Dale D. Hoppes
Dale D. Hoppes(1928年出生)是美国美国美国是位于北美洲、实行联邦制的国家,由50个州、作为合众国政府所在地的哥伦比亚特区以及波多黎各、关岛等属地组成,首都为华盛顿哥伦比亚特区。1776年7月4日,大陆会议通过《独立宣言》。2020年人口普查(2020年4月1日)全国常住人口为331,449,281人(约3.31亿人);众议院435个议席依据人口普查结果在各州之间分配。点击查看完整词条National Bureau of Standards(后来的National Institute of Standards and Technology)的核物理学家,后来领导该机构的Radioactivity Group。1956年至1957年,他与Chien-Shiung WuChien-Shiung WuChien-Shiung Wu(吴健雄,1912—1997年)是出生于中国的美国实验物理学家,长期任教于Columbia University,曾参加曼哈顿计划。她与合作者在1956年至1957年完成的钴-60 β衰变实验首次以实验证明宇称在弱相互作用中不守恒。点击查看完整词条、Ernest AmblerErnest AmblerErnest Ambler(1923—2017年)是出生于英国的美国物理学家,1953年加入National Bureau of Standards从事低温物理研究,是1956年至1957年与Chien-Shiung Wu合作完成钴-60宇称实验的四名该局物理学家之一。他1975年起代理该局局长,1978年正式出任局长,1988年主持该局更名为National Institute of Standards and Technology,1989年退休。点击查看完整词条、Raymond W. HaywardRaymond W. HaywardRaymond W. Hayward(1921—2001年)是美国National Bureau of Standards的核物理学家。1956年至1957年,他与Chien-Shiung Wu、Ernest Ambler、Dale D. Hoppes和Ralph P. Hudson共同完成钴-60 β衰变实验,证明宇称在弱相互作用中不守恒。点击查看完整词条和Ralph P. HudsonRalph P. HudsonRalph P. Hudson(1924—2016年)是出生于英国的美国低温物理学家,1951年加入National Bureau of Standards,先后任Cryogenic Physics Section主任和Heat Division主任,是1956年至1957年与Chien-Shiung Wu合作完成钴-60宇称实验的四名该局物理学家之一。1980年至1989年,他在法国的Bureau International des Poids et Mesures主管出版工作并任期刊Metrologia主编。点击查看完整词条共同完成钴-60 β衰变实验,证明宇称在弱相互作用中不守恒。
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词条资料
1928年9月13日出生于印第安纳州Liberty
Dale D. Hoppes于1928年9月13日出生在印第安纳州印第安纳州印第安纳州是美国中西部的一个州,首府和最大城市为Indianapolis。该州于1816年12月11日加入联邦,为第19个州;2020年人口普查(2020年4月1日)人口为6,785,528人(约678.6万人)。点击查看完整词条Liberty。[1]
1950年Purdue University毕业并进入National Bureau of Standards
1950年,他在Purdue University获得理学学士学位,并从这一年起在National Bureau of Standards(后来的National Institute of Standards and Technology,NIST)担任核物理学家。[1]
1956年参加钴-60宇称实验
1956年,Columbia UniversityColumbia UniversityColumbia University(哥伦比亚大学,正式名称 Columbia University in the City of New York)是位于美国纽约市的私立研究型大学,常春藤盟校成员。学校前身是1754年依英王 George II 特许状创立的 King's College,是纽约州历史最悠久、全美第五古老的高等教育机构;1784年改名 Columbia College,1896年迁至曼哈顿晨边高地并启用大学名称。学校设17个学院,另有4所附属学院,2025年秋季在校学生35,978人。2026年7月1日起,法学学者 Jennifer L. Mnookin 任校长。点击查看完整词条的Tsung-Dao LeeTsung-Dao LeeTsung-Dao Lee(李政道,1926—2024年)是出生于中国上海的美国物理学家,长期任教于Columbia University。他与Chen Ning Yang在1956年提出弱相互作用中宇称可能不守恒,二人因此共同获得1957年Nobel Prize物理学奖;20世纪70年代起,他参与推动中国的高能物理研究和物理人才培养。点击查看完整词条和Institute for Advanced Study的Chen Ning YangChen Ning YangChen Ning Yang(杨振宁,1922—2025年)是出生于中国安徽合肥的理论物理学家,1957年与Tsung-Dao Lee因对宇称定律的研究共同获得Nobel Prize物理学奖。