一 灵气斐然
吴健雄(1912-1997),祖籍江苏太仓,民国十大才女中唯一的女科学家,对20世纪的实验物理学做出了一系列的重大贡献,有“世界最杰出的女性物理学家”“核物理女皇”“东方的居里夫人”之美誉。1944年,她参与了美国曼哈顿计划,1956夏天至1957年1月,吴健雄采用钴60进行β衰变实验,发现了宇称在弱相互作用下的不守恒,推翻了“宇称守恒定律”。1975年,吴健雄当选美国物理学会第一任女性会长,成为堪与费米、康普顿等科学巨匠比肩的物理学一代旗手。1990年,中国科学院紫金山天文台将发现的一颗小行星命名为“吴健雄星”,将她的名字留在了永恒的星空。
吴健雄于1912年5月31日出生于江苏省苏州太仓浏河镇。作为家中的长女,她的出生给这个读书人家庭带来许多欢乐。由于她这一代排行健字辈,父母又以“英雄豪杰”顺次为子女名字,在年长3岁的大哥健英之后,吴家为女儿取名健雄,小名薇薇。后来,健雄的弟弟名健豪。
吴健雄的祖父吴挹峰在清末中过秀才,难免有些重男轻女的守旧观念。因此,吴健雄虽是家中唯一的女儿,却没有受到溺爱娇宠。幼时的她眉清目秀,言谈举止间已经流露出逼人的灵气与不俗的见识。
有一次,吴健雄听见爷爷叫她母亲“平平”,小健雄便皱起眉头,给爷爷更正道:“爷爷,妈妈不叫平平,叫复华,樊复华。”
孙女的机灵和淘气令吴挹峰喜欢,便继续问起道:“薇薇,你知道妈妈为什么叫复华?”吴健雄说:“复华,是由孙中山说的驱逐鞑虏,恢复中华。爸爸常说他是个大好人,就给妈妈改了叫复华的名字。”原本对吴健雄是个女孩有些许不快的祖父,也逐渐地疼爱这个孙女了。
由于父母都坚持提倡男女平等的开明理念,使得出身于书香门第的小健雄从小就得到了读书识字的机会。她的小学教育是在浏河镇的明德学校完成的,学校名为“明德女子职业补习学校”,取意于“大学之道,在明明德”和“明文德治”。吴健雄对这所学校具有极其深厚的感情,因为这所校园不仅给了她正规的知识教育,更蕴含着父亲在建校过程中所体现的勇于担当、勇于开风气之先的精神。这种精神让吴健雄引以为傲,也使她受到人生的启迪。从某种程度上说,父亲吴仲裔是小健雄人生中第一任重要的老师,父亲的开明与胆识对小健雄的一生有着最深远的影响。
父亲就曾在太仓县立第三高等小学学习,毕业后考入上海的南洋公学,它是上海交通大学的前身。父亲在南洋公学充满学术自由、竞争开放的氛围中,逐渐接触到西方国家的自由、平等思想,阅读了有关人权和民主方面的书籍。他不但思想进步,还是一个兴趣广泛的人。他在无线电、狩猎、风琴、吟诗作词等方面都很精通。他对子女并不强加要求,但在耳濡目染之下,子女们也都继承了父亲热爱生活的情致与雅趣。据吴健雄回忆,父亲给家里装了一台矿石收音机,还组装了好几台送给乡邻。因为当时没有丰富的文化娱乐生活,闲暇时大家只能到茶馆小聚,谈谈新闻,讨论新鲜事物。于是,父亲便给每家茶馆送去一台,使喝茶的乡亲都能够了解外面的世界。
吴仲裔不仅是一名吟风弄月的读书人,还是一位侠肝义胆的男子汉,他曾率领民团剿灭当地土匪,击毙匪首,为民除害。
吴仲裔特别重视教导子女接触新知识,他将上海《申报》上一些科学趣闻念给孩子们听。此外,他还常看上海商务印书馆出版的“百科小丛书”,为小健雄讲述一些科学家的故事,吴健雄从小便对于探索奇妙的自然知识产生浓厚的兴趣。
