吴健雄的故事

杨到哥大来，有时是李到普林斯顿或布鲁克海汶，杨、李创造历史的革命性观点，就是在那年的5月初左右，杨振宁由长岛到哥大和李政道会面的讨论中产生的。

他们同意这一天是1956年的4月底或5月初，杨开车由长岛的布鲁克海汶国家实验室到哥大，两人原本计划到百老汇大道和125街口一家中国餐馆午餐，由于餐馆还未开门，他们于是把车停在餐馆前，走到附近一家白玫瑰咖啡室，继续他们在车上的谈话，然后再转到那家中国餐馆接着讨论。午餐后他们回到李政道在哥大的办公室，热烈的讨论延续了整个下午。杨、李这次讨论最关键的突破乃是把宇称守恒是否成立，单独地放在弱相互作用中来看看。

于是在5月里的某一天，和吴健雄同在哥大的李政道便由他在物理系普平物理实验大楼8楼的办公室，到13楼吴健雄的办公室去看她。对于弱相互作用中β衰变现象有深刻认识的吴健雄，立即对这个问题发生极大的兴趣，并且很仔细地和李政道讨论起来。由于李政道对于弱相互作用衰变实验的了解不多，吴健雄便将一本厚达上千页，由一位瑞典物理学家希格邦（K．Siegbahn）所编的《β和x射线光谱学》借给李政道。吴健雄还清楚地记得，当时她的这本书给另外一位物理学家借走了，她是拿了另外一个人的书借给李政道的。

后来李政道再次和她讨论时，吴健雄曾问起说是不是有任何人提出用什么办法来做实验，李政道说起高德哈伯所提出的用极化原子技术来检验，吴健雄立即指出，最好是利用Co60作为β衰变放射源，去进行检验。

经过这些讨论研究，杨振宁和李政道在6月间完成了一篇论文，题目叫做《在弱相互作用中宇称是守恒的吗？》论文中不但提出理论上对宇称守恒在弱相互作用中的质疑，也提出了好几种检验这种想法的实验。在他们文章的结尾，感谢了五位物理学家，其中就包括了高德哈伯和吴健雄。论文在6月22日寄到了美国物理最权威的期刊《物理评论》，并且在10月1日那期刊出。

不过由于《物理评论》编辑规定不用疑问式题目，因此论文题目改成《对弱相互作用中宇称守恒的质疑》。这篇论文使杨、李两人得到第二年的诺贝尔奖，文章本身也成为科学文献中不朽的经典著作。

在杨、李论文完成以前，吴健雄已经认识到，对于研究β衰变的原子核物理学家来说，这是去进行这样一个重要实验的黄金机会，不可以随意错过。她以为，纵然结果证明宇称在β衰变方面是守恒的，也一样是为这方面的科学论点，设定了一个极重要的实验证据。杨振宁说，当时他们也和其他科学家谈过了，但只有吴健雄看出其重要性，这表明吴健雄是一个杰出的科学家，因为杰出科学家必须具有好的洞察力。

那年春天，吴健雄原本已和袁家骝计划好，先到瑞士日内瓦出席一项高能物理会议，然后再到东亚地区去做一趟演讲旅行。这是他们1936年离开中国以后，20年来头一次回到东亚去，他们原本是要到台湾去访问的。

为了这趟旅程，他们还订了伊莉莎白皇后号邮轮的票，准备坐船横渡大西洋。吴健雄由于认识到这个实验的重要性，应该马上做一个清清楚楚的检验，于是要求袁家骝一个人去，让她留下来做实验。袁家骝也是一位物理学家，他很清楚认识到立即进行这个实验的重要，因此便一个人踏上这趟离开故国20年之后、感怀深重的归乡之旅。他先出席了日内瓦的高能物理会议，在英国、法国、意大利和埃及短暂停留，再到印度孟买塔塔研究院访问演讲，然后在7月间到了台湾。

在这期间，吴健雄已经为她决意要进行的实验，做了相当周全的准备。她在新出的科学文献中，了解到原子核科学在Co60方面最新发展的知识。由于她的实验是结合原子核实验技术和低温物理的技术，因此吴健雄也积极去了解低温物理的知识。

吴健雄本身不是低温物理学家，她知道必须找到对原子核极化有清楚了解的优秀低温物理学家，共同来进行实验工作。当时在哥大有一位物理学家加文（R．Garwin），工作于IBM设在哥大的华特生实验室。加文由于进行利用超导材料的高速计算机发展工作，曾经进行了许多低温物理的研究。吴健雄于是和加文接触，希望他一同来进行检验宇称守恒的实验。加文由于正开始负责IBM的一项研究计划，因此没有时间和吴一起工作。