他在1954年与Robert L. Mills提出非阿贝尔规范场理论(Yang–Mills理论),先后任职于Institute for Advanced Study、Stony Brook University和Tsinghua University。点击查看完整词条提出宇称在弱相互作用中可能不守恒,并建议了几种检验实验,其中一种是测量取向钴-60原子核发射β粒子的方向分布。Columbia University的Chien-Shiung Wu经Henry Boorse和Mark W. Zemansky建议,与National Bureau of Standards的Ernest Ambler取得联系,实验随后安排在该局的低温实验室进行。[2][3]
Ambler和低温物理组(cryogenic physics section)组长Ralph P. Hudson先向该局的β衰变专家Raymond W. Hayward和Hoppes了解情况,然后决定一试。Magdolna Hargittai在Physics World发表的文章写道,1956年9月Chien-Shiung Wu与Ambler在华盛顿会面,两人邀请该局三位同事参加:低温专家Hudson以及辐射探测专家Hayward和Hoppes。[4][5]
Hudson为NIST撰写的文章写道,Chen Ning Yang和Tsung-Dao Lee曾向同在Columbia University、专长β谱学的Chien-Shiung Wu请教;Columbia的Henry Boorse和City College of New York的Mark W. Zemansky当时在Columbia University主持一个规模不大的低温物理研究项目,没有这项实验所需的设备,但知道Ambler不久前从Oxford的低温核物理研究组转到了National Bureau of Standards。该局的低温实验室被选中,是因为它能在毫开尔文温区做研究,其人员又有使原子核取向的经验。NIST“Taking Measure”栏目2021年的文章则写道,Tsung-Dao Lee在论文发表之前就把这些想法告诉了她。[2][6]
该文记述,Chien-Shiung Wu寻找能承接实验的低温实验室时,Oak Ridge National Laboratory和Leiden University的实验室都忙于自己的工作,而National Bureau of Standards的低温实验室正处在两个大项目之间。2005年Tsung-Dao Lee为纪念实验50周年在NIST作报告,Hudson在问答环节说,她是这一领域的顶尖人物,又参加过曼哈顿计划曼哈顿计划曼哈顿计划(Manhattan Project)是美国在第二次世界大战期间研制原子弹的计划,1942年起由陆军工程兵团的Manhattan Engineer District管理,英国和加拿大参与合作。计划在田纳西州Oak Ridge、华盛顿州Hanford和新墨西哥州Los Alamos等地建起工厂和实验室,1945年进行了首次核试验,同年原子弹先后投到日本的广岛和长崎;战后,其职能移交文职的Atomic Energy Commission。点击查看完整词条,这个请求值得认真对待;他们的上司Ferdinand Brickwedde同意开展这项工作,条件是不花钱。Ambler在口述历史中说“We went for it very hard”,并说该局的资深物理学家认为这项实验希望渺茫。[6]
该文还记述,Tsung-Dao Lee在2005年的报告会上朗读了Chien-Shiung Wu对此事的一段已发表的自述:她和丈夫原已订好Queen Elizabeth号的船票,准备去日内瓦开会,再前往东亚,但她意识到必须立刻着手做这项实验,以免别人抢先。Hargittai的文章写道,1956年春天Tsung-Dao Lee到她的办公室询问β衰变中宇称守恒的实验依据,她提出用经去磁法极化的钴-60作β源,并在1973年回忆说这是“golden opportunity for a beta-decay physicist”;当年春天她开始筹划实验,取消了回中国的行程,那时她已约20年没有回去。实验需要把两种此前从未结合使用的技术合在一起,而她没有接近绝对零度的设备和经验。[6][5]
James Schooley为Hudson写的纪念文章说,Chien-Shiung Wu打电话给Ambler,向他介绍了当时还只有预印本的Lee–Yang论文,并询问National Bureau of Standards是否愿意一试。Hargittai的文章写道,联合小组在1956年10月开始测量;NIST的文章把合作的时间写为1956年的六个月,并说她派研究生到当时设在华盛顿的该局总部,自己也定期前往。一部NIST机构史写道,Hudson与Ambler共同负责实验的低温部分。[4][5][6][7]
Hayward和Hoppes当时都是Atomic and Radiation Physics Division放射性组(Radioactivity Section)的成员,负责实验的辐射物理部分。Hoppes当时还是研究生,是Hayward的学生,两人参与设计并搭建了实验使用的符合测量系统。[7][6][8][9]
Ambler在NIST的一次口述历史访谈中回忆,Chien-Shiung Wu、Hayward和Hoppes负责β粒子的探测与计数,他本人和Hudson负责低温部分。[6]
