مساهمات تشيين - شيونغ وو في الفيزياء النووية وفيزياء الجسيمات

مقدمة

إن " عالمة " ، التي قامت بعملها الدقيق بإعادة تشكيل أسس الفيزياء النووية والجزئية، وهي أكثر الافتراضات روادا في مجال التجارب التي كانت تنطوي على تحدي في القرن العشرين، وهي مجرد حواجز في ميدانية أمام الظواهر الحيوية التي تكتنفها المرأة في الظواهر الطبيعية، وهي نتاج من الظواهر الطبيعية التي كانت تشكل في كثير من الأحيان سمة متغيرة في مسار الحياة العصر الحديث.

الحياة المبكرة والتعليم

وو ولد في ٣١ أيار/مايو ١٩١٢ في ليوهي، وهي بلدة قريبة من شنغهاي بالصين، وكان والدها وو زونغي مهندسا ومفكرا تدريجيا أسس مدرسة للفتيات، وضمن حصول ابنته على تعليم صارم من سن مبكرة، وصدق بقوة على المساواة بين الجنسين، وزاد في اقتناعها بأن المرأة يمكن أن تحقق أي شيء يمكن أن يحصل عليه الرجل.

وفي عام ١٩٣٦، سافرت إلى الولايات المتحدة، حيث وصلت إلى وقت رفض فيه مختبر بيركلي للترسب تحت إيرنست أو. لورانس في مقدمة الفيزياء النووية، وكانت دراسة في لورانس وعملت أيضا مع شركة إيميليو سيغرا، واكتسبت خبرة واسعة في مجال التحلل، وتصميم أجهزة الكشف عن الإشعاع، وقد أكملت الدكتوراه في عام ١٩٤٠ مع ظهور تمييز نووي.

مشروع الرعاية المبكرة والمانهاتن

وبعد الدكتوراه، بقيت وو في بيركلي كباحثة بعد الدكتوراه، ولكن لم يُعرض أي منصب مدرسي منتظم، وقبلت مناصب التدريس في كلية سميث، ثم جامعة برنستون، حيث أصبحت أول مدربة في قسم الفيزياء، وفي عام ١٩٤٤، انضمت إلى شعبة البحوث المتعلقة باليورانيوم في جامعة كولومبيا، وساهمت في مشروع مانهاتن، وركزت عملها على تحسين الحساسية من جانب فئران الإثراء في صناعة الأشعة.

وبعد الحرب، ظلت وو في كولومبيا، وأصبحت شريكة في البحوث ثم أستاذة كاملة، وحوّلت انتباهها إلى ضعف القوة النووية التي تحكم التحلل الإشعاعي، وقد صقل عملها المبكر في كولومبيا فهم المشهد الذي يُعرف باسم " بيتا - ديكاي " ، مؤكدة التنبؤات النظرية التي يقوم بها إنريكو فيرمي، ووضعت الأساس لأشهر تجاربها، كما بدأت في التعاون مع مركز الفيزياء النظرية الذي سيساعدها لاحقاً " د.

تجربة انتهاك المساواة

وبحلول منتصف الخمسينات، كان اللغز الذي يعرف باسم " مشكلة الفولط " المضطرب في الفيزيائيات الجسيمية، وقد تبين أن جزيئتين هما الحرفان والصوت المتين، متطابقتان في كل جانب، إلا أنهما اخترقا في ولايات نهائية ذات منح مختلفة للتساوي بين الكيميائيين، ويصفان الفارق الظاهري بين موجة المعطلة، وهذا الصراع يشير إلى أن الفارق بين الجسيمين ليسا متطابقين.

The Lee and Yang turned to Wu, widely recognized as the leading expert in beta decay, to design and execute the experiment. With her colleagues Ernest Ambler, Raymond Hayward, Dale Hoppes, and Ralph Hudson, Wu set up the experiment at the National Bureau of Standards in Washington, D.C. She used cobalt-60 as the radioactive source, cooling it to near absolute zero (0.003 K).

الأثر والعلامات

وقد كان اكتشاف انتهاك التكافؤ علامة بارزة على لي ويانغ، وهو جائزة نوبل في الفيزياء لعام ١٩٥٧، بعد أشهر قليلة من ورقتها النظرية، كما أن كثيرا من الفيزيائيين، بما في ذلك بول ديراك وولفغانغ بولي، قد تم اختراقهم؛ وكتبت بولي بشكل مشهور أنه سيراهن على عدم التماثل في المقاييس، وتم الاعتراف بدور الفيزياء في العديد من الجوائز ولكن ليس القرار الذي صدر عن نوبلا.

