צ'יין-שיאונג וו (Chien-Shiung Wu): האישה ששברה את הזוגיות
במהלך החורף של 1956 ועד ינואר 1957, במעבדה לקריוגניקה במכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה, ציררה צ'יין-שיאונג וו דגימה של קובלט-60 לטמפרטורה הקרובה מאוד לאפס המוחלט, סידרה את הגרעינים בעזרת שדה מגנטי, ומנתה את האלקטרונים שנפלטו. מספר גדול יותר של אלקטרונים נפלט בניגוד לכיוון הספין הגרעיני מאשר בכיוונו. הא-סימטריה הזו פירושה היה משהו שאף פיזיקאי לא ציפה לו: חלקיק יסודי ודמות המראה שלו אינם תמיד זהים, והיקום מסוגל להבדיל בין ימין לשמאל. עשרה חודשים לאחר מכן הוענק פרס נובל בפיזיקה לשני התיאורטיקנים שהציעו לה לבדוק זאת. שמה לא נכלל בפרס.
בית הספר שבנה אביה
וו נולדה ב-31 במאי 1912 בליוחה (Liuhe), שבטאיצאנג (Taicang), מחוז ג'יאנגסו (Jiangsu). אביה, וו ג'ונג-יי (Wu Zhong-Yi), היה מהנדס ופרוגרסיבי חברתי שייסד את בית הספר לבנות מינג דה (Ming De) בתקופה שבה חינוך בנות היה עדיין נושא שנוי במחלוקת. וו קיבלה שם את השכלתה היסודית. אמה, פאן פו-הואה (Fan Fu-Hua), הייתה מורה. בגיל אחת עשרה עברה לפנימייה של בית הספר הנורמלי לבנות מס' 2 בסוג'ואו (Suzhou), לאחר שדורגה במקום התשיעי מתוך עשרת אלפים מועמדים בערך.
היא החלה ללמוד באוניברסיטה המרכזית הלאומית ב-1930 במטרה ללמוד מתמטיקה, אך עברה לפיזיקה, תוך שהיא משתתפת בהפגנות סטודנטים. היא סיימה את לימודיה ב-1934, ערכה מחקר במכון לפיזיקה באקדמיה סיניקה (Academia Sinica), ובאוגוסט 1936 הפליגה לארצות הברית עם חברתה, הכימאית דונג רואו-פן (Dong Ruo-Fen).
ברקלי והפצצה
בברקלי היא קיבלה את הדוקטורט שלה ב-1940 תחת הנחייתו של ארנסט לורנס (Ernest Lawrence), ועבדה בצמידות עם אמיליו סגרה (Emilio Segrè) על התפרקות בטא ועל קסנון רדיואקטיבי. ג'יי רוברט אופנהיימר (J. Robert Oppenheimer) היה חבר בוועדת הדוקטורט שלה והתרשם מאוד משליטתה בחתכי פעולה של בליעת נייטרונים. לואיס אלוורז (Luis Alvarez), בצורה פחות עניינית, כינה אותה "הפיזיקאית הניסויית המוכשרת והיפה ביותר שפגשתי מעודי". היא נישאה לפיזיקאי לוק צ'יה-ליו יואן (Luke Chia-Liu Yuan) ב-30 במאי 1942 בביתו של רוברט מיליקן (Robert Millikan), לימדה במכללת סמית' (Smith College), והייתה לאישה הראשונה בסגל הפיזיקה בפרינסטון, שם לימדה קציני חיל הים.