实验把钴-60置于硝酸铈镁晶体的薄表层内,用绝热去磁法冷却。真空容器内的薄蒽晶体闪烁体探测β粒子,光信号经一根120厘米长的有机玻璃(lucite)光导管传到光电倍增管,外部两台碘化钠γ计数器用来测定原子核的极化程度。准备工作持续约六个月,中途因放气问题把装置由不锈钢改为玻璃。[2]
Hudson的文章给出的细节是:蒽晶体位于钴-60放射源上方约2厘米处,脉冲由一台10道脉冲幅度分析器计数;绝热去磁使用约2.3特斯拉(23千高斯)的磁场,样品温度降到约0.003 K,NIST的专题网页写的也是0.003 K,该网页还写明含钴-60的晶体表层厚50微米。Noemie Benczer-Koller为National Academy of Sciences撰写的Chien-Shiung Wu传略则把晶体写作“cerium magnesium (cobalt) nitrate”,温度写作0.01 K,光导管长度写作4英尺。[2][3][9]
该文还说明了实验设计上的难点:β源必须与作为冷却介质的顺磁晶体接触,又必须位于表面,β粒子才能射出;极化所需的外磁场不能使晶体升温,放射源的强度也要在灵敏度和局部发热之间取舍。硝酸铈镁晶体的磁性有很强的各向异性,可以在晶面内加较强的冷却磁场,在垂直方向加较弱的极化磁场。晶体装在抽成真空的容器里,容器浸在液氦中,外面是液氮;内层容器上绕有电感线圈,通过晶体的磁化率测量温度。两台γ计数器都只接收光电峰脉冲。[2]
1957年论文发表与Department of Commerce金质奖章
1957年1月9日凌晨2时左右,实验小组最终确信了结果。论文“Experimental test of parity conservation in beta decay”刊登在1957年2月15日出版的Physical Review上(第105卷,第1413—1415页),作者依次为C. S. Wu、E. Ambler、R. W. Hayward、D. D. Hoppes和R. P. Hudson。[6][2]
小组确信结果之后,Hudson从抽屉里取出一瓶葡萄酒,连同几只小纸杯放在桌上。Tsung-Dao Lee转述Chien-Shiung Wu的话说:“We finally drank to the overthrow of the law of parity.”Hudson说,那是一瓶1949年份的Chateau Lafite Rothschild。[6][5]
NIST的文章写道,小组在发表之前需要确认结果,同时面临压力,因为Columbia University的研究者也准备就同一问题发表论文;理论家原先预计,自旋方向反转时差别很小。[6]
Hudson的文章写道,Chien-Shiung Wu在Columbia University的同事在Columbia University的回旋加速器上设计了一项实验,在一两天内就用介子衰变实验显示出宇称效应,这时National Bureau of Standards小组原定的各项核对实验还远未做完;National Academy of Sciences的传略写道,Leon Lederman、Richard Garwin和Marcel Weinrich在μ子衰变中探测到了不对称。Hargittai的文章记述,1957年1月4日Tsung-Dao Lee在Columbia University物理学家例行的中餐午餐会上谈到了该局的结果,Leon Lederman当晚8点左右打电话到Richard Garwin家中,提出用μ子检验的办法,两人用Lederman的研究生Marcel Weinrich为另一个项目搭建的设备,从1月5日凌晨测量到1月8日拂晓,当天写出报告;Tsung-Dao Lee劝他们不要抢先投稿,认为这样做不公平,因为National Bureau of Standards小组已经工作了数月。[2][5][9]
Hargittai的文章写道,National Bureau of Standards小组的论文在1957年1月10日写成;该小组与Garwin、Lederman和Weinrich在同一天投稿,两篇文章都在1月15日被Physical Review收到,并在1957年2月的同一期上前后相接刊出;1月15日Columbia University物理系举行记者会宣布宇称不守恒,National Bureau of Standards小组的成员出席了记者会。[5][6]
论文把Chien-Shiung Wu列为第一作者,单位为Columbia University,其后是按字母顺序排列的National Bureau of Standards作者。Hargittai写道,这一顺序由该局小组提出,不同于他们通常按字母排序的惯例:Ambler在给她的信中说,把Chien-Shiung Wu排在首位是出于礼貌,因为是她带来了Tsung-Dao Lee和Chen Ning Yang论文的预印本;该局其他作者则认为这是对一位女士的礼让。她还指出,这篇两页的报告没有提到实验是在National Bureau of Standards做的,并认为这一遗漏容易造成误解。[5]
五人同年在Physical Review第106卷(第1361—1363页)发表了第二篇论文,实验改用发射正电子的钴-58,观察到相反的效应,即正电子优先沿原子核自旋方向发射,为Tsung-Dao Lee和Chen Ning Yang的设想提供了进一步的印证。[2][3]
1957年,Department of Commerce向National Bureau of Standards的四位实验者颁发金质奖章(Gold Medal,即Award for Exceptional Service)。[2][4]
