呉建雄の作品は物理法則を無視した

科学ジャーナリズムの歴史は、必ずしも包括的であるべきだったわけではありません。そこでPopSci は、私たちが貢献を見落とした人物を紹介するシリーズ「In Hindsight」で、記録を正そうとしています。彼らのストーリーを読み、150 周年記念記事の残りをここでご覧ください。

量子物理学には、自然は対称性の理想に従うという概念に基づくパリティ保存則という法則があります。この法則は、私たちの世界を鏡に映した世界でも、すべてが反転していても物理法則は同じように機能すると仮定しています。1900 年代初頭以来、実験的証拠はこれが真実であることを示唆していました。重力の引力や電磁力の引力にとって、左と右の違いはほとんど問題ではありませんでした。そのため、物理学者はパリティが宇宙の基本原理であると当然のように想定していました。

しかし 1950 年代、コロンビア大学の実験物理学者、呉建雄がその法則に挑戦し、それを否定する実験を考案しました。彼女は物理学が常に平等を順守しているわけではないことを、その分野の人々を驚かせて証明しました。実際、この女性は生涯を通じて、平等がデフォルトではないことを実証しました。彼女は性別や人種の壁を無視し、やがて「物理学のファーストレディ」として知られるようになりました。

ウーは1912年、上海北部の小さな漁村で、女性の教育を支援する両親のもとに生まれた。中国の大学生だったウーは、物理学で並外れた才能を発揮した。女性教授の顧静偉の勧めで、米国で博士号を取得することを目標とした。1936年、船でサンフランシスコに到着し、カリフォルニア大学バークレー校に入学し、ウランの核分裂を研究した。

彼女は24歳で、言葉も堪能ではない新しい国にいた。その国では中国人労働者の移民を禁じる中国人排斥法が全面的に施行されていた。その前に制定されたペイジ法は、中国人女性が性労働者になるつもりだと想定して事実上移民を禁止していた。ウーは学生だったため米国に入国できたが、それでも市民権を得る資格はなかった。「そこには緊張と対立がかなりあったに違いない」とニューヨーク歴史協会の教育担当副会長レスリー・ヘイズは言う。「『歓迎されない場所に行くが、行かなければ自分の目標や夢をかなえることはできない』」

1940年に博士号を取得した後、彼女は別の中国系アメリカ人物理学者と結婚し、夫婦は終身雇用の職を求めて東海岸に移住した。当時の主要研究機関は概して女性、有色人種、ユダヤ人を雇用したがらず、第二次世界大戦中に反アジア感情が高まったことは確かに状況を悪化させた。「彼女はアジア人として差別されたが、女性としてさらに差別された」と蔡健江は呉の伝記に書いている。

それでも、女子大学で教鞭を執った後すぐに、彼女はプリンストン大学物理学科初の女性教授となった。その職は長く続かなかったが、1944年にコロンビア大学が彼女をマンハッタン計画に採用し、困惑するエンリコ・フェルミに核連鎖反応を持続させる方法をアドバイスした。

ウーは戦後コロンビア大学で研究を再開した。1949年、フェルミのベータ崩壊理論を証明する実験を初めて設計したことにより、彼女の聡明さと緻密さに対する評判は高まった。ベータ崩壊とは、中性子が自発的に陽子と高速電子（ベータ粒子）に崩壊する放射性崩壊の一種である。1956年、コロンビア大学のツングダオ・リーとプリンストン大学のチェン・ニン・ヤンという2人の理論物理学者が、挑発的な疑問「パリティは本当に宇宙全体で保存されるのか？」の答えを見つけるためにウーの専門知識を求めた。

この法則は、最近素粒子物理学で発見されたパラドックス「シータ・タウパズル」として知られる問題によって疑問視されていた。シータとタウは、一方が2つの小さな粒子に崩壊し、もう一方が3つの小さな粒子に崩壊することを除いて、あらゆる点でまったく同じ2つの亜原子粒子であった。この非対称性は物理学界を困惑させた。ヤンとリーは、粒子の核が常に対称的に振舞うことを実際に証明した人がいないか、文献を徹底的に調べた。彼らが知ったように、誰も証明していなかった。そこで、理論論文の執筆過程で相談したウーは、対称的ではないことを証明する実験の設計に取りかかった。

その後数か月間、2人はウーとほぼ絶えず連絡を取り合っていた。彼女が設計し実行した記念碑的な実験は「弱い相互作用におけるパリティ保存の概念に終焉の鐘を鳴らした」と原子物理学者のノエミ・ベンツァー・コラーはウーの伝記に記している。ウーの研究結果は大きな反響を呼び、ノーベル物理学賞につながったが、受賞したのはヤンとリーだけだった。彼らが提唱した理論を証明するウーの画期的な研究は無視された。

ヘイズ氏は、彼女の天才性により理論科学者と同じ空間で働くことができたが、「そこに着くと、彼女は同僚として扱われなかった」と語る。しかし、ノーベル賞を除くこの分野のあらゆる賞を受賞したキャリアを通じて、ウーは頻繁に差別を受けたにもかかわらず、1981年に引退するまで研究をやめなかった。

彼女は生涯を通じて、女性物理学者の昇進を声高に主張し、その後の人生を通じて、本当に重要な分野での男女平等の確立を訴え続けた。「なぜ私たちはもっと多くの女性に科学の道に進むよう奨励しなかったのか」と彼女は1964年のMITシンポジウムで聴衆に問いかけた。「小さな原子や原子核、数学記号、DNA分子は、男性的な扱いと女性的な扱いのどちらを好むのだろうか」