चिएन-शियुंग वू: वह महिला जिसने पैरिटी को तोड़ा

1956 की सर्दियों से 1957 की जनवरी तक, नेशनल ब्यूरो ऑफ स्टैंडर्ड्स की एक क्रायोजेनिक्स प्रयोगशाला में, चिएन-शियुंग वू (Chien-Shiung Wu) ने कोबाल्ट-60 के नमूने को शून्य से ठीक ऊपर तक ठंडा किया, एक चुंबकीय क्षेत्र के साथ नाभिकों को संरेखित किया, और बाहर निकलने वाले इलेक्ट्रॉनों की गिनती की। नाभिकीय स्पिन की दिशा के विपरीत दिशा में अधिक इलेक्ट्रॉन बाहर निकले। इस विषमता का मतलब कुछ ऐसा था जिसकी किसी भौतिक विज्ञानी को उम्मीद नहीं थी: एक मौलिक कण और उसकी दर्पण छवि हमेशा समान नहीं होते हैं, और ब्रह्मांड बाएं और दाएं में अंतर बता सकता है। दस महीने बाद भौतिकी में नोबेल पुरस्कार उन दो सिद्धांतकारों को मिला जिन्होंने उन्हें जांच करने का सुझाव दिया था। उनका नाम उस पर नहीं था।

वह स्कूल जिसे उनके पिता ने बनाया

वू का जन्म 31 मई 1912 को जिआंगसू प्रांत के ताइकांग के लियुहे में हुआ था। उनके पिता, वू झोंग-यी (Wu Zhong-Yi), एक इंजीनियर और सामाजिक प्रगतिशील थे, जिन्होंने उस समय लड़कियों के लिए मिंग दे स्कूल (Ming De School) की स्थापना की थी जब बेटियों को शिक्षित करना एक ऐसी बहस थी जिसे जीतना आवश्यक था। वू ने अपनी प्राथमिक शिक्षा वहीं प्राप्त की। उनकी मां, फैन फू-हुआ (Fan Fu-Hua), एक शिक्षिका थीं। ग्यारह वर्ष की आयु में, वह लगभग दस हजार आवेदकों में नौवें स्थान पर रहने के बाद सूज़ौ महिला सामान्य स्कूल नंबर 2 में बोर्डर के रूप में चली गईं।

उन्होंने 1930 में नेशनल सेंट्रल यूनिवर्सिटी में प्रवेश लिया, गणित पढ़ने के इरादे से भौतिकी में स्विच किया, और रास्ते में छात्र विरोध प्रदर्शनों में भाग लिया। उन्होंने 1934 में स्नातक किया, एकेडेमिया सिनिका (Academia Sinica) के भौतिकी संस्थान में शोध किया, और अगस्त 1936 में अपनी मित्र रसायनज्ञ डोंग रुओ-फेन (Dong Ruo-Fen) के साथ संयुक्त राज्य अमेरिका के लिए रवाना हुईं।

बर्कले और बम

बर्कले में उन्होंने 1940 में अर्नेस्ट लॉरेंस (Ernest Lawrence) के अधीन डॉक्टरेट की उपाधि प्राप्त की, बीटा क्षय और रेडियोधर्मी क्सीनन पर एमिलियो सेग्रे (Emilio Segrè) के साथ मिलकर काम किया। जे. रॉबर्ट ओपेनहाइमर (J. Robert Oppenheimer) उनकी डॉक्टरेट समिति में थे और न्यूट्रॉन अवशोषण क्रॉस सेक्शन पर उनकी पकड़ से प्रभावित थे। लुइस अल्वारेज़ (Luis Alvarez) ने उन्हें "अब तक की सबसे प्रतिभाशाली और सुंदर प्रायोगिक भौतिक विज्ञानी" कहा। उन्होंने 30 मई 1942 को रॉबर्ट मिलिकन (Robert Millikan) के घर पर भौतिक विज्ञानी ल्यूक चिया-लिउ युआन (Luke Chia-Liu Yuan) से शादी की, स्मिथ कॉलेज में पढ़ाया, और प्रिंसटन में भौतिकी संकाय में पहली महिला बनीं, जहाँ उन्होंने नौसेना अधिकारियों को पढ़ाया।

1944 में वह कोलंबिया में सब्स्टीट्यूट अलॉय मैटेरियल्स लैबोरेटरीज और मैनहट्टन प्रोजेक्ट में शामिल हुईं, यूरेनियम संवर्धन के लिए गैसीय प्रसार पर काम किया, ओक रिज K-25 संयंत्र के लिए अलगाव मॉडल बनाए और गाइगर काउंटर को परिष्कृत किया। उनका सबसे महत्वपूर्ण योगदान ऐसा ज्ञान था जो किसी और के पास नहीं था। जब हनफोर्ड में बी रिएक्टर रहस्यमय तरीके से खुद को बंद कर रहा था, तो एनरिको फर्मी (Enrico Fermi) ने उन्हें खोजा: क्सीनन-135 पर उनके अप्रकाशित डॉक्टरेट कार्य ने इसे न्यूट्रॉन जहर के रूप में पहचाना। माना जाता है कि वह परियोजना में एकमात्र चीनी व्यक्ति थीं। बाद में उन्होंने इसके विनाशकारी परिणामों के कारण खुद को इससे दूर कर लिया।