1957年的Nobel PrizeNobel Prize诺贝尔奖是根据Alfred Nobel遗嘱设立的国际奖项,包括物理学、化学、生理学或医学、文学与和平五个奖项,自1901年起颁发,由董事会设于斯德哥尔摩的Nobel Foundation管理其资金;1968年设立的瑞典中央银行纪念阿尔弗雷德·诺贝尔经济学奖不属于诺贝尔奖。点击查看完整词条物理学奖由Tsung-Dao Lee和Chen Ning Yang分享。[6]
1961年取得Catholic University of America博士学位
1962年发表取向铈-141的γ射线分布研究
1962年,他与J. F. Schooley和A. T. Hirshfeld在Journal of Research of the National Bureau of Standards(第66A卷第4期,7—8月号,第317—320页)发表“The Gamma-Ray Distribution From Oriented Cerium-141”,论文于1962年3月2日收到。三人在低至0.0162 K的温度下重新测量了在乙基硫酸钕晶体中取向的铈-141原子核的γ射线分布,发现各向异性比此前的测量结果更强,并由此得出超精细常数和镨-141中145 keV γ射线的E2/M1混合比。文末向Cryogenic Physics Section的E. Ambler致谢。[11]
该文的参考文献列有R. W. Hayward与D. D. Hoppes发表在IRE Transactions on Nuclear Science(1958年,NS-5卷第3期)上的一篇文章,以及R. W. Hayward、A. T. Hirshfeld、D. D. Hoppes和R. S. Kaeser一篇当时尚未发表的文章。[11]
1962—1964年John Price Wetherill Medal与Samuel Wesley Stratton Award
1962年,Franklin Institute把John Price Wetherill Medal授予Chien-Shiung Wu和National Bureau of Standards的四位合作者,表彰他们证明宇称在弱相互作用中不守恒。Physics Today刊登的消息记载,颁奖仪式于10月17日在费城举行。[2][12]
Franklin Institute的获奖者名录中,Ernest Ambler一页把1962年这枚Wetherill奖章归入Chemistry一类,颁奖词为“Experimental disproof of the conservation of parity.”[13]
1964年,National Bureau of Standards把该局的最高荣誉Samuel Wesley Stratton Award授予宇称实验小组。[2]
1970年发表取向铱-192研究论文
1970年,他与A. T. Hirshfeld在Physical Review C(第2卷,第2341—2349页)发表论文“Transition Mixing Ratios Determined from a Study of the Electron and Gamma-Ray Distributions from Oriented Iridium-192”。[2]
1976—1979年锗探测器效率刻度与谱峰面积计算方法
1976年,A. T. Hirshfeld、D. D. Hoppes和F. J. Schima在ERDA Symposium on X- and Gamma-Ray Sources and Applications的会议文集中发表“Germanium Detector Efficiency Calibration with NBS Standards”;1979年,F. J. Schima、D. D. Hoppes和A. T. Hirshfeld在文集Computers in Activation Analysis and Gamma-Ray Spectroscopy中发表“An Accurate On-Line Method for the Evaluation of Peak Areas in Pulse-Height-Analyzer Data”。[14]
1981—1982年出任Radioactivity Group负责人并主编NBS Special Publication 626
他回到放射性组(Radioactivity Section)后,从事放射性活度和γ射线发射概率的测量。1981年Wilfrid B. Mann退休后,他接任Radioactivity Group负责人。[2]
他是International Committee for Radionuclide Metrology的成员。[1]
该委员会α、β、γ射线谱学工作组的成员在1979年商定,汇集各自实验室中与锗谱仪效率刻度有关的核数据测量结果。汇编由他和F. J. Schima主编,1982年1月作为NBS Special Publication 626出版,题为Nuclear Data for the Efficiency Calibration of Germanium Spectrometer Systems,收有14个实验室的稿件;两位主编的署名单位是National Bureau of Standards的Center for Radiation Research。[14]
