1978年,他们进一步用一个3He/4He稀释致冷器使穆斯堡尔测量得以在低至0.03K的温度下进行,以研究氧高铁血红素的磁性质与弛豫特性,结果表明在约0.13K时该血红素进行磁跃迁;利用这一装量还在诸如收体温术、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。

7.其他实验工作

吴健雄在实验核物理方面的研究工作涉及面广。她尤其注意实验技术的不断改进,曾对多种核辐射测器的开发、改进做出了贡献,例如薄窗盖革计数器、某些塑料闪烁探测器、Ge(Li)半导体探测器等。至于所涉足的实验工作,较早斯完成的有某些方射性同位索的分析,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等等。

没有吴健雄的实验结果,李政道、杨振宁二人的理论只能是一种构想,吴健雄的实验结果改变了这一切,吴健雄应该当之无愧地与他们共同分享诺贝尔奖。(1988年诺贝尔物理学奖得主史坦伯格评)

吴健雄为世界顶尖的女性实验物理学家,她的意志力和对工作的投身,使人联想到居里夫人,但是她更加的入世、优雅和聪慧。(诺贝尔奖得主赛格瑞评)

她是我知道的一个最有才气和最漂亮的实验物理学家。(阿瓦瑞兹评)

吴健雄先生不仅是太仓人民的骄傲,也是中国物理学界、中国科学界的骄傲,吴健雄奋进不息的科学生涯,勇于创新的大师风范,情系桑梓的爱国情怀,给当代的中国科学工作者树立了榜样,要学习和发扬她的科学精神,继承她自强不息、百折不挠的科学激情。(中国科学院副秘书长曹效业评)

中国人还是中国人。这是建筑大师贝聿铭在评论吴健雄中国情结时说的话。

吴健雄教授和袁家骝教授均将他们半个世纪的生涯奉献给了崇高的科技事业,道德文章,堪为当代青年人效法的楷模。(南京大学物理系教授、中科院院士冯端评)

吴健雄不仅在物理学领域取得了许多重要发现,她还为现代实验物理学奠定了很高的标准,这个标准永远不会过时。(美国传记作家评)

吴健雄堪称进入世界一流物理学家行列的中国女性第一人,她是20世纪华人妇女的杰出代表,吴健雄奋进不息的科学生涯,勇于创新的大师风范,情系桑梓的爱国情怀,给当代的中国科学工作者树立了榜样。对吴健雄先生的最好缅怀,就是要学习和发扬她的科学精神,继承她自强不息、百折不挠的科学激情。(北方网评)