Nascita |
31 maggio 1912 Shanghai ( Cina ) |
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Morte |
16 febbraio 1997 New York ( Stati Uniti ) |
Nazionalità | cinese , americana |
le zone | fisica Nucleare |
Istituzioni |
Columbia University Zhejiang University |
Diploma |
National Central University di Nanchino , China University of California a Berkeley |
Rinomato per la | Prova sperimentale di violazione della parità nelle interazioni deboli |
Premi | Premio Wolf in Fisica 1978 |
Chien-Shiung Wu (in cinese semplificato : 吴健雄, tradizionale : 吳健雄, e in pinyin : Wú Jiànxíong ), nato il31 maggio 1912a Shanghai e morì il16 febbraio 1997di New York , è un fisico cinese - americano specializzato in fisica nucleare .
Lavorò sull'arricchimento dell'uranio per il Progetto Manhattan , poi dimostrò sperimentalmente nel 1956 la non conservazione della parità nelle interazioni deboli , proposta su basi teoriche pochi mesi prima da Lee e Yang .
Wu Jianxiong è nato a Liuhe Town a Taicang, Jiangsu Province , China su31 maggio 1912. È la seconda di una famiglia di tre figli. Suo padre si chiama Wu Zhong-Yi (吳仲 裔) e sua madre, Fan Fu-Hua (樊 復 華). I suoi genitori vogliono che il primo simbolo del nome dei loro figli sia Cane. Il simbolo successivo deriva dalla frase Ying-Shiung-Hao-Jie che significa "eroi e personalità eccezionali". Di conseguenza, ha un fratello maggiore Chien-Ying e un fratello minore Chien-Hao. Wu e suo padre sono estremamente legati, e quest'ultimo promuove con fervore i suoi interessi, assicurandogli un ambiente di libri, riviste e giornali.
Wu frequenta la Ming De Elementary School, una scuola per ragazze fondata da suo padre, un sostenitore del genere. Nel 1923 , all'età di undici anni, lascia la sua città natale per studiare all'Ecole Normale per donne n o 2 di Suzhou . È un collegio che offre formazione per insegnanti e regolari corsi di scuola superiore. L'ammissione alla formazione degli insegnanti è più competitiva, in quanto non prevede tasse di iscrizione e garantisce l'occupazione dopo la laurea. Sebbene la sua famiglia avrebbe potuto pagare, Wu sceglie l'opzione più competitiva e si classifica al nono posto tra 10.000 domande.
Nel 1929 , Wu completò i suoi studi tra i migliori della sua classe e fu ammessa alla Central National University di Nanjing . Secondo i regolamenti governativi dell'epoca, gli studenti che desiderano lavorare come professore a livello universitario devono prima essere insegnanti per un anno. Insegna alla scuola pubblica di Shanghai presieduta dal filosofo Hu Shi , di cui aveva frequentato i corsi.
Dal 1930 al 1934 , Wu studiò alla National Central University (in seguito ribattezzata Nanjing University e reintegrata a Taiwan ) prima in matematica, ma poi passò alla fisica. In seguito si è impegnata nella politica studentesca. All'epoca, le relazioni tra Cina e Giappone erano tese e gli studenti esortarono il governo a prendere una posizione più forte nei confronti del Giappone. Wu viene eletta dai suoi colleghi come uno dei leader studenteschi perché sentono che il suo coinvolgimento sarebbe perdonato, o almeno trascurato dalle autorità poiché è una delle migliori studentesse dell'università. Si preoccupa quindi di non trascurare i suoi studi. Conduce manifestazioni fino a un sit-in al palazzo presidenziale di Nanchino dove gli studenti vengono ricevuti da Chiang Kai-shek .
Dopo la laurea, ha completato due anni di studi universitari in fisica e ha lavorato come assistente presso l'Università di Zhejiang . Divenne ricercatrice presso l'Istituto di Fisica dell'Academia sinica . Il suo supervisore è il professor Gu Jing-Wei che ha conseguito il dottorato all'estero presso l' Università del Michigan . Ha incoraggiato Wu a seguire lo stesso percorso ed è stata accettata all'Università del Michigan. Suo zio, Wu Zhou-Zhi, gli ha fornito i fondi necessari.
Ha navigato per gli Stati Uniti con un amico chimico di Taicang, Dong Ruo-Fen (董若芬), sulla nave SS President Hoover nell'agosto 1936 . I suoi genitori e lo zio sono presenti quando parte. Non vedrà mai più i suoi genitori. Wu ha studiato all'Università della California a Berkeley , sotto la supervisione di Ernest Lawrence , e ha conseguito il dottorato nel 1940.
Due anni dopo, sposò Luke Chia-Liu Yuan, un fisico che aveva conosciuto a San Francisco. Hanno un figlio, Vincent (袁 緯 承), che diventerà anche lui fisico. La famiglia si trasferì nella East Coast , dove Wu insegnò allo Smith College , alla Princeton University (1942-1944) e poi alla Columbia University (1944-1980).
Alla Columbia, si contribuisce al Progetto Manhattan attraverso lo sviluppo di un processo per separare gli isotopi di uranio per diffusione gassosa , e lo sviluppo di contatori Geiger migliorate. Assiste personalmente Lee nel suo lavoro sulle leggi di parità (con Yang ), convalidando attraverso l'esperienza con la propria squadra le ipotesi che hanno fatto: mostra nel 1956 che la parità viene violata durante il decadimento β d . 60 atomi di cobalto. contributo è considerato fondamentale nella convalida delle leggi, ma non ha condiviso il loro premio Nobel , un fatto spesso attribuito al sessismo del comitato di selezione.
