Chien-Shiung Wu

Chien-Shiung Wu (chino: 吳健雄; pinyin: Wú Jiànxióng; Wade–Giles: Wu² Chien⁴- hsiung²; 31 de mayo de 1912 - 16 de febrero de 1997) fue un físico experimental y de partículas chino-estadounidense que hizo contribuciones significativas en los campos de la física nuclear y de partículas. Wu trabajó en el Proyecto Manhattan, donde ayudó a desarrollar el proceso para separar el uranio en isótopos de uranio-235 y uranio-238 mediante difusión gaseosa. Es mejor conocida por realizar el experimento de Wu, que demostró que la paridad no se conserva. Este descubrimiento resultó en que sus colegas Tsung-Dao Lee y Chen-Ning Yang ganaran el Premio Nobel de Física de 1957, mientras que la propia Wu recibió el Premio Wolf de Física inaugural en 1978. Su experiencia en física experimental provocó comparaciones con Marie Curie. Sus apodos incluyen la "Primera Dama de la Física", la "Madame Curie china" y la "Reina de la Investigación Nuclear".

Primeros años

Chien-Shiung Wu nació en la ciudad de Liuhe, Taicang en la provincia de Jiangsu, China, el 31 de mayo de 1912, el segundo de los tres hijos de Wu Zhong-Yi (吳仲裔 ) y Fan Fu-Hua(樊復華). La costumbre familiar era que los niños de esta generación tuvieran a Chien como el primer carácter (nombre de la generación) de su nombre, seguido de los caracteres de la frase Ying-Shiung-Hao-Jie, que significa "héroes y figuras destacadas";. En consecuencia, tenía un hermano mayor, Chien-Ying, y un hermano menor, Chien-Hao. Wu y su padre eran muy cercanos y él alentó apasionadamente sus intereses, creando un entorno en el que estaba rodeada de libros, revistas y periódicos. La madre de Wu era maestra y valoraba la educación para ambos sexos. El padre de Wu era un ingeniero que alentó la igualdad de la mujer y se convirtió en un destacado activista durante la reciente revolución liderada por Sun Yat-sen que modernizó el país. Su padre apoyó la revuelta debido a sus ideales modernos. Incluso dirigió una milicia local que eliminó a los bandidos locales y modernizó por completo el pequeño pueblo de Liuhe, mientras buscaba niñas de familias ricas y pobres para unirse a su nueva escuela.

Educación

Wu recibió su educación primaria en Ming De School, una escuela para niñas fundada por su padre. Wu creció como un niño modesto e inquisitivo en una familia acomodada. Ella no jugaba afuera como los otros niños, sino que escuchaba la radio recién inventada por placer y conocimiento. También disfrutó de la poesía y los clásicos chinos como las Analectas y la literatura occidental sobre la democracia que su padre promovía en casa. Wu escuchaba a su padre recitar párrafos de revistas científicas en lugar de cuentos infantiles hasta que Wu aprendió a leer.

Wu dejó su ciudad natal en 1923 a la edad de 10 años para ir a la Escuela Normal de Mujeres N° 2 de Suzhou, que estaba a cincuenta millas de su casa. Este era un internado con clases para la formación de profesores, así como para la escuela secundaria regular, e introdujo materias científicas que poco a poco se convirtieron en una pasión creciente para el joven Wu. La admisión a la formación docente era más competitiva, ya que no cobraba matrícula ni pensión y garantizaba un trabajo al graduarse. Aunque su familia podría haber pagado, Wu eligió la opción más competitiva y ocupó el noveno lugar entre alrededor de 10.000 solicitantes.

Chien-Shiung Wu Memorial Museum, Southeast University.

En 1929, Wu se graduó como la mejor de su clase y fue admitida en la Universidad Nacional Central de Nanjing. De acuerdo con las regulaciones gubernamentales de la época, los estudiantes universitarios de formación docente que deseaban ingresar a las universidades debían servir como maestros de escuela durante un año. En el caso de Wu, esto solo se aplicó nominalmente. Fue a enseñar a una escuela pública en Shanghai, cuyo presidente era el famoso filósofo Hu Shih. Hu se convirtió en un ícono político muy notable a quien Wu vio como un segundo padre y visitaba a Wu cuando estaba en los Estados Unidos. Hu fue anteriormente maestra de Wu cuando tomó algunos cursos en el National China College y quedó impresionada cuando Wu, quien se sentó en el asiento delantero para que su héroe la notara, terminó y perfeccionó la primera evaluación de tres horas en menos de dos horas. Sus mayores le aconsejaron "ignorar los obstáculos". Esto era similar a lo que su padre siempre le repetía: "Baja la cabeza y sigue caminando hacia adelante".

Aunque Wu terminó haciendo investigación científica, su escritura se consideró sobresaliente gracias a su formación inicial. Su caligrafía china fue elogiada por otros. Antes de matricularse en la Universidad Nacional Central, Wu pasó el verano preparándose para sus estudios con toda su fuerza habitual. Sintió que su experiencia y formación en la Escuela Normal de Mujeres de Suzhou eran insuficientes para prepararla para especializarse en ciencias. Su padre la animó a seguir adelante y ese verano le compró tres libros para su autoaprendizaje: trigonometría, álgebra y geometría. Esta experiencia fue el comienzo de su hábito de autoaprendizaje y le dio suficiente confianza para especializarse en matemáticas en el otoño de 1930.

Mingde Middle School, donde Wu estudió como niño. El edificio en el fondo es nombrado después de Wu.

De 1930 a 1934, Wu estudió en la Universidad Nacional Central (ahora conocida como la Universidad de Nanjing) y primero se especializó en matemáticas, pero luego se transfirió a la física. Se involucró en la política estudiantil. Las relaciones entre China y Japón eran tensas en ese momento y los estudiantes instaban al gobierno a tomar una línea más fuerte con Japón. Wu fue elegida como una de las líderes estudiantiles por sus colegas porque sintieron que, dado que era una de las mejores estudiantes de la universidad, las autoridades perdonarían, o al menos pasarían por alto, su participación. Siendo ese el caso, tuvo cuidado de no descuidar sus estudios. Lideró protestas que incluyeron una sentada en el Palacio Presidencial en Nanjing, donde los estudiantes fueron recibidos por Chiang Kai-shek.

