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宇称不守恒定律

文章来源:[SouVR.com]网络收集整理 作者:Frank/Tracy 发布时间:2010年03月18日 点击数: 字号:
这种合作对物理学的贡献良多,人们对此感到艳羡。李政道自己也断言,这种合作对他的事业和成长具有决定性的影响。
  谈到杨振宁、李政道和宇称不守恒时,有一位杰出的中国女性是绝对不能忘记的,她就是吴健雄。吴健雄博士在这场美国发生的、被物理学界称之为“‘宇称不守恒'的革命”中,有着重大贡献。
  杨振宁和李政道从理论上怀疑宇称律作用于基本粒子弱相互作的正确性后提出,如果在弱交换作用下,奇偶性不守恒,那么一群有向原子核的贝塔射线应呈轴向的不对称分布。两位科学家为了证明他们预言的正确性,找到了吴健雄博士。吴健雄有许多新巧的物理实验技术广泛为其他物理学家所采用,许多物理学家在实验上遭遇到困难,也会寻求她的协助。在杨李提出请求后不久,吴健雄博士就与华盛顿的美国国家标准局的阿贝尔博士商讨合作这一实验的可能性,实际工作在3个月后开始。她在极低温度(绝对零度以上0.01摄氏度)的磁场中,观测钴60衰变为镍60,及电子和反微子的弱交换作用,果然电子及反微子均不遵守宇称守恒原理。
  实验成功了,吴博士证明了杨振宁和李政道的理论,推翻了物理学上屹立不移三十年之久的宇称守恒定律。这一发现,使瑞典皇家科学院立即将1957年的诺贝尔物理奖,颁发给杨振宁和李政道两位博士,因为他们指正了过去科学家所犯的严重错误,更开启基本粒子“弱交换作用”一些规则的研究,使人类对物质结构内层的认识迈进了一大步。美国作家李·伊得逊说:吴健雄博士经过了不知多少次艰辛而复杂的实验,方使杨、李二位在理论上的突破,获得了实验上的证明。吴健雄在实验中发现了电子倾向于左手旋的现象,不仅改变了物理科学中“宇称守恒”的基本信念,同时也影响到化学、生物、天文和心理学的发展。虽然吴健雄博士没有得到诺贝尔奖,但她所从事工作的重要性并不因此而降低,反而因其他荣推崇和荣誉和纷至沓来,而更显得成就辉煌。普林斯顿大学授予她荣誉哲学博士学学位时,校长郑重地宣布:吴健雄博士已充分获得被称誉为世界上最伟大物理实验学家的权利。宇称不守恒原理彻底改变了人类对对称性的认识,促成了此后几十年物理学界对对称性的关注。


