吴健雄（1912年5月31日—1997年2月16日）是美籍华裔实验物理学家，专攻核物理学。她最为人所知的成就是主持了一项实验，证明贝塔衰变中不遵守宇称守恒；宇称是与空间反演相关的对称性。这一发现确立了弱相互作用能够区分互为镜像的物理过程。她的研究还包括贝塔射线能谱的精密测量，以及战时参与曼哈顿计划的工作。(home.nps.gov)
早年生活与教育
吴健雄出生于中国上海附近的浏河。她的父亲吴仲裔创办了招收女生的明德学校，并鼓励她培养对科学和数学的兴趣。在苏州的一所女子寄宿学校就读后，她于1930年进入南京的国立中央大学。她最初学习数学，后转入物理学专业，于1934年毕业。随后，她在中央研究院师从物理学家顾静薇，从事X射线晶体学研究。(nasonline.org)
1936年，吴健雄赴美，进入加利福尼亚大学伯克利分校，并于1940年获得博士学位。1942年，她与物理学家袁家骝结婚。在史密斯学院任教后，她于1943年加入普林斯顿大学，成为该校物理系首位女讲师。(nasonline.org)
哥伦比亚大学与战时研究
1944年，吴健雄转至哥伦比亚大学，在第二次世界大战期间参与曼哈顿计划。她的工作包括研发辐射探测仪器，以及开展研究，为用于分离铀同位素的气体扩散工艺提供支持。战后，她继续留在哥伦比亚大学，该校也成为她科研生涯的主要基地。(home.nps.gov)
她于1958年晋升正教授，并于1973年获任首位迈克尔·I.·普平物理学讲席教授。她的实验室专注于实验核物理学，尤其是贝塔衰变研究。在这一过程中，原子核的电荷发生改变，同时放出一个电子或正电子，以及一个中微子或反中微子。(c250.columbia.edu)
贝塔衰变测量
吴健雄研究的一个重要领域是贝塔衰变所释放电子的能谱。早期测量结果似乎与恩里科·费米提出的理论不符。吴健雄找出了导致实验结果失真的因素，包括电子在较厚的放射性样品中因散射而损失能量，以及铁芯磁谱仪造成的误差。通过改进放射源制备方法和仪器设备，这些差异得以消除。(nasonline.org)
凭借这些专业经验，吴健雄成为弱相互作用实验研究的核心参与者。她于1965年出版的著作《贝塔衰变》汇集了这一领域的理论与实验研究成果。她后来的研究还涉及与镰状细胞贫血相关的血红蛋白分子变化。(c250.columbia.edu)
宇称实验
理论问题
1956年，李政道和杨振宁重新审视了所有基本相互作用都遵守宇称守恒的假设。他们发现，支持其他相互作用中宇称守恒的证据，并不能证明宇称守恒也适用于弱相互作用过程。他们提出了能够直接检验这一假设的实验，包括测量定向排列的放射性原子核所发射的电子。(nobelprize.org)
宇称守恒要求一个物理过程及其经空间反演后的对应过程遵循相同的规律。原子核的自旋角动量与电子发射方向之间的关联，可能揭示这种对称性的破缺。因此，问题不在于某个实验装置看起来是否对称，而在于衰变过程本身是否对互为镜像的构型一视同仁。(nobelprize.org)
实验设计与观测
吴健雄与位于华盛顿特区的美国国家标准局的欧内斯特·安布勒、雷蒙德·W.·海沃德、戴尔·D.·霍普斯和拉尔夫·P.·哈德森合作，组织开展了后来被称为吴健雄实验的研究。国家标准局提供了低温技术方面的专业支持，吴健雄则贡献了她在贝塔粒子探测与测量方面的经验。(nist.gov)
研究团队将钴-60原子核冷却至极低的温度，并利用磁场使其定向排列。他们测量了衰变过程中电子射出的方向。结果显示，沿原子核取向和逆原子核取向发射的电子数量并不相等，而是明显偏向其中一个方向。这一结果证明了钴-60贝塔衰变中的宇称不守恒。(nist.gov)
研究团队于1956年12月下旬获得了决定性证据，并在1957年1月初进行了进一步检验。哥伦比亚大学于1957年1月15日宣布了这一发现。论文《贝塔衰变中宇称守恒的实验检验》于1957年2月15日发表在《物理评论》上，作者为吴健雄及四位来自国家标准局的合作者。(nist.gov)
荣誉与学术领导工作
1957年诺贝尔物理学奖由李政道和杨振宁共同获得，以表彰他们对宇称规律的研究。吴健雄及其参与实验的合作者未获此奖。不过，诺贝尔奖颁奖致辞明确指出，他们的实验是所提出的各项检验中最先付诸实施的一项，并阐述了其实验结果的决定性意义。(nobelprize.org)
吴健雄于1958年当选美国国家科学院院士。她获得的荣誉包括1975年的美国国家科学奖章，以及1978年的首届沃尔夫物理学奖。1975年，她成为美国物理学会首位女性会长。(c250.columbia.edu)
晚年
吴健雄于1981年从哥伦比亚大学退休。此后，她继续参与教育和科学活动，包括在中国大陆和台湾开展的项目。1997年2月16日，她在纽约市逝世。她的骨灰被送回中国，安葬于她早年就读的明德学校。(home.nps.gov)
参考来源
- Chien-Shiung Wuc250.columbia.edu
- Dr. Chien-Shiung Wu, The First Lady of Physicshome.nps.gov
- The Reversal of Parity Law in Nuclear Physicsnist.gov
- A ‘Forever’ Stamp and a Discovery That Changed Physics Forevernist.gov
- The Nobel Prize in Physics 1957nobelprize.org
- Nobel Prize in Physics 1957 — Presentation Speechnobelprize.org
- History of the APS Presidential Lineaps.org