Durante dos años después de graduarse, realizó estudios de posgrado en física y trabajó como asistente en la Universidad de Zhejiang. Se convirtió en investigadora del Instituto de Física de la Academia Sínica. Su supervisora fue Gu Jing-Wei, una profesora que obtuvo su doctorado en el extranjero en la Universidad de Michigan y animó a Wu a hacer lo mismo. Se convirtió en un importante modelo a seguir para el joven Wu, quien desarrolló confianza y, a veces, fue directo y honesto al dar consejos a amigos cercanos. Wu fue aceptada por la Universidad de Michigan y su tío, Wu Zhou-Zhi, proporcionó los fondos necesarios. Se embarcó hacia los Estados Unidos con una amiga y química de Taicang, Dong Ruo-Fen (董若芬), en el SS President Hoover en agosto de 1936. Sus padres y su tío la vieron en el Huangpu Bund cuando abordó el barco. Su padre y su tío estaban muy tristes mientras su madre lloraba ese día, y Wu no sabía que nunca volvería a ver a sus padres. Aunque su familia sobreviviría a la Segunda Guerra Mundial, solo visitaría a los miembros restantes de su familia décadas después cuando viajó a China en la década de 1970.

Primera carrera de física

Berkeley

Wu (derecha) en un paseo con Margaret Lewis en Berkeley, California

Wu y Dong Ruo-Fen llegaron a San Francisco, donde los planes de Wu para realizar estudios de posgrado cambiaron después de visitar la Universidad de California, Berkeley. Conoció al físico Luke Chia-Liu Yuan, un nieto de clase media de la concubina de Yuan Shikai (autoproclamado presidente de la nueva República de China y emperador de China durante seis meses antes de su fallecimiento). Como resultado de su linaje político, Luke no hablaba mucho sobre Yuan Shikai y Wu se burlaba de él después de descubrir la verdad, ya que su padre una vez se rebeló contra Yuan Shikai. Yuan le mostró el Laboratorio de Radiación, cuyo director era Ernest O. Lawrence, quien pronto ganaría el Premio Nobel de Física en 1939 por su invención del acelerador de partículas ciclotrón.

Wu se sorprendió por el sexismo en la sociedad estadounidense cuando se enteró de que en Michigan a las mujeres ni siquiera se les permitía usar la entrada principal, y decidió que preferiría estudiar en el más liberal Berkeley en California. Wu también estuvo influenciada por su interés en las instalaciones de Berkeley, que incluían el primer ciclotrón de Lawrence, pero su decisión decepcionaría a Dong, que estudió en Michigan por su cuenta. Yuan la llevó a ver a Raymond T. Birge, el jefe del departamento de física, y le ofreció a Wu un lugar en la escuela de posgrado a pesar de que el año académico ya había comenzado. Wu abandonó firmemente sus planes de estudiar en Michigan y se matriculó en Berkeley. Sus compañeros de clase de Berkeley incluían a Robert R. Wilson, quien, como otros, admiraba en secreto a Wu, y George Volkoff; sus amigos más cercanos incluían a la estudiante de posdoctorado Margaret Lewis y Ursula Schaefer, una estudiante de historia que eligió permanecer en los Estados Unidos en lugar de regresar a la Alemania nazi. Wu extrañaba mucho la cocina china y no estaba impresionada con la comida en Berkeley, por lo que siempre cenaba con amigos como Schaeffer en su restaurante favorito, el Tea Garden. Wu y sus amigos obtendrían comidas gratis que no formaban parte del menú debido a su amistad con el dueño. Wu solicitó una beca al final de su primer año, pero hubo prejuicios contra los estudiantes asiáticos por parte del jefe de departamento Birge, y en cambio, a Wu y Yuan se les ofreció ser lectores con un estipendio más bajo. Luego, Yuan solicitó y obtuvo una beca en Caltech. Birge, sin embargo, respetaba a Wu por su talento y fue la razón por la que Wu pudo inscribirse a pesar de que el año académico ya había comenzado.

Wu progresó rápidamente en su educación e investigación. Aunque Lawrence era oficialmente su supervisora, también trabajó en estrecha colaboración con el famoso físico italiano Emilio Segrè. Rápidamente se convirtió en su alumna favorita y los dos realizaron estudios sobre la desintegración beta, incluido el xenón, que proporcionaría resultados importantes en el futuro de las bombas nucleares. Según Segrè, Wu era un estudiante popular que tenía talento. En su autobiografía, el premio Nobel Luis Álvarez dijo de Wu,

Tengo que conocer a este estudiante graduado en este tiempo ocioso. Ella usó la misma habitación de al lado, y fue llamada "Gee Gee" [Apodo de Wu en Berkeley]. Era la física experimental más talentosa y hermosa que he conocido.

Segrè reconoció la brillantez de Wu y la comparó con la heroína de Wu, Marie Curie, a quien Wu siempre citaba, pero dijo que Wu era más "mundana, elegante e ingeniosa". Mientras tanto, Lawrence describió a Wu como "la física experimental femenina más talentosa que jamás haya conocido, y que haría brillar a cualquier laboratorio". Cuando llegó el momento de presentar su tesis en 1940, tenía dos partes separadas presentadas de manera muy ordenada. El primero fue en bremsstrahlung, la radiación electromagnética producida por la desaceleración de una partícula cargada cuando es desviada por otra partícula cargada, típicamente un electrón por un núcleo atómico, siendo el último en Xe radiactivo. Ella investigó el primer estudio usando fósforo-32 emisor beta, un isótopo radiactivo producido fácilmente en el ciclotrón que Lawrence y su hermano John H. Lawrence estaban evaluando para su uso en el tratamiento del cáncer y como marcador radiactivo. Esto marcó el primer trabajo de Wu con la descomposición beta, un tema en el que se convertiría en una autoridad.

