正文 第43章 其他科技大發明(9)(2 / 3)

1956年4月底的一天,楊振寧開車由長島的布魯克海汶國家實驗室到哥倫比亞大學,兩人原本計劃到百老彙大道和125號街口一家中國餐館進午餐,由於餐館還未開門,他們便把車停在餐館前,走到附近一家白玫瑰咖啡室,繼續他們在車上的談話,然後再轉到那家中國餐館接著討論。午餐後他們回到李政道在哥倫比亞大學的辦公室,熱烈的討論延續了整個下午。楊振寧和李政道這次討論最關鍵的突破是把宇稱守恒是否成立,單獨地放在弱相互作用中來看待。

這種想法,現在看來也許像是顯而易見的,但在當時,卻完全是另外一回事。楊振寧在後來回顧當時的心路曆程時說,研究像θ和τ之謎這樣的問題,一個人完全不知道到哪裏去找答案,因此就很難集中在任何一個單一方向上去做研究。一旦一個人得到了解答的線索之後,他就能集中他所有的力量在求解答的工作之上。但是在那之前,他的思想總是在不同地方停留,無法清楚確定任何事情。

物理學是一門實驗科學,理論家盡管可以說得天花亂墜,如果沒有實驗的證據,總還是不完全的。楊振寧和李政道兩人在弱相互作用中去向宇稱守恒挑戰的想法已經確定,下一步便是尋找能得到證明的實驗依據。他們非常幸運碰到了吳健雄這樣一位在弱相互作用實驗方麵的權威。吳健雄對這個問題的重要性有相當清楚的認識,並且有堅持去弄清楚的決心。於是楊振寧、李政道兩人的理論便很快就有了肯定的結果。

瘋狂的實驗

吳健雄1944年初到哥倫比亞大學時,先是在“曼哈頓計劃”中工作,到1945年戰後,便開始全然投身於β衰變的研究。1952年她成為哥倫比亞大學物理係副教授以前,她的實驗成就早已經使她成為在β衰變研究方麵的世界一流的權威專家。

由於這個緣故,楊振寧和李政道決定要由弱相互作用入手檢驗宇稱守恒定律時,自然就會想到去和研究β衰變的權威吳健雄討論討論,原因是β衰變正是一種重要的弱相互作用。於是,在5月裏的某一天,和吳健雄同在哥倫比亞大學的李政道由他在物理係普平物理實驗大樓8樓的辦公室到13樓吳健雄的辦公室去看她。

吳健雄研究的不是粒子物理,對於“θ-τ之謎”的詳細情形並不清楚。李政道首先向她解釋了“θ-τ之謎”,然後又說明他和楊振寧幾經研究,而最後以為宇稱會不會隻是在弱相互作用中不守恒的懷疑經過。對於弱相互作用中β衰變現象有深刻認識的吳健雄,立即對這個問題發生極大的興趣。

在原子核實驗工作中極有成就的吳健雄,在1956年以前的幾年中,注意到英國牛津以及荷蘭萊登的低溫實驗中,新近發展出來將原子核極化的技術,並且發生極大的興趣。所謂原子核極化,簡單說,就是使原子中旋轉的電子變成有方向性,從而使原子核有一個方向性。這個技術正是楊振寧和李政道想用以檢驗宇稱守恒幾種實驗之一的中心技術。吳健雄在了解了這些以後,立即決定,最好是選用鈷(C60O)作為β衰變放射源,去進行檢驗。這時的吳健雄已經認識到,對於研究β衰變的原子核物理學家來說,這是去進行一個重要實驗的黃金機會,不可以隨意錯過。她認為,縱然實驗結果證明宇稱在β衰變方麵是守恒的,也同樣是為這方麵的科學論點,設定了一個極重要的實驗證據。

當時楊振寧他們也和其他一些實驗物理學家談過了,但隻有吳健雄看出了這一實驗的重要性。這表明吳健雄是一個傑出的科學家,因為傑出的科學家必須具有良好的洞察力。吳健雄的想法是,縱然得出宇稱並不是守恒的結果,這依然是一個好的實驗,應該要做,原因是在過去的β衰變中從來沒有任何關於左右對稱的資料。

當時許多物理學家不做這個實驗,是因為這個實驗確實相當困難。對於實驗技術有相當了解的吳健雄,充分地了解這個實驗的困難。這個實驗將麵臨兩個核子物理實驗從未有過的挑戰,一是要讓探測β衰變的電子探測器放在極低溫的環境下,還能保持功能正常。另外則是要使一個非常薄的β放射源,保持其原子核極化狀態足夠長的時間,以得到足夠的統計數據。盡管困難重重,而且很難說一定會有結果,可是她依然決心立即進行這個實驗。