בשנת 1944 הצטרפה למעבדות חומרי הסגסוגת החלופיים באוניברסיטת קולומביה ולפרויקט מנהטן, שם עבדה על דיפוזיה גזית להעשרת אורניום, בנתה מודלים של הפרדה עבור מפעל K-25 באוק רידג' ושיפרה מוני גייגר. תרומתה המשמעותית ביותר הייתה ידע שלא היה לאיש מלבדה. כאשר כור B בהנפורד המשיך להיכבות באופן מסתורי, אנריקו פרמי (Enrico Fermi) פנה אליה: עבודת הדוקטורט שלא פורסמה שלה על קסנון-135 זיהתה אותו כרעל הנייטרונים האחראי לכך. היא נחשבת לאדם הסיני היחיד שהשתתף בפרויקט. מאוחר יותר היא התרחקה מהפרויקט בשל מה שכינתה תוצאותיו ההרסניות.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →קולומביה: התפרקות בטא וראשוניות שנשכחה
וו נשארה בקולומביה לאורך כל הקריירה שלה, ובין 1949 ל-1963 ביצעה את העבודה הקפדנית שהציבה את התיאוריה של פרמי משנת 1934 על התפרקות בטא על בסיס ניסויי מוצק, כשהיא מייחסת אי-הסכמות קודמות לעיוותים שנגרמו מסרטי נחושת גופרתית עבים במכשיריהם של אחרים. ספר הלימוד שלה משנת 1966, התפרקות בטא (Beta Decay), שנכתב עם סטיבן מושקובסקי (Steven Moszkowski), הפך לספר התקן בתחום.
בנובמבר 1949, במרתף של פיופין הול (Pupin Hall), היא והסטודנט שלה לתואר שני אירווינג שאקנוב (Irving Shaknov) עשו דבר שחשיבותו התבררה רק עשורים לאחר מכן. באמצעות שימוש בקובלט-64 כמקור פוזיטרונים ושני גלאי קרני גמא שבנו משפופרות פוטו-מכפיל וגבישי אנתרצן, הם מדדו את המתאם הזוויתי של זוגות פוטונים שנוצרו מהתאיינות אלקטרון-פוזיטרון, כאשר הם מחזיקים גלאי אחד קבוע ומציבים את השני בארבע זוויות אזימוטליות לאורך שלושים שעות מדידה רצופות. אי-הסימטריה שנמדדה, 2.04, לעומת ערך תיאורטי של 2.00, היוותה את האימות הניסויי המוחלט הראשון לשזירה קוונטית של פוטונים, כחמש-עשרה שנים לאחר מאמר איינשטיין-פודולסקי-רוזן. פרס נובל לפיזיקה לשנת 2022 הוענק על עבודה שהתבססה על יסוד זה.
הפרס שלא קיבלה
בשנת 1956 הציעו צונג-דאו לי (Tsung-Dao Lee) וצ'ן-נינג יאנג (Chen-Ning Yang) שייתכן שזוגיות, הסימטריה המונחת ביסוד תהליך לבין דמות המראה שלו, אינה נשמרת באינטראקציות חלשות. זו הייתה תיאוריה שאיש לא ידע כיצד לבדוק. וו תכננה את הניסוי, ביטלה נסיעה מתוכננת כדי לבצע אותו, והריצה אותו עם צוות מקולומביה והמכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה. התוצאה הייתה חד-משמעית ושינתה את התמונה המקובלת של הכוח החלש.
לי ויאנג קיבלו את פרס נובל ב-1957. וו לא חלקה בו. היא הייתה מועמדת שוב ושוב לאחר מכן, על פי ספירה אחת לפחות תריסר פעמים ועל פי ספירה אחרת עשרים ושלוש פעמים בין 1958 ל-1974 על ידי שמונה-עשר פיזיקאים שונים, אך מעולם לא זכתה. לארס ברינק (Lars Brink), יו"ר לשעבר של ועדת פרס נובל לפיזיקה, אמר שניסוי הזוגיות שלה היה ברמה של פרס נובל ותיאר את עבודתה על זוגיות ושזירה כ"שתי אבני חן בתוך קופסת פנינים". ברינק גם דיווח שיאנג עצמו אמר שוו הייתה צריכה להיות שותפה לפרס ב-1957.