La segunda parte de la tesis versó sobre la producción de isótopos radiactivos de Xe producidos por la fisión nuclear de uranio con los ciclotrones de 37 y 60 pulgadas en el Laboratorio de Radiación. Su segunda parte sobre Xe y la fisión nuclear impresionó tanto a su comité, que incluía a Lawrence y J. Robert Oppenheimer, a quienes Wu llamaba cariñosamente "Oppie", que Oppenheimer creía que Wu sabía todo sobre la sección transversal de absorción de los neutrones., concepto que se aplicaría cuando Wu se uniera al Proyecto Manhattan.

Wu completó su doctorado en junio de 1940 y fue elegida miembro de Phi Beta Kappa, la sociedad de honor académico de EE. UU. A pesar de las recomendaciones de Lawrence y Segrè, no pudo conseguir un puesto como profesora en una universidad, por lo que permaneció en el Laboratorio de Radiación como becaria postdoctoral. Debido a sus primeros logros, el Oakland Tribune publicó un número sobre ella titulado "Investigación destacada en bombardeos nucleares por una pequeña dama china". El informe bromeó,

Una pequeña chica china trabajó de lado a lado con algunos mejores científicos estadounidenses en el laboratorio estudiando colisiones nucleares. Esta chica es la nueva miembro del equipo de investigación de física de Berkeley. Ms. Wu, or more appropriately Dr. Wu, looks as though she might be an actric or an artist or a daughter of wealth in search of Occidental culture. Podría estar tranquila y tímida frente a extraños, pero muy segura y alerta frente a físicos y estudiantes graduados. China siempre está en su mente. Era tan apasionada y emocionada cuando se hacía referencia a "China" y "democracia", ya que la democracia significaba tanto en la década de 1940. Se está preparando para regresar y contribuir a la reconstrucción de China.

Sus planes tendrían que cambiar cuando comenzara la Segunda Guerra Mundial.

La Segunda Guerra Mundial y el Proyecto Manhattan

Chien-Shiung Wu y Luke Yuan (izquierda) en la casa del Sr. y la Sra. Robert Millikan (derecha) el día de su boda

Wu y Yuan se casaron en la casa de Robert Millikan, supervisor académico de Yuan y presidente de Caltech, el 30 de mayo de 1942. Ni la familia de la novia ni la del novio estaban pudo asistir debido al estallido de la Guerra del Pacífico. Wu y Yuan se mudaron a la costa este de los Estados Unidos, donde Wu se convirtió en profesora asistente en Smith College, una universidad privada para mujeres en Northampton, Massachusetts, mientras que Yuan trabajaba en el radar para RCA. Encontró el trabajo frustrante, ya que sus funciones consistían únicamente en la enseñanza y no había oportunidad para la investigación. Ella apeló a Lawrence, quien escribió cartas de recomendación a varias universidades. Smith respondió convirtiendo a Wu en profesora asociada y aumentando su salario. Aceptó un trabajo de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey como la primera mujer miembro de la facultad en la historia del departamento de física, donde enseñó a oficiales de la marina.

En marzo de 1944, Wu se unió a los laboratorios de materiales de aleación sustitutivos (SAM) del Proyecto Manhattan en la Universidad de Columbia. Vivía en un dormitorio allí y regresaba a Princeton los fines de semana. El papel de los Laboratorios SAM, encabezados por Harold Urey, era apoyar el programa de difusión gaseosa (K-25) del Proyecto Manhattan para el enriquecimiento de uranio. Wu trabajó junto a James Rainwater en un grupo dirigido por William W. Havens, Jr., cuya tarea era desarrollar instrumentación para detectores de radiación.

Chien-Shiung Los resultados experimentales de Wu fueron una gran influencia para otros físicos y fueron duplicados por muchos científicos

En septiembre de 1944, el ingeniero del distrito de Manhattan, el coronel Kenneth Nichols, se puso en contacto con Wu. Wu estaba frustrada por la falta de cátedras y se ofreció como voluntaria para ayudar en el proyecto. Al principio, se asignó a Wu para comprobar el efecto de la radiación del reactor mediante la construcción de sus propios instrumentos; más tarde, sin embargo, la contactaron para un papel mucho más importante. El Reactor B recién puesto en servicio, el primer reactor nuclear práctico jamás construido, que estaba ubicado en el sitio de Hanford, se había topado con un problema inesperado, encendiéndose y apagándose a intervalos regulares. John Archibald Wheeler y su socio Enrico Fermi sospecharon que un producto de fisión, Xe-135, con una vida media de 9,4 horas, era el culpable y podría ser un veneno o absorbente de neutrones. Segrè luego recordó la tesis doctoral de 1940 que Wu había hecho para él en Berkeley sobre los isótopos radiactivos de Xe y le dijo a Fermi que 'pregunte a la Sra. Wu'. El artículo sobre el tema aún no se había publicado, pero después de que Fermi se pusiera en contacto con Wu, Segrè visitó su dormitorio junto con Nichols y recogió el borrador mecanografiado preparado para la Physical Review. Las sospechas de Fermi y Wheeler se hicieron realidad, el artículo de Wu verificó sin saberlo que el Xe-135 era de hecho el culpable del Reactor B; resultó tener una sección transversal de absorción de neutrones inesperadamente grande. Wu, recelosa de que su publicación diera información a otras naciones sobre la carrera armamentista de la guerra, esperó unos meses antes de noviembre de 1944, cuando ella y Segrè presentaron un estudio completo sobre estos resultados, que se publicó meses antes de que se utilizaran las bombas. el próximo año.

Wu también usó sus hallazgos en la separación de uranio radiactivo para construir el modelo estándar para producir uranio enriquecido para alimentar las bombas atómicas en las instalaciones de Oak Ridge, Tennessee, así como para construir innovadores contadores Geiger. Como muchos físicos involucrados en sus últimos años, Wu más tarde se distanció del Proyecto Manhattan debido a su resultado destructivo y recomendó al presidente taiwanés Chiang Kai-shek en 1962 que nunca construyera armas nucleares. Sin embargo, le complació saber que su familia estaba a salvo en China. Años más tarde, Wu, en una rara ocasión, se sinceró sobre su participación en la construcción de la bomba,

¿Crees que la gente es tan estúpida y autodestructiva? No. Tengo confianza en la humanidad. Creo que algún día viviremos juntos pacíficamente.