External resources: Nobel Prize summary for Lee and Yang (1957)]; ]Physics World article on Wu’s experiment.

مساهمات أخرى في الفيزياء النووية والجزئية

وفيما عدا تجربة التكافؤ، قدمت شركة Wu مساهمات دائمة في مجالات متعددة من الفيزياء النووية، وفي الأربعينات والخمسينات، درست بصورة منهجية أشكال المطياف الشعاعي، وقدمت بيانات دقيقة أدت إلى تأكيد نظرية فيري للديون البير، كما أظهرت ضعف التفاعل بين الأزواج وبين تيارات النيتروجين بطريقة محددة، التي أصبحت تياراً ملوثاً بالأشعة.

كما أن خبرة المرأة في التقنيات التجريبية - خاصة في مجال القياسات المنخفضة الأجل والحسابات المشعة - كانت أسطورية - ووضعت طريقة لتنقيح بيانات الدي كاي باستخدام أفلام نحيفة لخفض الرش، كما أن فريقها قد أصدر بعض القياسات الأكثر موثوقية لنصف العيادات ومستويات الطاقة بالنسبة للنظائر الغريبة.

في مرحلة لاحقة من مراحل العمل والدعوة

وقد واصلت المنظمة البحث النشط في كولومبيا حتى تقاعدها في عام ١٩٨١، ونشرت أكثر من ١٢٠ ورقة علمية، كما أصبحت محامية نسائية في مجال العلوم، وأشارت في كثير من الأحيان إلى الحواجز الهيكلية التي تحد من مشاركة المرأة، وطلبت في خطاب عام ١٩٦٤، " هل هناك أي خطأ في احترام المرأة كعالمة؟ وليس لدي صبر على فكرة أن المرأة أقل قدرة على العمل العلمي " .

وقد تم الاعتراف بعملها بشرف كبير، وقد تلقت الميدالية الوطنية للعلوم في عام ١٩٧٥ )وهي أول امرأة تقوم بذلك في الفيزياء(، وجائزة الذئب في الفيزياء في عام ١٩٧٨، وميدالية الحرية الرئاسية من الرئيس جيرالد فورد في عام ١٩٧٥، كما أصبحت أول عالمة حية لديها كويكب اسمه بعد ذلك )الستيرويد ٢٧٥ وو( وقد اكتسبت فرصة في الجامعات الوطنية.

Legacy

إن تركة شيين - شيونغ وو تتجاوز كثيراً عملياتها التجريبية، إذ إن مسيرتها المهنية تجسد قوة التجارب الدقيقة والمصممة جيداً للتحدي وإعادة تشكيل النظرية، وتظل تجربة التكافؤ مثالاً على كيفية قيام تجربة فريدة بإبطال القانون العالمي، وفي الفيزياء الحديثة، فإن مساهماتها أساسية في فهمنا للطرق النموذجية الضعيفة، كما أن عملها يؤثر تأثيراً مباشراً في تطوير القوى النموذجية.

كما أن " أسوس " لا يزال يمثل رمزاً للتنوع في العلوم، إذ أن العديد من المؤسسات، بما فيها الأكاديمية الصينية للعلوم وجامعة كولومبيا، قد أنشأت جوائز ومحاضرات باسمها، وفي عام 2021، أصدرت دائرة البريد الأمريكية طابعاً تذكارياً يُعتبرها أحد أكبر الأخصائيين الفيزيائيين في أمريكا، ولا تُدرس قصتها كتاريخ للاكتشافات الدائمة بل كدرس في الوقاحة والشجاعة الفكرية.

External resources: APS Physics history on Chien-shiung Wu]; ]Encyclopedia Britannica biography.

خاتمة

إن أثر شيين - شيونغ وو العميق على الفيزياء النووية والجسيمات لا يمكن أن يبالغ في التقدير، فدقتها التجريبية وجرأة اختبار الافتراضات الأساسية غيرت كيف نفهم الكون على أبسط مستوياته، فاكتشاف انتهاك التكافؤ فتح فصلا جديدا في الفيزياء، وعملها في وقت لاحق عزز أسس النموذج القياسي، ومن المهم أيضا أن مثالها كان يلهم علماء لا يحصون من المجموعات الممثلة تمثيلا ناقصا في متابعة طموحاتها.