कोलंबिया: बीटा क्षय और एक भूली हुई पहली उपलब्धि

वू अपने शेष करियर के लिए कोलंबिया में रहीं, और 1949 और 1963 के बीच उन्होंने वह श्रमसाध्य कार्य किया जिसने फर्मी के 1934 के बीटा क्षय सिद्धांत को ठोस प्रयोगात्मक आधार पर रखा, शुरुआती असहमति को अन्य लोगों के उपकरणों में मोटे कॉपर सल्फेट फिल्मों के एक कृत्रिम प्रभाव के रूप में पहचाना। 1966 में स्टीवन मोस्कोव्स्की (Steven Moszkowski) के साथ लिखी गई उनकी पाठ्यपुस्तक बीटा डिके (Beta Decay), मानक संदर्भ बन गई।

नवंबर 1949 में, पुपिन हॉल के तहखाने में, उन्होंने और उनके स्नातक छात्र इरविंग शाकनोव (Irving Shaknov) ने कुछ ऐसा किया जिसका महत्व दर्ज होने में दशकों लग गए। पॉज़िट्रॉन स्रोत के रूप में कोबाल्ट-64 और फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब और एन्थ्रासीन सिंटिलेटर से बने दो गामा-रे डिटेक्टरों का उपयोग करते हुए, उन्होंने इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन विनाश से उत्पन्न फोटॉन जोड़े के कोणीय सहसंबंध को मापा, एक डिटेक्टर को स्थिर रखा और दूसरे को तीस निरंतर घंटों की गिनती के दौरान चार अज़ीमुथल कोणों पर सेट किया। 2.04 की मापी गई विषमता, 2.00 के सैद्धांतिक के विपरीत, फोटॉन उलझाव (entanglement) का पहला निर्णायक प्रयोगात्मक सत्यापन था, जो आइंस्टीन-पोडॉल्स्की-रोसेन (Einstein-Podolsky-Rosen) पेपर के पंद्रह साल बाद आया था। 2022 का भौतिकी में नोबेल पुरस्कार उस नींव पर बने काम के लिए प्रदान किया गया था।

वह पुरस्कार जो उन्हें नहीं मिला

1956 में त्सुंग-दाओ ली (Tsung-Dao Lee) और चेन-निंग यांग (Chen-Ning Yang) ने प्रस्तावित किया कि पैरिटी, एक प्रक्रिया और उसकी दर्पण छवि के बीच मानी गई समरूपता, कमजोर इंटरैक्शन में संरक्षित नहीं हो सकती है। यह एक ऐसा सिद्धांत था जिसे कोई नहीं जानता था कि कैसे परीक्षण किया जाए। वू ने परीक्षण तैयार किया, ऐसा करने के लिए एक नियोजित यात्रा रद्द कर दी, और कोलंबिया और नेशनल ब्यूरो ऑफ स्टैंडर्ड्स से ली गई एक टीम के साथ इसे चलाया। परिणाम स्पष्ट था और इसने कमजोर बल की मानक तस्वीर को फिर से लिखा।

ली और यांग ने 1957 का नोबेल पुरस्कार लिया। वू ने इसे साझा नहीं किया। बाद में उन्हें बार-बार नामांकित किया गया, एक गणना के अनुसार कम से कम एक दर्जन बार और दूसरे के अनुसार 1958 और 1974 के बीच अठारह अलग-अलग भौतिकविदों द्वारा तेईस बार, और कभी नहीं जीता। नोबेल समिति के पूर्व अध्यक्ष लार्स ब्रिंक (Lars Brink) ने कहा है कि उनका पैरिटी प्रयोग नोबेल वर्ग का था और उनके पैरिटी और उलझाव कार्य को एक साथ "मोतियों के बक्से में दो रत्न" के रूप में वर्णित किया। ब्रिंक ने यह भी बताया कि यांग ने खुद कहा था कि वू को 1957 में सह-प्राप्तकर्ता होना चाहिए था।