Primeros experimentos famosos y carrera académica líder

Chien-Shiung Wu en 1963 en la Universidad de Columbia

Después del final de la guerra en agosto de 1945, Wu aceptó una oferta de un puesto como profesor asociado de investigación en Columbia. Permanecería en Columbia por el resto de su carrera y fue nombrada profesora asociada por primera vez en 1952, lo que la convirtió en la primera mujer en convertirse en profesora titular de física en la historia de la universidad.

En noviembre de 1949, Wu experimentó con las conclusiones del experimento mental EPR de Einstein, que denominó entrelazamiento cuántico 'acción espeluznante a distancia'. Wu fue la primera en establecer el fenómeno y la validez del entrelazamiento utilizando fotones mediante la observación de la correlación angular, ya que su resultado confirmó los cálculos de Maurice Pryce y John Clive Ward sobre la correlación de las polarizaciones cuánticas de dos fotones que se propagan en direcciones opuestas. Específicamente, el experimento llevado a cabo por Wu fue la primera confirmación importante de resultados cuánticos relevantes para un par de fotones entrelazados aplicables a la paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen (EPR).

Guerra civil china y residencia permanente

Mao Zedong y Chiang Kai-shek lucharían por el destino del país inmediatamente después de que las fuerzas chinas unidas ganaran la segunda guerra mundial.

Después de la Segunda Guerra Mundial, se restableció la comunicación con China y Wu recibió una carta de su familia, pero los planes para visitar China se vieron interrumpidos por la guerra civil. Debido a la guerra civil y la toma de poder comunista liderada por Mao Zedong, Wu no regresaría a China hasta décadas después para encontrarse con su tío sobreviviente y su hermano menor. Aunque Wu no apoyó a Mao, tampoco respetó particularmente al ahora depuesto presidente Chiang Kai-shek y su esposa Soong Mei-ling. Wu descubrió que Soong tenía conciencia de clase, mientras que Chiang, ahora con base en Taiwán, era demasiado complaciente con los asuntos exteriores y estaba dispuesto a dejar que Soong manejara los asuntos diplomáticos por él. Sin embargo, decidió prestar un poco más de apoyo a la República de China o Taiwán, ya que su maestro Hu tenía estrechos vínculos con la antigua república. Debido a la guerra, muchos fueron desplazados y los estudiantes más jóvenes se irían a los Estados Unidos, mientras que los académicos en los Estados Unidos no podrían regresar a casa. Extrañaba mucho China y solía ir con Luke a comprar tela para hacer su propio qipao como una forma de recordar el país, que siempre usaba debajo de su bata de laboratorio.

Wu también estaba ocupada en ese momento debido al nacimiento de su hijo, Vincent, en 1947.(袁緯承 Yuán Wěicheng). Vincent más tarde crecería para convertirse en físico como sus padres y asistiría a Columbia para seguir los pasos de Wu. Al final de la guerra civil en 1949, Yuan se unió al Laboratorio Nacional de Brookhaven y la familia compró otra casa en Long Island. Yuan viajaba regularmente a Brookhaven en Long Island, y los fines de semana regresaba a la casa de la familia en Manhattan, cerca de la Universidad de Columbia, donde Wu trabajó como su primera profesora de física. Después de que los comunistas llegaran al poder en China ese año, el padre de Wu le escribió instándola a que no regresara. Dado que su pasaporte había sido emitido por el gobierno del Kuomintang, le resultaba difícil viajar al extranjero, ya que lugares como Suiza no reconocían su pasaporte. A veces, su amigo en Suiza, el físico Wolfgang Pauli, tenía que obtener sus visas especiales solo para ingresar al país. Esto eventualmente la llevó a tomar la decisión de quedarse en los Estados Unidos. Con la ayuda del presidente de Columbia, Charles H. Townes, Wu se convirtió en ciudadano estadounidense en 1954.

Estableciendo el decaimiento beta

Ilustración de la decadencia beta, un concepto que Wu demostró en su totalidad

En su investigación de posguerra, Wu, ahora una física establecida, continuó investigando la desintegración beta. Enrico Fermi había publicado su teoría de la desintegración beta en 1934, pero un experimento de Luis Walter Alvarez había producido resultados que diferían de la teoría. Wu se dispuso a repetir el experimento y verificar el resultado. Wu ya estaba muy interesada en trabajar en la descomposición beta cuando abordó el tema en UC Berkeley. En el año 1949, Wu estableció por completo la teoría de Fermi y mostró cómo funcionaba la desintegración beta, especialmente en la creación de electrones, neutrinos y positrones. Supuestamente, la mayoría de los electrones deberían salir del núcleo a altas velocidades.

Después de una cuidadosa investigación, Wu sospechó que el problema era que una película gruesa y desigual de sulfato de cobre (II) (CuSO
₄) se estaba utilizando como fuente de rayos beta de cobre-64, lo que provocaba que los electrones emitidos perdieran energía. Para evitar esto, adaptó una forma más antigua del espectrómetro, un espectrómetro solenoidal. Agregó detergente al sulfato de cobre para producir una película delgada y uniforme. Luego demostró que las discrepancias observadas eran el resultado de un error experimental; sus resultados fueron consistentes con la teoría de Fermi. Ahora se demostró que las velocidades de los electrones que se producían comúnmente en los experimentos eran significativamente más lentas. Por lo tanto, al analizar los materiales radiactivos utilizados por investigadores anteriores, demostró que esta era la causa del problema y no por fallas teóricas. Wu se estableció así como la física líder en desintegración beta. Su trabajo sobre la desintegración beta se volvió enormemente beneficioso para su investigación posterior y para la física moderna en general.