吴仲裔在现代文明及自然科学方面对孩子的启蒙,使吴健雄立志于钻研自然科学,父亲的开明、胆识与人品对吴健雄日后为人处世及治学态度都有很大影响。
吴健雄的童年是一段“美好而快乐的生活”。父亲对她的一生影响很大,她曾说:“如果没有父亲的鼓励,现在我可能在中国某地的小学教书。父亲教我做人要做‘大我’,而非‘小我’。”
读完小学后,吴健雄考入苏州市第二女子师范学校,开始了新的梦想和追求。
苏州第二女子师范是当时的名校,校长杨诲玉是一位教育家。她自己有新的教育理念,在苏州女师进行过多项实验教育,取得良好的效果,在海内外教育界享有盛誉。能够进入该校就读并不容易,吴健雄在苏州第二女子师范的入学会考中,在近万名考生中以第九名的成绩顺利入学。进入苏州女师后,吴健雄不但能够接受众多优秀教师的培养,还在新式的实验教育中进一步感受到了先进开明的新观念,由于经常邀请知名学者来校演讲,吴健雄的见识与视野也进一步开阔起来。
1929年,吴健雄以优秀成绩从苏州女师毕业,并获准保送进入南京国立中央大学。根据当时的规定,师范学生保送上大学需要先任教服务一年,她便留校在小学部担任教师。
二 恩师胡适
早在苏州女师时期,吴健雄就已经知道胡适的大名。通过阅读《新青年》《努力周报》等杂志上胡适的文章,吴健雄对于这位年轻的北大教授充满了钦佩与景仰。
一次,胡适应邀到苏州女师进行演讲,校长杨诲玉知道校内有一位被老师赞为“笔大如椽,眼高于顶”的才女叫吴健雄,并且她又恰恰对胡适先生的思想充满崇拜,便特地让吴健雄记录整理这一次的演讲内容。
事隔经年,吴健雄还记得胡适演讲题目叫作《摩登的妇女》,内容在于探讨女性应如何在思想上走出旧传统的桎梏。吴健雄对于胡适在演讲中举的一个事例记忆犹新——胡适先生指出,中国一个一贫如洗的以拾荒为生的老太太,如果无意间在垃圾堆里找到钱或有价值的东西,一定不会送还人的。因为道德标准是和生活水准有着密切的关系。相对于以往学究一味倡言道德修身的陈腔,胡适这种以客观理性的方式评断人性的思路,也给了吴健雄很大的启发。
胡适结束苏州女师的演讲后,第二天到东吴大学演讲,吴健雄又赶过去听。在那次的演讲中,胡适不仅讲到了新时代的妇女,也对社会的改造提出了自己的见解,使得她的内心中思绪澎湃,激动不已。
前面说过,吴健雄被保送到中央大学后,没有立即进入大学深造,也没有去教书,因当时师范服务的规定并不严格。不愿意中断学习的吴健雄进了上海中国公学继续学习。
中国公学是我国第一所私立大学,当时留日学生因愤恨日本人歧视中国留学生,集体退学回国,并自力筹建了这所大学。中国公学于1906年创办,胡适早年也曾投考该校并在此处就读。1928年,中国公学爆发学生风潮,胡适出面调停,在北大任教之余,亦兼任中国公学校长,并亲自教授“清朝三百年思想史”。
师范毕业的吴健雄,尽管成绩已经十分出众,但她觉得自己在数学、物理以及文史学科上,还有所欠缺。因此,她在中国公学就读期间,不仅选修了数学方面的课程,还选修了著名历史学家杨鸿烈教授的历史学以及知名社会学者马君武讲授的社会学。当然,给她印象最深也受益最多的,还是胡适讲授的“清朝三百年思想史”。
一次考试过后,批阅完试卷的胡适兴奋地对杨鸿烈、马君武说:“我从来没有看到一个学生,对清朝三百年思想史阐述得这么透彻,我打了一个100分。”杨鸿烈、马君武闻言,均说班上有个学生总得100分。三人一经交流,发现总得满分的学生是吴健雄一个人。三位老师对她的才情赞不绝口,感叹“怪不得她能保送进中大呢”。胡适甚至曾在公开场合说过,与吴健雄的师生缘分,这是他生平最得意,也最值得自豪之事。