发现人物

  三名科学家获得如此大的成绩,有一个共同点,就是热爱自己的祖国,努力从中国的文化精髓中吸取营养。
  中国科学院院长、物理学家周光召教授用“使中华民族感到骄傲和自豪的伟大科学家”来概括杨振宁教授业已取得的学术成就。他说,杨振宁教授身上有着非常深厚的中国文化传统,同时他又兼融了西方文化传统中的优秀部分,将二者融会贯通,从而形成了他治学严谨、为人朴实的独特风格,令人钦佩、堪称楷模。
  1996年6月,杨振宁在接受记者采访时被问道:“您是一位享誉世界的科学家,现在又荣任中国科学院外籍院士,您怎样看待这个荣誉?”杨振宁先生沉吟片刻,动情地说:“我还是一个中国人,我非常珍视中国科学院外籍院士这个荣誉,我为此而骄傲。”一番肺腑之言,道出了这位饮誉海内外的美籍华裔物理学家深厚的中国情结――杨振宁1922年出生在安徽合肥,家学渊源,使他从小就受到很好的教育。抗战时期,他在昆明的西南联大获得理科学士学位,1944年在清华大学获得科学硕士学位。1945年冬赴美留学,1948年,获芝加哥大学物理学博士学位,后长期在美国普林斯顿高级学术研究所工作,此后又在纽约州立大学石溪分校主持理论物理研究所的工作。
  近代理论物理学许多领域的发展,都与杨振宁的名字分不开。1949年,杨振宁与世界著名的物理学家费米一起,提出了基本粒子的结构模式,即费米-杨模型;与米尔斯合作,提出的规范场理论,确立了杨振宁20世纪后半叶物理学奠基人的地位;1956年,杨振宁与李政道合作,提出了弱相互作用中宇称不守恒的理论,这一重大成果冲破了当时物理学界的传统观念,促进了基本粒子理论的发展,被科学家们称之为“科学史上的转折点”,从而与李政道于1957年一同获得诺贝尔物理奖。杨振宁自始至终认为,青少年时期在国内受到中国传统文化教育的影响,对自己事业取得成就至关重要。因此,在获得诺贝尔物理奖颁奖典礼上,杨振宁讲到:“我虽然献身于现代科学,我对于我所承受的中国传统和背景引以为自豪。”
  作为一个炎黄后裔,杨振宁身居美国,却情系故国。他一生追求科学真理,对科学的浓厚兴趣和饱满的热情,与他对中国的科学技术发展所倾注的关切之情是分不开的。从1971年的首次回国,到改革开放的今天,他深感祖国的日新月异的变化。如今他每年都回国讲学、访问,为加强中国与世界的科技交流、促进中国的科技发展不遗余力。对此,他说“因为同时扎根于中美两大民族的文化,因此,对增进两国间的友好和了解肩负着特别的责任”。
  1994年杨振宁回国时在中国科技大学为几千名学子讲述“中国科技500年发展史”,曾感染和鼓舞了无数的学子。当记者此刻和杨振宁谈起他的一篇非常有影响力的演讲报告《现代科学进入中国的历史回顾及其前瞻》,并请他就中国的科技发展如何面对激烈的竞争、迎接21世纪的挑战这一问题谈谈看法时,杨振宁感慨而自信地说:“中国过去故步自封,落后于西方,现在却发展得很快。只有依靠科学教育,才能振兴中华。中国有数不清的优秀人才,有几千年优秀的传统,加上现在的改革开放和经济的发展,中国一定会迎头赶上。”
  12年前,杨振宁访问中国时欣然写下的诗中有“尘寰动荡二百代,云水风雷变幻急;若问那山未来事,物竞天存争朝夕”。出自这位物理学家口中的诗句,分明也是他对中国腾飞之日的殷殷期待。杨振宁坚信在当今的世纪之交,伴随着中国“科教兴国”战略的实施,中国一定会迎头赶上;随着中华民族的腾飞,中国很快也会骄傲地屹立于世界科技强国之林,成为东方科学的巨子。
  1997年5月25日,中国科学院和江苏省人民政府在南京举办“杨振宁星”命名大会。“杨振宁星”为国际编号3421号小行星。它是中科院紫金山天文台1975年11月26日发现的。
  已经七十多岁的李政道从事物理科学研究已经五十年了,在半个世纪的科学生涯中,他以天才和勤奋在高能物理、天体物理、流体力学、统计物理,凝聚态物理和广义相对论等领域都卓有建树。从1972年起,他又以深厚的爱国情怀致力于支持祖国科学教育事业发展,积极推进中外科学交流合作,建议设立博士后制度,帮助建立完善自然科学基金制度。他倾注大量心血促成了北京正负电子对撞机的建成和运行。十年前,他倡议我国建立中国高等科学技术中心和北京现代物理研究中心。十年来,这两个中心在李政道教授的主持下,开展了大量中外学术研究交流,取得了许多重要研究成果,不断培养着高级科技人才。李政道教授这五十年,是他用自己聪明才智探求科学奥秘、为祖国和人类科学发展勤奋奉献的五十年。但是,这位功成名就年逾古稀的杰出学者始终不满足,他仍以蓬勃朝气瞩目未来,希望在即将到来的21世纪再作新的贡献。中国科学院紫金山天文台发现的、国际编号为3443号小行星已荣获国际有关机构批准,正式命名为“李政道星”。中国科学院1997年5月30日在北京隆重举行了“李政道星”命名典礼。从此,李政道的名字镶上了太空星辰,伴随着3443号小行星遨游并闪耀在宇宙星河。“李政道星”(国际编号为3443号小行星)是中国科学院紫金山天文台1979年9月26日发现的。“李政道星”沿着一个偏心率为0.3的椭圆轨道绕日运行,到太阳的平均距离为3亿5千9百万公里,绕太阳一周需3.70年。
  吴健雄1934年毕业于中央大学物理系,后赴美国留学,先后获得加利福尼亚大学、普林斯顿大学、耶鲁大学、哈佛大学等院校的理学博士学位。1954年加入美国籍。1973年,她当选为美国物理学会会长,并为英国爱丁堡皇家学会荣誉会员,美国国家科学院院士、美国艺术与科学院院士。1994年,她获得全美华人杰出成就奖。
  吴健雄教授一直关心中国科技事业的发展,从1973年起多次到中国探亲、访问讲学。她是北京大学、南京大学名誉教授,并在东南大学建有吴健雄实验室。1990年,南京紫金山天文台将其发现的一颗小行星命名为“吴健雄星”。1994年6月,她当选为中国科学院首批外籍院士。1997年2月16日,吴健雄教授因再次中风逝世,享年85岁。在她的丈夫、物理学家袁家骝教授等亲属的护送下,她的骨灰被安葬在她接受启蒙教
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