Experimento de paridad

Ilustración esquemática del experimento Wu

En Columbia, Wu conoció personalmente al físico teórico nacido en China Tsung-Dao Lee. A mediados de la década de 1950, Lee y otro físico teórico chino, Chen Ning Yang, comenzaron a cuestionar una ley hipotética de la física de partículas elementales, la "ley de conservación de la paridad". Un ejemplo que destaca el problema fue el rompecabezas de las partículas theta y tau, dos mesones extraños aparentemente con cargas diferentes. Eran tan similares que normalmente se considerarían la misma partícula, pero se observaron diferentes modos de decaimiento que resultaron en dos estados de paridad diferentes, lo que sugiere que Θ+ y τ+ eran partículas diferentes, si se conserva la paridad:

.	→	π+ + π0
τ+	→	π+ + π+ + π−

La investigación de Lee y Yang sobre los resultados experimentales existentes los convenció de que la paridad se conservaba para las interacciones electromagnéticas y para la interacción fuerte. Por esta razón, los científicos esperaban que también fuera cierto para la interacción débil, pero no se había probado, y los estudios teóricos de Lee y Yang mostraron que podría no ser cierto para la interacción débil. Lee y Yang elaboraron un diseño de lápiz y papel de un experimento para probar la conservación de la paridad en el laboratorio. Debido a su experiencia en la elección y luego en la elaboración del hardware, la configuración y los procedimientos de laboratorio, Wu le informó a Lee que podía llevar a cabo el experimento.

Chien-Shiung Wu (izquierda) con Wallace Brode (derecha) en la Universidad de Columbia en 1958

Wu eligió hacer esto tomando una muestra de cobalto-60 radiactivo y enfriándola a temperaturas criogénicas con gases líquidos. El cobalto-60 es un isótopo que se desintegra por emisión de partículas beta, y Wu también era un experto en desintegración beta. Se necesitaban temperaturas extremadamente bajas para reducir la cantidad de vibración térmica de los átomos de cobalto a casi cero. Además, Wu necesitaba aplicar un campo magnético constante y uniforme a través de la muestra de cobalto-60 para hacer que los ejes de giro de los núcleos atómicos se alinearan en la misma dirección. Para este trabajo criogénico necesitó las instalaciones de la Oficina Nacional de Normas y su experiencia en el trabajo con gases líquidos, y viajó a su sede en Maryland con su equipo para realizar los experimentos.

Los cálculos teóricos de Lee y Yang predijeron que las partículas beta de los átomos de cobalto-60 se emitirían de forma asimétrica y la hipotética "ley de conservación de la paridad" no era válido El experimento de Wu mostró que este es el caso: la paridad no se conserva en las interacciones nucleares débiles. Θ+ y τ+ son de hecho la misma partícula, que hoy se conoce como un kaón, K+. Este resultado pronto fue confirmado por sus colegas de la Universidad de Columbia en diferentes experimentos, y tan pronto como se publicaron todos estos resultados, en dos artículos de investigación diferentes en el mismo número de la misma revista de física, los resultados también se confirmaron en muchos otros laboratorios. y en muchos experimentos diferentes.

El descubrimiento de la violación de la paridad fue una importante contribución a la física de partículas y al desarrollo del modelo estándar. El descubrimiento en realidad sentó las bases para el desarrollo del modelo, ya que el modelo se basó en la idea de la simetría de las partículas y las fuerzas y cómo las partículas a veces pueden romper esa simetría. La amplia cobertura de su descubrimiento llevó al descubridor de la fisión Otto Frisch a mencionar que los de Princeton a menudo decían que su experimento fue el más impactante desde el experimento de Michelson-Morley que inspiró la Teoría de la Relatividad de Einstein. La AAUW lo llamó la solución al mayor enigma de la ciencia. Más allá de mostrar la característica distintiva de interacción débil de las otras tres fuerzas de interacción convencionales, esto eventualmente condujo a la violación general de CP o la violación de la simetría de paridad de conjugación de carga. Esta violación significó que los investigadores pudieran distinguir la materia de la antimateria y crear una solución que explicaría la existencia del universo como uno que está lleno de materia. Esto se debe a que la falta de simetría dio la posibilidad de un desequilibrio materia-antimateria que permitiría que la materia exista hoy a través del Big Bang.

En reconocimiento a su trabajo teórico, Lee y Yang recibieron el Premio Nobel de Física en 1957. El comité del Nobel omitió la contribución crítica de Wu que proporcionó la confirmación experimental que prueba la violación de CP a través de su riguroso experimento. Yang y Lee intentaron nominar a Wu para un futuro premio Nobel y le agradecieron en sus discursos. Fue nominada al menos siete veces antes de 1966, cuando el comité del Nobel anunció que ocultaría su lista de nominados para evitar más controversias públicas. El premio Nobel de 1988, Jack Steinberger, lo llamó con frecuencia el mayor error del comité del Nobel. El papel de Wu en el descubrimiento no fue honrado públicamente hasta 1978, cuando recibió el Premio Wolf inaugural. El amigo de Wu, Pauli, quien se destacó por ser el creador del principio de exclusión de Pauli, estaba seguro de que la paridad era cierta y se sorprendió con el descubrimiento. Él, como muchos otros físicos conocidos, perdió una gran apuesta hipotética por apostar contra el resultado final. Más tarde escribió sobre sus sentimientos sobre el descubrimiento a su colega de Princeton, John M. Blatt: "No sé si alguien le ha escrito todavía sobre la repentina muerte de la paridad". La señorita Wu ha realizado un experimento con desintegración beta de núcleos Co orientados que muestra que la paridad no se conserva en la desintegración β.... Todos estamos bastante conmocionados por la muerte de nuestra querida amiga, parity." Más tarde se confundió aún más cuando se enteró de que a Wu se le negó el premio Nobel, e incluso creyó que había predicho el evento a través del análisis de sus sueños realizado por el Dr. Carl Gustav Jung.

Fuerza débil y corriente vectorial conservada

Los experimentos de físicos de la Universidad de Columbia (izquierda a derecha) Wu, Y.K. Lee, y L.W. Mo confirmó la teoría de la conservación de la corriente vectorial. En los experimentos, que tardaron varios meses en completar, las vigas de protones del acelerador Van de Graaff de Columbia fueron transmitidas a través de tuberías para golpear un objetivo de 2 mm de borón en la entrada a una cámara de espectro.

