中国“居里夫人”吴健雄：从宇称不守恒到量子纠缠的科学传奇

中国“居里夫人”吴健雄：从宇称不守恒到量子纠缠的科学传奇

吴健雄，被誉为“中国的居里夫人”，在物理学领域做出了卓越的贡献。她不仅验证了宇称不守恒理论，还在量子纠缠的研究中留下了重要足迹。本文将带您走进这位杰出科学家的学术历程，了解她在物理学领域的非凡成就。

中国“居里夫人”吴健雄

1956年，杨振宁和李政道提出了宇称不守恒理论，并在次年因此获得诺贝尔奖。这一速度在诺贝尔奖历史上堪称奇迹。相比之下，爱因斯坦因光电效应获奖经历了十多年的时间，而索末菲的不相容原理从提出到获奖更是经历了整整20年。

物理学界始终没有忘记那些为量子理论做出重要贡献但未能获得诺贝尔奖的科学家，如索末菲和玻恩。索末菲在82岁高龄时以84次提名的记录离世，而玻恩则在被提名34次后，于1954年因“对量子力学基础研究的贡献，尤其是波函数的统计诠释”获得诺贝尔奖，此时他已经72岁。

吴健雄在物理学界的突出贡献体现在她对杨振宁和李政道提出的宇称不守恒理论的实验验证上。她在哥伦比亚大学进行了著名的β衰变实验，这一实验不仅证实了理论的正确性，也标志着她在物理学领域的重大突破。

吴健雄在哥伦比亚大学实验室

吴健雄1912年出生于中国江苏，她的父母非常重视教育，父亲还创办了一所女子学校。吴健雄在南京的国立中央大学完成本科教育，并在浙江大学进修了物理研究生课程。1936年，24岁的吴健雄赴美留学，最初计划前往密西根大学攻读物理博士学位。在旧金山逗留期间，她被伯克利大学的学术氛围所吸引，决定留在伯克利，在劳伦斯和塞格雷的指导下攻读博士学位。四年后，她以优异成绩获得博士学位，并成为β衰变领域的实验专家。

1942年5月30日，吴健雄（左二）和袁家骝（左一）婚礼照片。右一右二分别为密立根夫妇

1942年，吴健雄与袁家骝喜结连理。婚后，夫妇俩一起搬迁到美国东部工作。1944年，吴健雄参与了哥伦比亚大学的曼哈顿工程研究项目，并在原子核结构研究领域与雷恩沃特成为同事。她的研究成果还帮助解决了反应堆中的一个技术难题。

二战后，哥伦比亚大学在拉比的领导下迅速崛起为世界领先的实验物理中心。吴健雄在这里获得了副教授职位，成为哥伦比亚大学物理系首位获得终身职位的女性。

吴健雄1912年出生于江苏省太仓市浏河镇，1934年毕业于南京大学前身，1936年到美国加利福尼亚大学伯克利分校学习，并于1940年取得物理学博士学位。作为实验原子核物理学家，吴健雄验证了“宇称守恒定律不能普遍适用”的理论。由于在物理学领域取得巨大成就，吴健雄获得美国国家科学奖章，成为美国物理学会首位女性会长，当选为美国科学院院士、中国科学院外籍院士。1997年2月，吴健雄病逝于美国纽约市，她的骨灰被安放在故乡浏河镇。

吴健雄在物理学领域的另一项重要贡献是在量子纠缠研究中的先驱性工作。1949年，她与研究生萨克诺夫在哥伦比亚大学进行了一项实验，证实了惠勒关于正电子素寿命的预测。这一实验结果以“致编辑信”的形式发表在1950年1月1日的《物理评论》杂志上。

李政道（左1）、塞格雷（E.Segre，1959年诺贝尔物理学奖获得者，左3）、瑟伯（R.Serber，右2）和威克（G.C.Wick，右1），在吴健雄（左2）家聚会（20世纪70年代中期）

这项实验的重要性在于，它实际上观察到了两个光子在偏振态上的纠缠现象。1957年，玻姆和阿哈诺罗夫指出，吴健雄和萨克诺夫的实验发现了爱因斯坦-波多尔斯基-罗森关联，这是历史上第一次在实验中明确实现空间分离的量子纠缠。这一发现对量子力学的发展产生了深远影响。

粒子物理中量子纠缠的历史起源

吴健雄的学术成就不仅体现在她的实验工作上，她还培养了许多优秀的物理学家。她与李政道、杨振宁等人的合作，进一步推动了量子力学和粒子物理领域的发展。她的故事激励着一代又一代的科学家，特别是女性科学家，在科学探索的道路上不断前行。