भौतिकी की प्रथम महिला

वह 1954 में अमेरिकी नागरिक बनीं, 1952 में अपने विभाग में पहली महिला के रूप में टेन्योर प्रोफेसर, 1958 में पूर्ण प्रोफेसर, और 1973 में माइकल आई. पुपिन (Michael I. Pupin) चेयर की पहली धारक बनीं। उन्होंने 1962-63 में फाइनमैन (Feynman) और गेल-मैन (Gell-Mann) की संरक्षित वेक्टर करंट परिकल्पना की पुष्टि की, लेक एरी के नीचे दो हजार फीट गहरी नमक की खदान में डबल बीटा क्षय का शिकार किया, अपने छात्रों लियोनार्ड कास्डे (Leonard Kasday) और जॉन उलमैन (John Ullman) के साथ बेल असमानता परीक्षण चलाए, और सिकल सेल एनीमिया की आणविक संरचना पर मोज़बॉयर स्पेक्ट्रोस्कोपी को चालू किया। उन्हें भौतिकी की प्रथम महिला, चीनी मैरी क्यूरी और परमाणु अनुसंधान की रानी कहा जाता था; उनके छात्र, जो उन्हें मांग करने वाला पाते थे, उन्हें ड्रैगन लेडी कहते थे। उन्होंने प्रोफेसर युआन के बजाय प्रोफेसर वू के रूप में संबोधित किए जाने पर जोर दिया। 1964 में एमआईटी के एक संगोष्ठी में उन्होंने कमरे से पूछा कि क्या "छोटे परमाणु और नाभिक" "पुल्लिंग या स्त्रीलिंग उपचार के लिए कोई प्राथमिकता" रखते हैं।

चिएन-शियुंग को जीनियस क्यों कहा जाता है

वू की प्रतिभा एक ऐसे प्रकार की है जिसे जनता प्रतिवर्त रूप से कम आंकती है: यह प्रयोगात्मक है। पैरिटी सिद्धांत ली और यांग का था। वू ने जो आपूर्ति की वह इस बात का कहीं अधिक कठिन प्रश्न था कि आप कभी कैसे जानेंगे, और उत्तर के लिए पूर्ण शून्य से ऊपर के तापमान पर कोबाल्ट नाभिक को ध्रुवीकृत करने और सांख्यिकीय रूप से निर्णायक विषमता की गिनती करने के लिए पर्याप्त लंबे समय तक पूरे नाजुक व्यवस्था को स्थिर रखने की आवश्यकता थी, उस समय जब किसी ने कुछ भी तुलनीय नहीं किया था। वह एक तकनीशियन का योगदान नहीं है। यह डिज़ाइन है, और उस गुणवत्ता का डिज़ाइन इतना दुर्लभ है कि उनके सहयोगी हेरविग शॉपपर (Herwig Schopper) ने पेशे के कार्य नियम की सूचना दी: "यदि प्रयोग वू द्वारा किया गया था, तो यह सही होना चाहिए।" वह, फिजिक्स टुडे के आकलन में, "अपने सरल और सटीक डिजाइनों के लिए जानी जाती थीं" और "अपने समय के सबसे अग्रणी प्रयोगकर्ताओं में से थीं।"

ईमानदार काउंटर-केस यह है कि 1956 की वैचारिक छलांग उनकी नहीं थी, और यह कि शानदार माप का करियर, चाहे कितना भी निर्णायक हो, भौतिकी के इतिहास में सिद्धांत के करियर से अलग बैठता है। वू ने पैरिटी उल्लंघन का प्रस्ताव नहीं दिया; उन्होंने विकल्प को मार डाला। लेकिन वही आरोप माइकलसन (Michelson) और मोर्ले (Morley) को पदावनत करेगा, और यह 1949 को अनदेखा करता है, जहां बौद्धिक पहल पूरी तरह से उनकी अपनी थी और क्षेत्र की सराहना करने की क्षमता से पंद्रह साल आगे थी। सबसे निष्पक्ष बयान यह है कि वू उपकरण और निर्णायक परीक्षण की एक प्रतिभाशाली थीं, और नोबेल समिति की इसे पहचानने में विफलता को अब व्यापक रूप से इसकी सबसे गंभीर त्रुटियों में से माना जाता है।

विरासत

वू को 1964 में अपनी पहली महिला के रूप में कॉमस्टॉक पुरस्कार (Comstock Prize), 1975 में नेशनल मेडल ऑफ साइंस, और 1978 में भौतिकी में उद्घाटन वोल्फ पुरस्कार (Wolf Prize) मिला। वह अमेरिकन फिजिकल सोसाइटी की अध्यक्षता करने वाली पहली महिला थीं। क्षुद्रग्रह 2752 उनका नाम रखता है, जैसा कि सर्न (CERN) में एक सड़क है, जिसे केवल एक बार पहले एक महिला, मैरी क्यूरी (Marie Curie) को दिया गया था। 16 फरवरी 1997 को न्यूयॉर्क में स्ट्रोक के बाद 84 वर्ष की आयु में उनका निधन हो गया, और उनकी राख को लियुहे के मिंग दे स्कूल के आंगन में दफनाया गया, वह स्कूल जिसे उनके पिता ने बनाया था ताकि लड़कियां सीख सकें।