Wu se convirtió rápidamente en profesora titular en 1958, y más tarde fue nombrada la primera profesora de física Michael I. Pupin en 1973. Algunos de sus alumnos traviesos la llamaban la Dama Dragón, por el personaje de ese nombre en la tira cómica. Terry and the Pirates debido al rigor y los altos estándares de excelencia de Wu. Independientemente de esto, Wu en realidad trataba a sus estudiantes como a sus hijos y, a menudo, almorzaba con ellos y conocía a sus séquitos. Hacía esto mientras trabajaba de 8 am a 7 u 8 de la noche, con su salario aún muy bajo hasta que se incrementó drásticamente después de que Robert Serber fuera nombrado nuevo presidente. Sus descubrimientos demostraron ser importantes en la física y su trabajo incluso se extendió a la biología y la medicina, donde sus contribuciones se volvieron extremadamente influyentes para ciertos estudios sobre los cambios moleculares en los glóbulos rojos que causaban la enfermedad de células falciformes o la anemia.

En diciembre de 1962, Wu demostró experimentalmente una forma universal y una versión más precisa del antiguo modelo de desintegración beta de Fermi, lo que confirmó la hipótesis de la corriente vectorial conservada (CVC) de Richard Feynman y Murray Gell-Mann en el camino hacia la Modelo estandar. Publicaría los resultados al año siguiente. En este experimento, Gell-Mann se acercó a ella después de que él y Feynman se dieron cuenta de que necesitaban un experto en física experimental para probar su hipótesis. Gell-Mann le suplicó a Wu: "¿Cuánto tiempo te persiguieron Yang y Lee para continuar con su trabajo?" Su hipótesis estuvo influenciada por la demostración de Wu de que la paridad no se conservaba, lo que puso en duda otras suposiciones que los físicos habían hecho sobre la interacción débil. La pregunta era si la paridad no se puede conservar en la interacción de fuerza débil, entonces la conservación de la conjugación de carga también podría estar en disputa. La conservación y la simetría eran leyes básicas que eran válidas para el electromagnetismo, la gravedad y la interacción fuerte, por lo que durante décadas se asumió que también deberían ser válidas para la interacción débil hasta que Wu desacreditó estas leyes. Esto también fue crucial para el futuro descubrimiento de la fuerza electrodébil.

Wu trabajó con varios estudiantes asistentes, incluidos Y.K. Lee, Mo Wei o L.W. Mo y Lee Rong-Gen de Corea. Usando un acelerador Van de Graaff en Columbia con haces de protones, hidrógeno pesado y helio, pudieron realizar su notable experimento. Los espectros de rayos beta se midieron en la espectroscopia del magnetómetro a quince metros del acelerador. Las fuentes de desintegración beta B-12 y N-12 se produjeron en el magnetómetro. Los laboratorios estaban cerrados durante la medianoche y Mo tuvo que crear un duplicado de la llave para que todos pudieran entrar y salir del laboratorio a escondidas durante las primeras horas de la mañana. Mo acompañaría a Wu a su apartamento en Manhattan. El descubrimiento de Wu se presentó en el hotel Hilton el 26 de enero de 1963. Wu se mostró complacido con el logro y mencionó que proporcionaba una base completa para la teoría de la desintegración beta de Fermi, además de brindar apoyo a la teoría. del neutrino de dos componentes, que estableció por primera vez su experimento de paridad. Feynman estaba muy feliz con el anuncio y estaba tan orgulloso del resultado que llamó a la teoría CVC, junto con su diagrama y trabajo en electrodinámica cuántica, uno de sus mejores logros científicos.

Más tarde, en la década de 1960, Wu realizó más experimentos sobre la desintegración beta, específicamente sobre la desintegración beta doble. Entró en una mina de sal de 2000 pies de profundidad debajo del lago Erie en Ohio para investigar los átomos muónicos en los que los muones toman el lugar de electrones en átomos normales. El trabajo realizado aquí allanaría el camino para su futuro descubrimiento en la década de 1980.

Wu más tarde escribió un libro de texto con Steven Moszkowski titulado Beta Decay, que se publicó en 1966. Fue el primer estudio exhaustivo sobre la descomposición beta, y el libro se convirtió rápidamente en la referencia estándar sobre el tema; sigue siendo una de las referencias estándar en el siglo XXI.

Los últimos años y la incidencia social

Chien-Shiung Wu con otros académicos

El hermano mayor de Wu murió en 1958, su padre al año siguiente y su madre en 1962. El Departamento de Estado de los Estados Unidos había impuesto severas restricciones a los viajes de sus ciudadanos a países comunistas, por lo que a Wu no se le permitió viajar. visitar China continental para asistir a sus funerales. Vio a su tío, Wu Zhou-Zhi, y a su hermano menor, Wu Chien-Hao, en un viaje a Hong Kong en 1965. Después de la visita de Nixon a China en 1972, las relaciones entre los dos países mejoraron y ella visitó China nuevamente en 1973. Wu estuvo a punto de visitarlo en 1956, pero decidió quedarse en los EE. UU. para terminar su famoso experimento mientras su esposo visitaba China. Cuando regresó, su tío y su hermano habían perecido en la Revolución Cultural y las tumbas de sus padres habían sido destruidas. Fue recibida por Zhou Enlai, quien se disculpó personalmente por la destrucción de las tumbas. Después de esto, regresó varias veces a China y Taiwán.

A finales del siglo XX, Wu siguió siendo vista como la principal física experimental del mundo y muchos siguieron pidiéndole orientación para probar ciertas hipótesis. Herwig Schopper, quien fue director general del CERN, comentó que los físicos creían que "si el experimento fue realizado por Wu, debe ser correcto". Realizó experimentos sobre la espectroscopia de Mössbauer y su aplicación en el estudio de la anemia de células falciformes. Investigó sobre los cambios moleculares en la deformación de las hemoglobinas que provocan esta forma de anemia. También investigó sobre el magnetismo en la década de 1960. Wu trabajaría más tarde en el teorema de Bell, que mostró resultados que confirmaron la interpretación ortodoxa de la mecánica cuántica.

Más tarde, Wu se volvió más franco. Ella protestó por el encarcelamiento en Taiwán de los suegros del físico Kerson Huang en 1959 y del periodista Lei Chen en 1960. Con la ayuda de su maestro Hu Shih, los suegros de Huang finalmente fueron liberados bajo fianza. La sentencia de Lei's fue reducida a diez años por el presidente Chiang Kai-shek. En 1964, habló en contra de la discriminación de género en un simposio en el Instituto Tecnológico de Massachusetts. "Me pregunto," preguntó a su audiencia, 'si los diminutos átomos y núcleos, o los símbolos matemáticos, o las moléculas de ADN tienen alguna preferencia por el tratamiento masculino o femenino', lo que obtuvo fuertes aplausos de la audiencia. Cuando los hombres se referían a ella como la profesora Yuan, ella los corrigió de inmediato y les dijo que ella era la profesora Wu.

