Day 25. Wu Chien-Shiung 吳健雄:用實驗推翻「宇稱守恆」的物理學家

核物理學家⚛️|實驗物理學家

林庭安 Ting-An Lin
4 min readJun 16, 2020

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Wu Chien-Shiung 吳健雄:實驗物理學家|核物理學家

1912- 1997|中華民國、美國

  • 利用實驗證實李政道與楊振寧對於「宇稱守恆定律」的質疑
  • 參與曼哈頓計劃期間,分離了鈾的兩種同位素
  • β衰變研究權威,著作《β衰變》(Beta Decay)是該領域經典教科書
  • 美國物理學會(American Physical Society)首位女性會長、沃爾夫物理學獎(Wolf Prize)首屆得主
  • 在世時便有小行星以她命名:2752 Wu Chien-Shiung,是史上首例

「要有勇氣去懷疑已成立的學說,進而去求證。」 — — 吳健雄

Photo portrait of Chien-shiung Wu (Photo credit: Smithsonian Institution)

「吳健雄」這個名字大家應該不陌生。擁有「中國的居禮夫人」、「核子研究女王」等稱號的她,不僅是核物理領域專家、β衰變的研究權威,更做出關鍵性的實驗,證實了李政道與楊振寧對於宇稱守恆定律(Law of Parity Conservation)的質疑

物理學裡有許多與「守恆」的定律,像耳熟能詳的能量守恆定律、質量守恆定律等;曾經,「宇稱守恆」也被認為是不可質疑的定律。直到1950年代,理論物理學家楊振寧和李政道兩人透過計算結果,認為宇稱在弱交互作用中可能並不守恆。這個想法需要被實驗進一步確認 — — 而這位進行關鍵實驗的物理學家就是吳健雄。吳健雄利用具放射性的鈷-60進行的實驗,證實了楊、李兩人的想法:在弱交互作用下,宇稱不守恆。這個研究成果促使楊振寧與李政道獲頒1957年的諾貝爾物理學獎,成為最早的華人諾貝爾獎得主。至於做出關鍵實驗貢獻的吳健雄,在接下來的十年之內五度被提名,但最終並未獲獎。

吳健雄於1912年生於中華民國江蘇省,在浙江大學修讀物理研究所時期,還曾在位於南京的中央研究院擔任研究員。後來,在中研院導師顧靜徽的鼓勵之下,吳健雄決定赴美留學。她起先拿到了密西根大學博士班的入學許可,不過在聽聞密西根對女性態度不友善、女生不允許從學校前門出入後,吳健雄便決定改去柏克萊大學進修。完成學業後,吳健雄先後在史密斯學院、普林斯頓大學任教,也加入哥倫比亞大學的曼哈頓計劃實驗室,發揮她在放射性研究的專長。也是在哥倫比亞期間,吳健雄認識了李政道,進行了諾貝爾獎背後的合作。

雖然與諾貝爾獎無緣,吳健雄一生仍然獲得了無數的獎項肯定。她在1958年成為首位獲得普林斯頓大學榮譽博士學位的女性;1975年獲選為美國物理學會(American Physical Society)的會長,是該學會首位女性會長;同年,她獲得美國國家科學獎章(National medal of science);1978年成為沃爾夫物理學獎(Wolf Prize)的首屆得主⋯⋯等。

為了紀念吳健雄在物理學的貢獻,1995年,楊振寧、李政道、丁肇中及李遠哲在台灣發起創立吳健雄學術基金會,旨在推動科學教育、培育科學人才。基金會從1998年起,每年在溪頭舉辦「吳健雄科學營」,邀請國際有名的科學家擔任講座大師,並與台灣的高中生、大學生引導對談,對台灣科學教育的推動扮演重要角色。(雖然我記得我以前去的時候,只覺得我英文好差、國外教授們講什麼真的很難理解⋯⋯)而自2008年起,吳健雄基金會與其他組織共同設置「台灣傑出女科學家獎」,每年表揚台灣傑出的女性科學家,一方面肯定這些科學家的成就,也希望透過樹立典範來解決科學領域中性別不均的現象。

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林庭安 Ting-An Lin

在哲學學術圈探索的台灣人,研究興趣為社會政治哲學、倫理學及女性主義哲學。