在华盛顿BC的国家标准局，是美国国内另一个可以进行以低温环境达成原子核极化的实验室，吴健雄也知道在那里工作的安伯勒（EmestAmbler），是

来自英国牛津的克莱文登实验室，而且是1952年在国家标准局做出核极化的实验成员之一。1956年6月4日，吴健雄由纽约打电话到华盛顿DC国家标准局给安伯勒，正式邀请他共同来进行这一个后来改变历史的实验。

安伯勒对这个实验的β衰变效应知道不多，他问吴健雄这会显现出很大的不对称效应吗？吴健雄给了他肯定的答案，这使得安伯勒大感兴趣，他除了请吴健雄将杨、李论文的预印本寄给他，也表示很乐意共同进行实验。

在吴健雄打电话给安伯勒时，虽然早已经在原子核物理界享有盛誉，但是做低温物理的安伯勒，却全然不知道是何方神圣。于是他就打电话给一位原子核物理学家乔治·田默（G．Temmer）。田默和吴健雄一样，也都是诺贝尔奖得主塞格瑞在加州柏克莱的学生，是一个很好的实验物理学家，安伯勒几年前的原子核极化实验，正是和田默合作的。由于田默是由奥地利流亡来美国，是政治难民身份，50年代麦卡锡时期他的忠诚受到质疑，而被迫离开**部门国家标准局的工作。

安伯勒在电话中问田默：“乔治，哥伦比亚大学有一位女的科学家叫吴健雄。打电话给我，她提出的实验十分有趣。告诉我，她有多好？我现在应该去做这个实验吗？”田默说：“她是顶厉害的！”

那年的7月24日，吴健雄给安伯勒写了一封信，信中告诉安伯勒，她对于在液态氦极低温度环境中，去探测β衰变的实验准备，已经得到满意的结果。如果没有其他突发的技术问题，她建议他们应该见面进行讨论，并且和国家标准局的行政部门进行一些适当的安排。9月中旬，吴健雄说，她“终于”到了华盛顿DC和安伯勒见面。安伯勒这位后来当了美国国家标准局局长的英国科学家，给她的头一个印象相当的好。吴健雄说，安伯勒本人一如他们无数次电话通话中给予她的印象：说话温和、做事能干、有效率，而最重要的，是有一种能使人鼓舞的自信。

安伯勒带吴健雄参观他们的实验室，并且介绍她认识了哈德森

（R.P.HUDSON）。哈德森和安伯勒同样出身于英国牛津克莱文登低温实验室，同样受教于那里的低温物理权威柯提（N．kurti）门下。他和安伯勒在国家标准

局继续合作许多低温物理方面的工作，包括在低温中将原子核极化的实验。这位当时职位是安伯勒顶头上司的科学家，也加入了吴健雄的实验组，成为一个合作者。

由于这个实验在观察宇称守恒的β衰变方面，以及确定放射源极化的γ射线各向异性测量方面，都需要许多电子测量仪器，因此他们向国家标准局另外一位物理学家黑渥（R.W．Hayward）借用了电子仪器。一方面由于有这个渊源，另一方面由于最早由吴健雄派往标准局进行实验的两个学生和标准局科学家的合作不顺利，在安伯勒的建议下，黑渥以及跟他做实验的一名研究生哈泼斯（D．D．Hoppes），便取代了吴健雄的两个研究生。因此，后来这个实验组的正式组合，除了吴健雄之外，其他全是国家标准局的科学家。

吴健雄的实验在概念上是很简明的。主要是要利用一个很强的β放射源，然后在适当控制下极化这个β放射源，使其具有某一个方向性，再放在一个利于观测的环境中，测量这个放射源是不是有一种先天的方向性。但是，要检验这个简明概念的实验设计，却是困难而复杂的。

吴健雄和四个国家标准局的科学家，正式开始他们的实验。科学实验碰上各种困难，本就是科学家最大的挑战，吴健雄他们从事的实验，由于特别精密和复杂，因此更是遭遇许多意想不到的问题，进展十分不顺利。譬如说，为了将晶体组合起来，形成一个大的屏蔽，必须在晶体上钻孔，再将之黏合起来，他们得到晶体专家的意见，才知道要用压力向内的牙医牙钻钻孔，才不会使很薄的晶体崩裂。而黏合晶体的粘接剂，在极低温中会失效，他们又改用肥皂，甚至用尼龙细线绑住。另外如何克服在液态氦低温下，液体变成超流体而引起的外泄问题，以及如何将在低温环境的β衰变的测量，利用一枝长的透明树脂棒导出观测等，都花了相当工夫，加上吴健雄和国家标准局四位科学家过去多年经验，才一一克服的。

在实验进行过程中，由于吴健雄在纽约哥伦比亚大学还有教学和研究工作，因此每个礼拜总是华盛顿DC和纽约两头跑，并不是所有时间都在国家标准局的实验室。11月间，实验显示出他们看到了一个很大的效应，大家都很兴奋，吴