胡适对吴健雄十分赏识,一直关心着这位专心学术、满腹才思的弟子。胡适在旅行中看到书店有英国物理学家卢瑟福的书信集,认为吴健雄对此会感兴趣,就买了寄送给在美国念物理的吴健雄。胡适曾勉励吴健雄:“凡治学问,功力之外还需要天才。龟兔之喻,是勉励中人以下之语,也是警惕天才之语。有兔子的天才,加上龟兔的功力,定可以无敌于一世。仅有功力,可无大过,而未必有大成功。你是很聪明的人,千万尊重自爱,将来成就未可限量。这还不是我要对你说的话,我要对你说的是希望你能利用你的海外往留期间,多注意此邦文物,多读文史的书,多读其他科学,使胸襟阔达,使见解高明,做一个博学的人。凡一流的科学家,都是极渊博的人,取精而用弘,由博而反约,故能大有成功。”对于胡适的栽培呵护之情,吴健雄心存感激,永远铭记。后来她承认,自己的所有研究成果,“不过是根据胡先生平日提倡‘大胆假设,小心求证’之科学方法”所取得的。
三 投身科学
吴健雄在中央大学,最初读数学专业。由于吴健雄资质俊秀,学习勤奋刻苦,对所学课程轻松自如。强烈求知欲的驱使,使吴健雄阅读了很多物理学方面的书籍,对X光、电子、放射性、相对论等方面的理论很感兴趣,对伦琴、贝克勒尔、居里夫妇、爱因斯坦等科学巨匠佩服之至,他们对科学探索孜孜以求的精神感染和激励着她。于是,第二学年吴健雄便申请转到了物理学系。
中大物理系名师荟萃,系主任方光圻、天文学家张钰哲、电磁学专家倪尚达、近代物理教授施士元等都是顶级学者,在学术界赫赫有名。在这些大师门下学习,定会受益多多。
施士元在巴黎大学深造期间,在镭研究所曾经跟随居里夫人从事研究多年,是居里夫人仅有的中国弟子。施士元在教学之余,时常向同学们讲述居里夫人的故事,这些都使得吴健雄对居里夫人的崇拜敬仰之情与日俱增。据吴健雄的大学同学回忆,当时吴健雄和同学聊天时常常谈起居里夫人的事,对她佩服得五体投地,几乎到了言必称居里夫人的地步。
吴健雄的大学时代几乎日日鸡鸣而起,夜夜悬梁秉烛。她在中大的好友程崇道女士曾经写文章回忆,说吴健雄在面积不过一丈四方之室、仅容一桌一椅一榻的小屋中,经常是闭门在内读书,有时宿舍断电之后,还见到她在摇曳烛光里独坐看书的身影。为了时时鞭策自己,吴健雄在纸上写下“苦读”二字。当时,吴健雄有位叔父在南京任职,星期天总是开车到学校,想接侄女到郊外转转,可每次总是她的同学跟着出去玩。叔父担心她熬坏了身体,常劝她出来“透透空气”,但她总是被书本拴住。
1934年,吴健雄从中大毕业,受聘到浙江大学任物理系任助教,后进入中央研究院从事研究工作。1936年,吴健雄去美国攻读博士学位,8月,父母及亲友到黄浦外滩给她送行,她开始了海外求学及科研生涯。吴健雄本以为只是在外几年,很快就可以学成归来,却不知一别就是几十年。父母去世时,远隔万里千山的她,都没能赶回来见上最后一面,她只能把泪水咽到肚子里。
1936年的美国正处于大发展的起步阶段,那种朝气勃发的发展气氛令她耳目一新,兴奋不已。她本来只打算在旧金山停留一周,然后到密西根大学就读。却因机缘巧合,留在了加州伯克利大学。