En 1975, el presidente del departamento de física, Serber, descubrió que Wu tenía un salario mucho más bajo que el de sus colegas masculinos, pero que ella nunca había informado al respecto, por lo que ajustó su salario para que fuera igual al de sus colegas masculinos, incluso si a Wu solo le importaba la salud. investigación en Colombia. Wu luego bromeó,

En China hay muchas, muchas mujeres en física. Hay una idea equivocada en América que las mujeres científicas son todas espinas dowdy. Esto es culpa de los hombres. En la sociedad china, una mujer es valorada por lo que es, y los hombres la alientan a alcanzar logros, sin embargo ella permanece eternamente femenina.

Las defensas y la convicción de Wu mantuvieron una fuerte prioridad para el avance de las ciencias. Más tarde, en 1975, como la primera mujer presidenta de la Sociedad Estadounidense de Física, Wu se reunió con el presidente Gerald Ford para solicitarle formalmente que creara un organismo científico asesor para el presidente, que el presidente Ford concedió y promulgó como ley para la formación de la Oficina de Ciencia y Tecnología. Política de Tecnología.

Wu también siguió siendo una defensora de los derechos humanos mientras protestaba por la represión en China que siguió a la masacre de la Plaza Tiananmen de 1989. En 1978, recibió el primer Premio Wolf en Física. Uno de sus criterios consideraba a quienes se pensaba que merecían ganar un Premio Nobel sin recibirlo. Se jubiló en 1981 y se convirtió en profesora emérita.

Últimos años y legado

Chien-Shiung Wu (segundo de izquierda) con la nieta Jada Wu Hanjie (centro) y el resto de la familia

Wu pasaría la mayor parte de su tiempo en sus últimos años visitando la República Popular China, Taiwán y diferentes estados estadounidenses. Se hizo famosa por su firme promoción de la enseñanza de materias STEM a todos los estudiantes, independientemente de su género o cualquier otra causa discriminatoria. Wu sufrió un derrame cerebral el 16 de febrero de 1997 en la ciudad de Nueva York. Una ambulancia la llevó de urgencia al Centro Hospitalario St. Luke's-Roosevelt, donde fue declarada muerta. Su nieta, Jada Wu Hanjie, comentó "Era joven cuando vi a mi abuela, pero su modestia, rigor y belleza estaban arraigados en mi mente. Mi abuela había enfatizado mucho el entusiasmo por el desarrollo científico nacional y la educación, lo que realmente admiro."

Durante su jubilación, Columbia organizó una celebración "en honor a la Primera Dama de la Física", que obtuvo una gran recepción y, posteriormente, celebró un banquete en el restaurante Qian Jia Fu en Broadway. El galardonado profesor polaco-estadounidense Isidor Rabi calificó a Wu como alguien que había hecho mayores contribuciones a la ciencia que Marie Curie, a pesar de su apodo como la 'Madame Curie china'. Maurice Goldhaber bromeó más tarde: '¡La gente evita hacer experimentos en desintegración beta, simplemente porque saben que Wu Chien-Shiung hará un trabajo mejor que nadie!' Se encuestó a los otros físicos para conocer sus opiniones sobre las mejores físicas, con Wu, Lise Meitner y Curie en diferentes órdenes según sus estándares; Leon Lederman señaló que Curie y Wu estaban igualmente por encima de Meitner, mientras que Valentine Telegdi clasificó a Wu en primer lugar entre las mujeres físicas. Independientemente de los diferentes puntos de vista, Wu fue muy apreciado por los miembros de la comunidad científica.

Monumento a Wu en el campus de Ming De Middle School en Liuhe

De acuerdo con los deseos de Wu, sus cenizas fueron enterradas en el patio de la escuela Ming De que su padre había fundado y a la que había asistido cuando era niña.

Honores, premios y distinciones

Chien-Shiung Wu honoró como científica femenina en la misma clase que Marie Curie

