Pokud bychom hledali informace o Madam Wu v českých encyklopediích, ve starších vydáních bychom se pod heslem Wu Chien-Shiung dočetli „americký fyzik čínského původu, zabývá se jadernou fyzikou, dokázal porušení parity při rozpadu beta, experimentální důkaz podal v roce 1957“. Dnes už víme, že za důkazem narušení parity při beta rozpadech není muž. Autorkou geniálního uspořádání experimentální aparatury, která rozhodla o udělení Nobelovy ceny za fyziku v roce 1957, je žena. Nenápadná drobná Číňanka, která nikdy nestála o slávu nebo pozornost médií a pro kterou byla fyzika životním posláním.
Chien-Shuing Wu se narodila 31. května 1912 v Liuhe, na čínské poměry malém padesátitisícovém městě nedaleko Šanghaje. Její otec byl ředitelem jedné z místních základních škol. Chien-Shuing studovala na střední škole v Suzhou a po jejím ukončení se rozhodla ve studiu pokračovat na National Central University v osmimilionovém Nankingu, dvanáctém největším čínském městě. Vybrala si pro dívku neobvyklý obor – fyziku a po absolvování magisterského oboru se rozhodla pokračovat doktorátem. Roku 1936, když jí bylo 24 let, opustila Čínu a odjela do Spojených států. Do své rodné země se pak už nikdy natrvalo nevrátila.
Doktorát získala na kalifornské univerzitě v Berkeley, kde bychom mezi jejími učiteli našli dnes už fyzikální legendy – držitele Nobelovy ceny za fyziku za rok 1939 Ernesta Lawrence, který prestižní ocenění obdržel „za vynález cyklotronu a jím získané výsledky, zejména týkající se umělých radioaktivních prvků“, nebo „otce atomové bomby“ Roberta Oppenheimera. Chien-Shuing v Berkeley nejen obhájila doktorát, ale také zde poznala svého životního partnera, čínského fyzika Luke Yuana, za kterého se v roce 1942 provdala. Po ukončení doktorského studia působila krátce na univerzitách v Berkeley, Northamptomu a Princetonu, až v roce 1942 již natrvalo zakotvila na Columbia University v New Yorku.
Madam Wu působila na Columbia University většinu své vědecké kariéry, dlouhých 37 let. Zpočátku, během válečných let 1944–46, spolupracovala na projektu Manhattan, po válce pak zkoumala vlastnosti radioaktivního rozpadu beta. Jak sama prohlásila, beta rozpad se stal jejím „speciálním přítelem“. V 70. letech napsala o vlastnostech beta rozpadu knihu pojmenovanou jak jinak než jednoduše Beta Decay. Její pracovní kariéra byla jen na krátko přerušena narozením syna Vincenta Yuana v roce 1947. Malý Vincent zdědil po rodičích lásku k fyzice a později pracoval v Los Alamos National Laboratory. Kdo je jeho matka ovšem přísně tajil a ani jeho nejbližší kolegové neměli tušení, že spolupracují se synem Madam Wu.
Na jaře roku 1956 oslovili Chien-Shiung Wu dva mladí kolegové. Jaderný fyzik T. D. Lee spolu s teoretikem C. N. Yangem potřebovali experimentálně dokázat, že zákon parity v přírodě obecně neplatí, tedy že v některých případech budou přírodní děje po záměně levé strany za pravou probíhat odlišně. Madam Wu v té chvíli ještě netušila, že nabídka spolupráce s Lee a Yangem je počátkem jednoho z největších úspěchů experimentální fyziky 20. století. Mladí fyzici přišli s nápadem, že zákon parity by mohl ztrácet svou platnost při slabých interakcích a to by mohlo být pozorováno právě při beta rozpadu jader. Rozhodli se tedy oslovit Madam Wu, která studiu beta rozpadu zasvětila svou vědeckou kariéru.
Madam Wu na spolupráci kývla a na sklonku roku 1956 byla podle jejího návrhu připravena experimentální aparatura. Základní myšlenka experimentu spočívala v tom, že pokud by při beta rozpadu platil zákon zachování parity, pak by intenzita elektronů emitovaných radioaktivními jádry byla ve směru celkového momentu hybnosti atomových jader stejná jako ve směru opačném. Stačilo tedy změřit intenzity elektronů emitovaných při beta rozpadu kobaltu 60 ve a proti směru jeho celkového momentu hybnosti. K tomu bylo ovšem třeba atomová jádra ve zkoumaném vzorku kobaltu polarizovat silným magnetickým polem, aby bylo dosaženo paralelního uspořádání celkových magnetických momentů jader. A zároveň aby se omezil vliv tepelného pohybu atomů, musel být zkoumaný vzorek kobaltu udržován při teplotě nižší než 0,1 K.
Ještě před Vánoci roku 1956 zahájila Madam Wu spolu se specialisty v oboru nízkých teplot z National Bureau of Standards ve Washingtonu první měření. Výsledky experimentu prokázaly, že intenzita elektronů emitovaných z polarizovaných jader je ve směru intenzity magnetického pole o cca 40 % větší než ve směru opačném. Kolektiv spolupracovníků Madam Wu si tak ráno 9. ledna 1957 mohl připít na vítězství – zákon parity pro elektroslabé interakce neplatí. Vítězství oslavovali ale hlavně T. D. Lee a C. N. Yang, kteří už v prosinci roku 1957 přebírali ve Stockholmu Nobelovu cenu za fyziku „za průlomový výzkum zákonů parity, který vedl k důležitým objevům týkajícím se elementárních částic.“
Na Madam Wu, která stála za geniálním návrhem uspořádání celého experimentu, Královská švédská akademie věd zapomněla. Nobelova cena se totiž uděluje hlavně za nápad, a nikoliv za jeho experimentální provedení. Vyvrcholením kariéry Madam Wu tedy byla „pouze“ řádná profesura, kterou získala v roce 1958, a pozdější jmenování Pupin Professor of Physics. Byla také první ženou ve funkci prezidenta American Physical Society a její jméno nese od roku 1990 asteroid č. 2752.
Zatímco u nás ještě v 90. letech neměl nikdo ani tušení, že za experimentálním důkazem narušení parity při beta rozpadech stojí žena, dožívala Madam Wu po odchodu do penze v ústraní na newyorské Claremont Avenue. V té době ani sousedé nenápadné paní Yuan netušili, jak velké úspěchy na poli experimentální fyziky má tato drobná žena za sebou. Chien-Shiung Wu, nazývaná ve své době Madame Curie of China, se dožila 84 let. Zemřela po záchvatu mrtvice 16. února 1997.
Mohlo by vás také zajímat:
Šedesát
let prvního československého laseru
Niels
Bohr: Fyzik, který „zvěčnil“ atom
Od kvasarů k černým dírám