Il suo libro Beta decay ( The β Decay ), pubblicato nel 1965, appare ancora come riferimento standard per i fisici nucleari.
Successivamente, ha diretto la ricerca sui cambiamenti conformazionali della molecola dell'emoglobina , responsabile dell'anemia falciforme .
Wu ha posto le basi per il progresso delle donne in diverse occasioni. È stato in particolare:
Nella sua ricerca del dopoguerra, Wu continua a studiare il decadimento beta . Enrico Fermi aveva pubblicato la sua teoria del decadimento beta nel 1934 , ma un esperimento di Luis Walter Alvarez ha prodotto risultati che non sono d'accordo con la teoria. Wu si impegna a ripetere l'esperimento per verificarne il risultato. Sospetta che il problema sia che una pellicola spessa e irregolare di solfato di rame (II) (CuSO 4) viene utilizzato come sorgente di raggi beta rame-64, che comporterebbe una perdita di energia per gli elettroni emessi. Per ovviare a questo, si adatta a una forma più vecchia di spettrometro , uno spettrometro a solenoide. Aggiunge un detergente al solfato di rame per produrre un film sottile e uniforme. Grazie a ciò, dimostra che le differenze osservate sono il risultato di un errore sperimentale: i suoi risultati sono in accordo con la teoria di Fermi.
Alla Columbia, Wu conosceva personalmente il fisico teorico cinese Tsung-Dao Lee . A metà degli anni '50 , Lee e un altro fisico teorico cinese, Chen Ning Yang , misero in discussione un'ipotetica legge della fisica delle particelle elementari, la “legge di conservazione della parità”. Un esempio che ha evidenziato il problema è stato l'enigma delle particelle theta e tau di carica diversa, ma entrambi strani quark . Queste particelle sono così simili che normalmente sarebbero considerate la stessa particella. Tuttavia, sono state osservate diverse modalità di decadimento risultanti in due diversi stati di parità, suggerendo che Θ + e τ + sono particelle diverse se la parità viene mantenuta:
La ricerca di Lee e Yang sui risultati sperimentali esistenti li ha convinti che la parità è stata mantenuta per le interazioni elettromagnetiche e per l' interazione forte . Per questo motivo, gli scienziati si aspettavano che ciò fosse vero anche per l' interazione debole , ma non era stato testato e gli studi teorici di Lee e Yang hanno mostrato che potrebbe non essere vero per l' interazione debole. Lee e Yang hanno ideato un progetto su carta di un esperimento per testare la conservazione della parità in laboratorio. Lee si è quindi rivolto a Wu per la sua esperienza nella scelta e nella messa a punto delle procedure di fabbricazione, configurazione e laboratorio per eseguire questo esperimento.
Wu sceglie di farlo prelevando un campione di cobalto-60 radioattivo e raffreddandolo a temperature criogeniche con gas liquidi. Il cobalto-60 è un isotopo che decade per emissione di particelle beta, e Wu è proprio un esperto di decadimento beta. Le temperature estremamente basse sono necessarie per ridurre praticamente a zero la vibrazione termica degli atomi di cobalto. Inoltre, Wu deve applicare un campo magnetico costante e uniforme attraverso il campione di cobalto-60 per allineare gli assi degli spin dei nuclei atomici nella stessa direzione . Per questo lavoro criogenico, ha bisogno delle strutture del National Bureau of Standards e della sua esperienza nel lavorare con i gas liquidi. Si reca nella sua sede nel Maryland con la sua attrezzatura per poter eseguire questi esperimenti.
I calcoli teorici di Lee e Yang prevedevano che le particelle beta degli atomi di cobalto-60 sarebbero state emesse in modo asimmetrico e che l'ipotetica "legge di conservazione della parità" non sarebbe stata valida. L'esperimento di Wu ha dimostrato che è proprio così: la parità non viene preservata durante le interazioni nucleari deboli. Θ+ e τ+ sono infatti la stessa particella nota come kaon , K + . Questo risultato è presto confermato dai suoi colleghi della Columbia University in diversi esperimenti. Non appena tutti questi risultati vengono pubblicati (in due diversi articoli di ricerca nello stesso numero della stessa rivista di fisica) i risultati vengono confermati anche in molti altri laboratori e in molti esperimenti diversi.
La scoperta della violazione della parità è un importante contributo alla fisica delle particelle e allo sviluppo del Modello Standard . In riconoscimento del loro lavoro teorico, Lee e Yang ricevettero il Premio Nobel per la Fisica nel 1957 . Il ruolo di Wu nella scoperta non è stato pubblicamente onorato fino al 1978 , quando le è stato assegnato il primo Wolf Prize .
Chien-Shiung Wu si ritirò nel 1981. Morì sedici anni dopo. Nel febbraio 2021, in occasione della Giornata internazionale delle donne e delle ragazze nella scienza , il servizio postale degli Stati Uniti emette un francobollo recante l'effigie della “ Marie Curie cinese ”.
Alla sua morte, Wu teneva in braccio il professore emerito di fisica Pupin della Columbia University .