Цзянь-Сюн Ву

Цзянь-Сюн Ву (31 мая 1912 – 16 февраля 1997) — китайско-американский физик-экспериментатор. Она показала в 1956 году, что слабое взаимодействие — та сила, которая управляет бета-распадом и всеми нейтринными процессами, — различает левое и правое.

До того это считалось исключённым.

Путь

Ву родилась близ Шанхая. Её отец основал школу для девочек — в то время в Китае необычное дело — и настойчиво поддерживал её образование. В 1936 году она уехала в Соединённые Штаты и в 1940 году защитила диссертацию в Беркли у Эрнеста Лоуренса.

Во время войны она работала в Манхэттенском проекте над обогащением урана. Затем она перешла в Колумбийский университет в Нью-Йорке, где оставалась до выхода на пенсию. Её областью был бета-распад, и в нём она вскоре считалась самым точным экспериментатором своего времени.

Эксперимент Ву

В 1956 году теоретики Цзундао Ли и Чжэньнин Ян выдвинули смущающее соображение: возможно, сохранение чётности — предположение, что законы природы в зеркальном мире выглядят так же, — при слабом взаимодействии вовсе не имеет силы. Никто этого не проверял.

Ву взяла проверку на себя. Установка была требовательной: ядра кобальта-60 надо было выстроить в магнитном поле и при этом охладить до нескольких сотых градуса выше абсолютного нуля, чтобы тепловое движение не разрушало выстраивание. Работу она проводила совместно с Национальным бюро стандартов.

Результат был однозначен. Электроны из распада летели преимущественно в одном направлении — противоположно спину ядра. В зеркальном мире оно было бы другим. Значит, природа отличает левое от правого.

Работа вышла в феврале 1957 года. Ещё в том же году Ли и Ян получили Нобелевскую премию. Ву её не получила.

Почему это важно для нейтрино

Нарушение чётности — не побочный результат, а ключ к пониманию нейтрино. Вскоре после эксперимента Ву Морис Голдхабер показал, что нейтрино обладают определённой спиральностью: их спин всегда направлен против направления полёта.

Именно этим нейтрино отличается от всякой другой частицы Стандартной модели — и именно поэтому долго оставалось открытым, может ли оно вообще обладать массой. На этот вопрос ответили лишь нейтринные осцилляции.

Признание

Ву получила многочисленные награды. В 1975 году она первой из женщин стала президентом Американского физического общества; в 1978 году она первой из всех получила премию Вольфа по физике.

Нобелевской премии не последовало. Ли и Ян всегда подчёркивали вклад Ву, и в среде специалистов эксперимент по сей день носит её имя. Её именем названы астероид и учебный центр в Колумбийском университете.

Её пример показывает, на что способен эксперимент: предположение, которого никто не принимал всерьёз, за несколько месяцев стало надёжным знанием — потому что у кого-то нашлись терпение и техника, чтобы посмотреть внимательно.

Связанные понятия

• Слабое взаимодействие — затронутая область
• Спиральность — следствие для нейтрино
• Бета-распад — её рабочее поле
• Стандартная модель

Источники

• C. S. Wu, E. Ambler, R. W. Hayward, D. D. Hoppes, R. P. Hudson: Experimental Test of Parity Conservation in Beta Decay, Physical Review 105, 1413 (1957).
• T. D. Lee, C. N. Yang: Question of Parity Conservation in Weak Interactions, Physical Review 104, 254 (1956).