諾獎評委前主席:吳健雄漏選的遺憾
馬茨·拉爾森在2026年出版的新書《Quantum Mechanics Through Nobel》中,依據最新解密的諾貝爾獎檔案,其中一章梳理了楊振寧和李政道獲頒1957年諾貝爾物理學獎的提名細節,並對吳健雄多次未獲諾獎表達了惋惜。拍攝:陳曉雪
編者按:今天(2026年10月18日)是楊振寧先生逝世一週年。70年前,楊振寧與李政道因提出弱相互作用中宇稱不守恆的理論,獲得1957年諾貝爾物理學獎。這項工作深刻影響了現代物理學的發展。
10月16日,首屆滇池國際複雜科學會議“宇稱不守恆定律發現70週年前沿物理會議”在昆明舉行。諾貝爾物理學獎委員會前主席馬茨·拉爾森(Mats Larsson)在會上作主旨演講,結合最近一年解密的諾貝爾獎檔案,分享了楊振寧和李政道當年獲獎的提名細節,並談及吳健雄與這一獎項失之交臂的遺憾。
上海交通大學李政道研究所所長張傑、清華大學楊振寧高等研究院院長段文暉在會議上致辭。中國科學技術大學常務副校長潘建偉、中國科學院高能物理研究所前所長王貽芳也作了學術報告,上海交通大學李政道研究所副所長丁洪主持學術報告環節。
撰文|張天祁 陳曉雪
編輯|張天祁
“如果有人問我,諾貝爾委員會這些年來最大的失誤是什麼,我認爲就是沒有把獎授予吳健雄。”2026年10月16日,在昆明舉辦的首屆滇池國際複雜科學會議“宇稱不守恆定律發現70週年前沿物理會議”上,諾貝爾物理學獎委員會前主席馬茨·拉爾森(Mats Larsson)在主旨演講中說道。
今年是李政道、楊振寧提出弱相互作用中宇稱可能不守恆的70週年。1956年,兩人質疑了物理學界長期接受的一項基本認識;次年,吳健雄與合作者通過實驗證實宇稱不守恆,李政道和楊振寧也在同一年獲得諾貝爾物理學獎。但完成關鍵實驗的吳健雄,終生未能獲得這一獎項。
2026年10月16日,諾貝爾物理學獎委員會前主席馬茨·拉爾森(Mats Larsson)在雲南昆明舉行的主旨演講中,分享了他對最新解密的1957年諾貝爾獎檔案的研究發現。圖源:上海交通大學李政道研究所
在這場演講中,拉爾森展示了新近開放的1957年諾貝爾獎檔案,介紹當年的提名、評審報告和授獎過程。他表示,在楊振寧與李政道獲得諾貝爾獎的1957年,委員會已經充分了解到吳健雄領導的鈷-60β衰變實驗的重要性,並且在1971年專門對吳健雄的工作做過一個特別報告。雖然吳健雄從1958年到1974年獲得了23次諾獎提名,但這些提名始終沒有轉化爲獎項。
從提出宇稱不守恆到獲得諾獎,僅用一年
拉爾森從1956年物理學家面臨的難題講起。
1956年,粒子物理學面臨一個著名的難題:θ-τ之謎。當時被稱爲θ和τ的兩種粒子,質量和壽命幾乎相同,卻分別衰變爲兩個和三個π介子。在這兩種衰變中,末態的宇稱相反。如果宇稱守恆,它們就應當是兩種不同的粒子,但質量和壽命爲何一致,又難以解釋。另一種可能是,它們其實是同一種粒子的兩種衰變方式,只是這意味着,物理學家長期相信的宇稱守恆在這一過程中並不成立。
李政道和楊振寧由此追問,支配這些衰變的弱相互作用,是否真的遵守宇稱守恆?李政道和楊振寧是仔細檢查了弱相互作用中的宇稱是否守恆的證據,發現這一被普遍接受的假定,竟沒有令人信服的實驗證據支持。因此,他們提出疑問,在弱相互作用下,宇稱是否守恆?