הגברת הראשונה של הפיזיקה
היא הפכה לאזרחית אמריקאית ב-1954, לפרופסור מן המניין ב-1952 כאישה הראשונה במחלקה שלה, לפרופסור מן המניין ב-1958, ולאישה הראשונה שהחזיקה בקתדרת מייקל א' פיופין (Michael I. Pupin) ב-1973. היא אישרה את השערת הזרם הווקטורי הנשמר של פיינמן וגל-מאן ב-1962-63, חיפשה התפרקות בטא כפולה במכרה מלח בעומק אלפיים רגל מתחת לאגם אירי, ביצעה ניסויי אי-שוויון בל (Bell) עם תלמידיה לאונרד קסדיי (Leonard Kasday) וג'ון אולמן (John Ullman), והשתמשה בספקטרוסקופיית מסבאואר (Mössbauer) על המבנה המולקולרי של אנמיה חרמשית. היא כונתה הגברת הראשונה של הפיזיקה, מארי קירי הסינית ומלכת המחקר הגרעיני; תלמידיה, שמצאו אותה תובענית, כינו אותה ליידי דרקון (Dragon Lady). היא התעקשה שיפנו אליה כפרופסור וו, ולא כפרופסור יואן. בסימפוזיון ב-MIT בשנת 1964 היא שאלה את הנוכחים האם "לאטומים ולגרעינים הקטנים" יש "העדפה כלשהי להתייחסות גברית או נשית".
מדוע וו נחשבת לגאונה
הגאונות של וו היא מהסוג שהציבור נוטה לזלזל בו באופן אינסטינקטיבי: היא ניסויית. תיאוריית הזוגיות הייתה של לי ויאנג. מה שוו סיפקה הייתה השאלה הקשה בהרבה של איך אי פעם ניתן לדעת, והתשובה דרשה קיטוב של גרעיני קובלט בטמפרטורות בקושי מעל האפס המוחלט ושמירה על כל המערך העדין יציב מספיק זמן כדי למנות א-סימטריה סטטיסטית מכרעת, בתקופה שבה איש לא עשה דבר דומה לכך. זו אינה תרומה של טכנאי. זהו תכנון, ותכנון באיכות כזו הוא נדיר מספיק עד שעמיתה הרוויג שופר (Herwig Schopper) דיווח על כלל העבודה במקצוע: "אם הניסוי נעשה על ידי וו, הוא חייב להיות נכון". היא הייתה, לפי הערכת Physics Today, "ידועה בתכנוניה הגאוניים והמדויקים" ועמדה "בין הניסויים המובילים של תקופתה".
טיעון הנגד הכן הוא שהקפיצה המושגית של 1956 לא הייתה שלה, ושהקריירה של מדידות מעולות, מכריעות ככל שיהיו, שונה בהיסטוריה של הפיזיקה מקריירה של תיאוריה. וו לא הציעה את הפרת הזוגיות; היא חיסלה את החלופה. אך אותה האשמה הייתה מורידה בדרגה גם את מייקלסון ומורלי, והיא מתעלמת משנת 1949, שבה היוזמה האינטלקטואלית הייתה כולה שלה וקדמה בחמש-עשרה שנה ליכולת של התחום להעריך אותה. הטענה ההוגנת ביותר היא שוו הייתה גאונה של המכשור ושל הניסוי המכריע, וכי כישלונה של ועדת פרס נובל להכיר בכך נחשב כיום באופן נרחב לאחת מטעויותיה החמורות ביותר.
מורשת
וו קיבלה את פרס קומסטוק (Comstock Prize) ב-1964 כאישה הראשונה, את המדליה הלאומית למדעים ב-1975, ואת פרס וולף בפיזיקה בייסודו ב-1978. היא הייתה האישה הראשונה שניהלה את החברה האמריקאית לפיזיקה. אסטרואיד 2752 נושא את שמה, וכך גם רחוב ב-CERN, שניתן רק פעם אחת לפני כן לאישה, מארי קירי. היא נפטרה ב-16 בפברואר 1997 בניו יורק לאחר שבץ, בגיל שמונים וארבע, ואפרה נקבר בחצר בית הספר מינג דה בליוחה, בית הספר שאביה בנה כדי שבנות יוכלו ללמוד.