当时伯克利大学的物理系,虽没有哈佛、耶鲁、哥伦比亚等名校历史悠久,却汇集了一批顶尖水平的年轻物理学家,像35岁的劳伦斯,因发明和建造回旋加速器而闻名。后来在学术界赫赫有名的奥本海默,当年还是一位绝顶聪明的年轻理论物理学家。
那时的吴健雄,对物理科学的发展已经有判断,伯克利大学物理系巨大的魔力吸引着她,这里才是她梦寐以求、施展拳脚的地方。因此,她放弃了原有的计划,决定在伯克利追求她的物理梦想。
经过四年的苦读,吴健雄于1940年获博士学位。在这一时期,吴健雄在原子核分裂和放射性同位素研究上的杰出成就,已经使她成为许多大科学家公认的“权威专家”。当时的塞格瑞在物理学界已很有名气,有人请他去讲核分裂问题,他却向吴健雄去借演讲的资料。
有一次,塞格瑞拿了一个经过中子照射的东西给吴健雄看,问她这是什么,吴健雄立即判定是铑(Rh)。塞格瑞在去世以前,曾经将那块铑交给吴健雄的同学赫姆霍兹。他对于这位东方弟子的欣赏与自豪之情由此可见一斑。
1944年,年轻有为的吴健雄参加了“曼哈顿计划”,从事研制原子弹的研究工作。
曼哈顿计划聚集了当时同盟国范围内的最优秀的科学精英。吴健雄由于在专业领域的杰出表现,也参与了该项目。当时,吴健雄没有美国国籍,美国政府为此签发了特殊保密许可,以确保她可以参加如此机密的国防科研的核心工作。
从1939年起,吴建雄和塞格瑞开始研究铀元素原子核分裂后的产出物,他们发现了一种对铀原子核分裂连锁反应起到关键影响的惰性气体——氙。
被后世称为“原子弹之父”的奥本海默十分认可吴建雄在核分裂方面的建树,每次研究核分裂及原子弹相关问题时,他都请吴健雄参加,因为“她知道所有关于中子吸收截面的知识”!
1945年7月16日,人类第一颗原子弹试爆成功。3个星期后,美国向日本广岛和长崎投放的两颗原子弹,最终促成了第二次世界大战的尽早结束。
因原子弹爆炸而升腾起的蘑菇云,及其所带来的极端悲惨的毁灭景象,不仅震惊了世人,也使许多参与曼哈顿计划的科学家们内心笼罩上了一层阴影。这些科学巨擘矛盾地思索着这项研究对于现实世界的巨大影响。谈起原子弹的摧毁性,吴健雄极其痛心。她曾用半是恳求半是祈祷的口吻回问:“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。”
尽管这些有担当的杰出科学家们心中难免有对于原子弹屠杀生灵的愧疚,但回顾当时的特定历史,如果同盟国不抢先完成原子弹的研制,而让纳粹德国抢先获得成功,则将不可避免地放任世界堕入一场更为悲惨的巨大浩劫。尤其对于中国,随着日本的投降,使得中国战场上保家卫国的战士终于停止了壮烈的前仆后继的牺牲。
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,吴健雄立即组织进行了一个实验,即:在极低温的条件下,利用强磁场把钴60原子核的自旋方向极化,从而观察钴60原子核β衰变放出的电子的出射方向。
在实验中吴健雄发现: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,形成左手螺旋,而非右手螺旋。如果宇称守恒的假设成立,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,为李政道和杨振宁获得的诺贝尔物理学奖提供了实验证明。