1956年10月1日,兩人發表《弱相互作用中的宇稱守恆問題》(Question of Parity Conservation in Weak Interactions),梳理了當前的證據,指出弱相互作用中的宇稱守恆仍有待檢驗,並提議了多種實驗方案。
李政道與楊振寧發表於1956年的《弱相互作用中的宇稱守恆問題》(Question of Parity Conservation in Weak Interactions)
拉爾森在演講中將這一突破與反質子的發現作了比較。反質子於1955年被發現,同樣進入了1957年的諾貝爾獎評選視野。在他看來,反質子的發現固然重要,但其存在已有狄拉克的理論預言。宇稱不守恆則動搖了物理學家長期接受的基本認識。“我認爲宇稱不守恆的發現是一次深刻的突破,因此諾貝爾委員會優先獎勵了這一成果”。
拉爾森在昆明演講中展示的這張圖片,爲1957年9月20日諾貝爾物理學獎委員會的報告,報告建議將1957年諾貝爾物理學獎授予李政道和楊振寧,以表彰他們對宇稱定律的深入研究及其促成的基本粒子新性質的發現。圖片由瑞典皇家科學院諾貝爾檔案館提供,首次通過拉爾森與拉蒙·維斯(Ramon Wyss)發表在Physics World的文章公開。下載日期:2026年10月18日
檔案顯示,李政道和楊振寧在1957年共同獲得了一份提名,提名者是芝加哥大學實驗物理學家約翰·辛普森(John Simpson)。這份提名於1957年1月29日送達委員會,趕在1月31日的截止日期之前。
物理學家楊振寧(左)與李政道在美國新澤西州普林斯頓高等研究院,1957年。攝影:Alan Richards。圖源:普林斯頓高等研究院檔案館
拉爾森特別讚揚這份材料:“我和同事讀過數百份提名,這一份雖然只有一頁,卻把關鍵內容都說清楚了:研究問題是什麼、楊振寧和李政道做出了什麼貢獻,以及爲什麼應該授予他們諾貝爾獎。”
提名之後,委員會組織了專門評估。奧斯卡·克萊因(Oskar Klein)負責理論報告,埃裏克·胡爾滕(Erik Hulthén)負責實驗報告。拉爾森介紹,理論報告不僅討論了李政道、楊振寧,也回顧了維格納在對稱性研究中的早期貢獻。當年的獎項最多可以授予三人,爲什麼沒有將維格納列入其中,也是他試圖從檔案中追索的問題。
“如果沒有她的實驗”
談到吳健雄時,拉爾森首先強調了她作爲β衰變實驗專家的積累。爲了檢驗宇稱是否守恆,她與美國國家標準局的低溫研究人員合作,在極低溫條件下研究鈷-60原子核的β衰變。實驗發現,向一個方向發射的電子比向相反方向發射的更多,證實了弱相互作用中的宇稱不守恆。
《β衰變中宇稱守恆的實驗檢驗》(Experimental Test of Parity Conservation in Beta Decay),發表於1957年2月15日的《物理評論》
“大家普遍認爲,吳健雄的實驗是決定性的......如果沒有她的實驗,1957年楊振寧和李政道也不會獲得諾貝爾獎。”拉爾森說。“委員會當時完全可能認爲,這只是一個很有意思的理論假設,仍然需要實驗驗證。吳健雄完成了關鍵實驗,卻遺憾地被忽略了”。
吳健雄,1963年攝於哥倫比亞大學。圖片來源:史密森學會
新開放的檔案表明,委員會並不缺乏有關吳健雄工作的材料。胡爾滕的實驗報告詳細討論了她的研究,以及團隊爲完成實驗必須克服的技術困難。拉爾森評價,這是一份寫得相當好的特別報告,而且將吳健雄放在最前面提及。但是,1957年沒有人提名吳健雄,因此吳健雄不會被諾貝爾委員會“考慮獲獎的可能”。