• Elegido miembro de la Sociedad Física Americana (1948)
• Elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos (1958)
• Wu fue la primera mujer con un doctorado honorario de la Universidad de Princeton. La cita llamada Wu, "fisico experimental de la mujer superior en el mundo". (1958)
• Premio de Logros, Asociación Americana de Mujeres Universitarias (1959)
• Título honorario de Smith College (1959)
• Wu ganó el Premio Research Corporation, y dedicó el premio a su profesor Hu Shih. El premio se encuentra ahora en el distrito de Nangang, Taipei, donde se encuentra el memorial de Hu. Wu pasó dos horas en el memorial, que fue construido después de que Hu de repente colapsó y sucumbió a un ataque al corazón en medio de una conferencia. Wu y su esposo estuvieron en esa conferencia que supuestamente debía celebrar su carrera (1958)
• John Price Wetherill Medal, The Franklin Institute (1962)
• American Association of University Women Woman of the Year Award (1962)
• Primera mujer para ganar el Premio Comstock en Física, Academia Nacional de Ciencias (1964)
• Chi-Tsin Achievement Award, Chi-Tsin Culture Foundation (1965)
• Recibió un doctorado de la Universidad de Yale (1967)
• Honorary Fellow of the Royal Society of Edinburgh (1969)
• Wu fue otorgado un honorario L.L.D. de la Universidad China de Hong Kong. La cita dice: "La encantadora dama que se honra en esta ocasión es considerada como el físico experimental femenino más importante del mundo... el Dr. Wu ha hecho una de las mayores contribuciones al conocimiento del universo." (1969)
• Primer profesor de Pupin en la historia de la Universidad de Columbia, que fue con una cita que describió a Wu como "la primera dama de la investigación física" (1973)
• Científico del Premio del Año, Industrial Research revista (1974)
• Título honorario de la Universidad de Harvard (1974)
• Premio Tom W. Bonner, Sociedad Física Americana (1975)
• Primera presidenta de la Sociedad Física Americana (1975)
• Doctorado honorario de Dickinson College (1975)
• Primera mujer para ser honrada con la Medalla Nacional de Ciencia en Física, que es el más alto honor presidencial para los científicos estadounidenses (1975)
• Primera persona seleccionada para recibir el Premio Lobo en Física (1978)
• Premio Mujer del Año de la Fundación Cultura San Vicente bajo la UNESCO, presentado por el presidente de Italia (1981)
• Título honorario de la Universidad del Sur de California (1982)
• Título honorario de la Universidad de Albany, SUNY
• Título honorario de la Universidad de Columbia (1982)
• Logros de la vida Premio de Radcliffe College, Universidad de Harvard
• Profesor honorario de la Universidad de Padua, donde se le pidió a Wu que impartiera una conferencia en la misma sala que el astrónomo renacentista Galileo Galilei (1984)
• Premio Golden Plate de la American Academy of Achievement (1984)
• Wu recibió sólo el segundo premio Blue Cloud del Instituto de China por sus destacadas contribuciones a los intercambios culturales entre China y América. (1985)
• Para celebrar el centenario de la creación de la Estatua de la Libertad, 80 distinguidos estadounidenses fueron elegidos para ser honrados con la Medalla de Honor de la Isla Ellis. Wu fue el único físico en un grupo que contó con Rosa Parks, Gregory Peck y Muhammad Ali, con quien tomó una foto el día de la ceremonia. (1986)
• Recibió el premio del segundo alcalde de honor del entonces alcalde de la ciudad de Nueva York Ed Koch (1986)
• Título honorario de la Universidad Central Nacional (1989)
• Tiene un asteroide (2752 Wu Chien-Shiung) llamado por ella (1990)
• Medalla Pupin, Universidad de Columbia (1991)
• Wu fue galardonado con el premio Science for Peace del Centro Ettore Majorana de Cultura Científica en Erice, Italia "por su intensa y vasta actividad científica que ha permitido la comprensión de las fuerzas débiles y su compromiso en la promoción del papel de la mujer en la ciencia". El Centro Ettore Majorana, fundado por el gobierno siciliano en 1963, es conocido en todo el mundo por sus reuniones académicas e institutos de posgrado con una membresía de más de 56.000 científicos de más de 100 naciones. (1992)
• Elegido uno de los primeros académicos extranjeros de la Academia China de Ciencias (1994)
• Premios Nobel Chen-Ning Yang, Tsung-Dao Lee, Samuel C. C. Ting y Yuan Tse Lee, junto con otros físicos principales, establecieron la Fundación Wu Chien-Shiung en Taiwán con el objetivo de promover la ciencia a los jóvenes en comunidades chinas en todo el mundo. La fundación tiene campamentos cada verano que invitan a los mejores estudiantes de Ciencia a participar, con muchos premios Nobel de cualquier etnia que normalmente hablan en las conferencias del campamento. Las competiciones y las discusiones cara a cara se celebran generalmente con becas de prestigio que sirven como los mejores premios. Todos los diálogos están en mandarín con traductores profesionales contratados para traducir desde otros idiomas en tiempo real. (1995)
• Inducted into the National Women's Hall of Fame (1998)
• Southeast University, uno de los sucesores de la Universidad Nacional Central, abrió una universidad llamada en su honor. Wu fue anteriormente honrado como profesor honorario en la universidad en 1990. (2003)
• La Escuela Normal de Taicang de la provincia de Jiangsu fue renombrada en el "Instituto de Tecnología Suzhou Chien-shiung" en su honor. (2004)
• Primera mujer física nuclear y de partículas para ser honrada con un nombre de calle en el CERN llamado, Ruta Wu, y la segunda mujer dio el honor después de Marie Curie (2004)
• Mingde Middle School celebró una ceremonia conmemorativa en el cementerio de Wu ubicado en el campus de la escuela. El cementerio de 1.300 metros cuadrados fue diseñado como un mirador redondeado rodeado de flores y árboles, y fue construido por Southeast University en colaboración con el famoso arquitecto Ioeh Ming Pei. Una actividad educativa titulada "Promoción del Espíritu Científico de Chien-Shiung, y Ser Persona de Integridad Moral" fue lanzada entre estudiantes de primaria y secundaria en toda la ciudad. Presidente honorario Jada Wu Hanjie estuvo presente, ya que habitualmente visitó la escuela cada mes. La ceremonia fue patrocinada por el gobierno municipal de Taicang. (2012)
• El Instituto de Tecnología Suzhou Chien-shiung celebró Wu cumple 100 años con una estatua de bronce de 23 pies que pesaba 8 toneladas en el centro de la escuela frente al lago Xinjing, donde está rodeada de pinos y cipreses. Fue diseñado por el profesor Zhang Yonghao y se basó en su visita a la Casa Blanca en la década de 1970. Junto con la estatua fue la inauguración del museo Chien-Shiung Wu en la escuela. Otros monumentos, estructuras y edificios incluyen una inscripción de piedra de la biografía de Wu, un gran parque llamado la Plaza del Saber y muchos otros tributos. (2012)
• Retrato fue añadido al Ayuntamiento de Nueva York (2020)
• Para el centenario de la 19a enmienda que dio a los sufragios el derecho a unirse a elecciones justas, Hora La revista publicó las 100 Mujeres del Año. Esta lista representaría a cada mujer del año de 1920 a 2019. La mujer del año sería la contraparte femenina de la desuso llamada "hombre del año"que el tiempo cambió a "persona del año". Wu estaba en la portada de la revista donde fue llamada la mujer del año en 1945 por su papel crucial en el Proyecto Manhattan. Este fue el mismo año cuando el presidente estadounidense Harry Truman fue etiquetado hombre del año para utilizar completamente la misma bomba Wu construyó, que probó en Japón. (2020)
• Wu se convirtió en el octavo físico a tiempo completo para ser honrado con un sello de correo del Servicio Postal de los Estados Unidos. Los otros incluyen a John Bardeen, Feynman, Fermi, Millikan, Einstein y Josiah Gibbs. (2021)
• El Servicio Postal de los Estados Unidos publicó un sello Forever con un retrato de Wu, diseñado por Ethel Kessler con arte de Kam Mak. (2021)