基于一系列对于20世纪物理学科具有重大意义的科研成果,吴健雄得到一系列的认可与荣誉。尽管由于种种原因,她与诺贝尔奖错失机缘,但学界的普遍认可,仍旧奠定了吴健雄“东方居里夫人”的盛名。
1952年,吴健雄担任哥伦比亚大学副教授,1958年任教授。同年,46岁的吴健雄当选为美国科学院院士,并被普林斯顿大学授予了名誉科学博士称号——这是该大学首次把这个荣誉学位授予一位女性。1972年,吴健雄出任普林斯顿大学物理学教授。1975年,吴健雄出任美国物理学会会长,这是第一任女性会长,并获得美国国家科学勋章,这枚勋章代表着美国最高科学荣誉,她的勋章由时任美国总统的福特在白宫授予。1978年,吴健雄在以色列获得国际性的沃尔夫基金会首次颁发的奖金。
四 比翼偕行
1936年8月,吴健雄初次见到了袁家骝。当时,物理学专业的袁家骝带着吴健雄到伯克利大学物理系参观,直接改变了吴健雄原本的计划,她改为留在伯克利念书,因此和袁家骝成了同学。
袁家骝的父亲袁克文是袁世凯的庶子,早年因作“绝怜高处多风雨,莫到琼楼最上层”讽谏洪宪帝制而遭软禁,加上大伯袁克定野心很大,所以袁克文远离北平,在天津、上海广结文人雅士;母亲则带着孩子们在河南安阳乡下生活。在袁家骝的成长记忆中,一直衣食不愁,但没有名门世家的富裕奢华。因此,袁家骝的身上没有世家子弟的浮华习气,吴健雄最初认识他时,并没有想到这位意气风发的小伙子竟是袁世凯之孙。
吴健雄由于才貌出众,在学校内受到一些年轻俊杰的爱慕与追求,她最终选择了志同道合、沉静谦和的袁家骝作为终身伴侣。
吴健雄和袁家骝的婚礼在新娘30岁生日的前一天举行,喜堂选在了袁家骝的导师密立肯家中。密立肯是诺贝尔奖的获得者,因测量出电子的带电荷而闻名,当时是加州理工学院校长。由于当时正值“二战”期间,吴、袁两家的亲人都不能前来参加婚礼。因此,两位新人便请密立肯为他们主婚。吴、袁二人在美国的同学好友出席了喜宴。当时担任中国同学会会长的钱学森,也参加了他们的婚礼。
袁家骝在高能物理、高能加速器和粒子探测系统研究上卓有成就,是一位享有国际声誉的物理学家。吴健雄与丈夫的相处之道在于相互尊重,成就彼此,在兼顾家庭的同时,最大限度地投入各自的工作。
当生活中出现意见分歧时,袁家骝的不二法门永远是:“太太第一。”吴健雄遇到棘手的问题时,也总说“等家骝来了再说”。
1973年,吴健雄与袁家骝回大陆探亲。周总理在人民大会堂宴请了这对蜚声国际学界的夫妇。根据惯例,总理通常是以客人的省籍来安排接见的地点。袁家骝是河南人,而吴健雄是江苏人,为了体现对二人平等的尊重,周总理充满智慧地决定安排在地理位置介于苏、豫之间的安徽厅接见二人。
吴建雄在美国生活了61年,在日常生活中,她嘴边挂着的总是我们中国人如何如何,行事生活也都按中国规矩、中国习惯。每次出席任何重要场合,吴健雄都一定是一身传统的中式旗袍。在她的内心深处,始终对祖国魂牵梦绕。
1997年2月,吴健雄在美国先一步驾鹤西行,袁家骝悲哀至极,遵照其生前叶落归根的遗愿,亲自护送爱妻的骨灰回中国安葬。
2004年4月5日,袁家骝去世。一辈子戏言男女平等的他,在最后还是选择了迁就爱妻,让自己的骨灰与妻子一同,长眠在浏河岸边的紫薇树下。
吴健雄杰出的学术成就和心系祖国的爱国精神赢得了世人的尊重,吴健雄的一位同学这样称颂她——
“她真是一位出类拔萃的女性,看到她,就仿佛看到平地上崛起一座青翠的山峰。”