拉爾森還提及,1957年12月10日,諾貝爾物理學獎委員會成員奧斯卡·克萊因在1957年諾貝爾獎授獎演說中專門提到吳健雄完成的實驗,她是那篇演說中唯一被點名的實驗物理學家,“這說明諾貝爾委員會完全知曉她和她的實驗”,拉爾森說。
拉爾森說,克萊因在1957年的諾貝爾獎授獎演說中,專門提到吳健雄的實驗。圖源:諾貝爾委員會官網
拉爾森在演講中解釋了提名程序。候選人至少需要獲得一份有效提名。當年1月31日之後送達的提名計入下一年度。到了1958年,兩位1955年諾貝爾物理學獎得主威利斯·蘭姆(Willis Lamb)和波利卡普·庫施(Polykarp Kusch)已經分別提名吳健雄。
值得注意的是,拉爾森在其2026年出版的新書《Quantum Mechanics Through Nobel》中也表示,如果諾貝爾委員會當年將宇稱相關的提名推遲一年再授獎,吳健雄本來是可以被包括在內的。
23次提名,吳健雄如何錯失諾獎
不過,1957年沒有被提名,並不能解釋吳健雄此後爲什麼也始終未能獲獎。
根據拉爾森的研究,1958年至1974年吳健雄共獲得18位物理學家提交的23次提名,其中包括李政道在1964年、1971年和1972年的三次提名。
這批檔案直到近期纔有機會被系統查閱。據拉爾森介紹,相關材料除了須滿足50年的保密期限,還要等到該屆獲獎者均已去世才能開放。楊振寧於2025年10月18日去世後,相關的評審檔案之後開放。
拉爾森特別關注1971年的一次評估。那一年,吳健雄獲得六次提名,是已查閱記錄中單年最多的一次。委員會因此委託理論物理學家本特·納格爾(Bengt Nagel)重新評估她的工作。這是1957年之後,委員會首次爲她的研究撰寫新的特別報告[1]。這份報告成爲理解委員會如何評價吳健雄及其科學貢獻的重要材料。
這份報告涉及吳健雄的三項實驗:宇稱不守恆實驗、對費米β衰變理論的驗證,以及有關守恆矢量流的研究。報告認可這些實驗對理解弱相互作用的重要意義,卻對是否應據此授予她諾貝爾獎有所保留。其中一項理由是,她的部分實驗是在理論物理學家的建議或推動下開展的。
拉爾森表示,他認爲這一報告“不太準確”,但弄清究竟是誰最先提出使用鈷-60開展實驗也很難,因爲吳健雄與李政道在哥倫比亞大學有過討論,而且用的是母語交流,而且實驗論文也很難讀懂。根據後來的科學史研究,據吳健雄回憶,使用極化鈷-60源檢驗宇稱不守恆,是她向李政道提出的建議。李政道在後來的多次演講中也表示,他曾向吳健雄請教過β衰變實驗。
吳健雄於1997年去世。更晚開放的檔案,或許還能解釋她此後經歷了怎樣的提名與評審,但已經不能改變獲獎結果。拉爾森在演講中說:“遺憾的是,這一決定如今無法彌補。正如我之前所說,諾貝爾獎不能在獲獎者去世後再授予。”
不過,拉爾森沒有將現有材料視爲故事的終點。“由於50年封存期限的限制,這個故事還沒有結束。我們仍不知道後續檔案會揭示什麼。”他說,也許五年後,自己還會再去查閱,以瞭解後續的評審過程。
參考文獻:
[1] Larsson, M., & Wyss, R. (2026, February 3). Twenty-three nominations, yet no Nobel prize: how Chien-Shiung Wu missed out on the top award in physics. Physics World.