两位主编在导言中说明,各实验室完整成篇的稿件不作编辑、原样收入,非正式通信和文献则写入编者按语;他们建议只提交1968年以后取得或发表的数据,并把不确定度交代到足以让评价者作出判断的程度。数据分为半衰期、每次衰变的光子发射概率和相对光子发射概率三类;汇总表只收有两个以上实验室提供数据的放射性核素,书中不作评价。全书151页,Library of CongressLibrary of CongressLibrary of Congress(美国国会图书馆)是美国国会的图书馆,1800年创建,位于华盛顿哥伦比亚特区国会山,为国会、公众和其他联邦机构提供参考咨询服务。点击查看完整词条目录卡片号为81-600161;在供稿单位名单中,他是National Bureau of Standards一方的联系人。[14]
14家供稿单位是:Atomic Energy of Canada Ltd.(Chalk River)、Bureau International des Poids et Mesures(Sèvres)、Central Bureau of Nuclear Measurements(Geel)、Georgia Institute of Technology、Hiroshima、Nagoya、Rikkyo三所大学与设在Tanashi的Electrotechnical Laboratory(合为一项;名单印作“Rikko University”,该项稿件正文印作“Rikkyo University”)、International Atomic Energy Agency(维也纳)、Lausanne的Institut d’Électrochimie et de Radiochimie、Idaho National Engineering Laboratory、Lawrence Livermore Laboratory、Laboratoire de Métrologie des Rayonnements Ionisants(Gif-sur-Yvette)、National Bureau of Standards、National Physical Laboratory(Teddington)、Physikalisch-Technische Bundesanstalt(Braunschweig)和University of Guelph。Atomic Energy of Canada Ltd.的稿件由A. R. Rutledge、L. V. Smith和J. S. Merritt撰写,把他1979年的一次私人通信列为第1条参考文献。[14]
书中National Bureau of Standards的稿件题为“Nuclear Data for X- or Gamma-Ray Spectrometer Efficiency Calibrations”,从第85页开始,作者是D. D. Hoppes、J. M. R. Hutchinson、F. J. Schima和M. P. Unterweger。文中的半衰期用充20个大气压氩气的井型电离室测量,以镭参考源为基准;用锗谱仪测定了钇-88、钼-99、锑-125、碘-131、铕-154和钍-228若干谱线每次衰变的γ射线发射概率;镅-241的59.5 keV γ射线发射概率用一台专门制作的NaI(Tl)探测器测得为0.3582 ± 0.0014,镉-109的K X射线与88 keV γ射线之比测得为27.34 ± 0.27。[14]
他曾担任美国出席Consultative Committee on Ionizing Radiation Metrology第二分委会(section II)的代表。[1]
1982—1997年“The Fall of Parity”展览
1982年,为纪念宇称实验25周年,华盛顿哥伦比亚特区的National Museum of American History举办了题为“The Fall of Parity”的展览,展出的实验装置大部分是在Hayward和Bruce Dove的协助下重新组装的。NIST的同名网络展览于1997年7月上线,其中的图片与小传部分收有Hoppes的小传,把他列为实验者(Experimentalist)之一。[15][1]
NIST的展览页面写明,1982年的展览出自Smithsonian Institution史密森学会史密森学会(Smithsonian Institution)是美国国会于1846年依据英国科学家James Smithson的遗赠创建的博物馆、教育与研究机构,总部设在华盛顿特区,管理National Air and Space Museum、National Museum of Natural History等博物馆以及国家动物园。点击查看完整词条所属该馆现代物理学策展人Paul Forman之手,网络展览的标题、导言、“Parity: What’s Not Conserved?”一节和其他一些内容取自或依据他的展览,实验说明部分主要取自1957年4月NBS Technical News Bulletin第41卷第4期的一篇文章;网络展览由NIST Physics Laboratory(现属Physical Measurement Laboratory)制作,是NIST Museum Committee的项目,设计者为W. C. Martin、J. Coursey和R. A. Dragoset。页面还写明,重新组装的实验装置由National Museum of American History长期借给NIST Museum,存放在马里兰州马里兰州马里兰州是美国中大西洋地区的一个州,切萨皮克湾深嵌其境内,与宾夕法尼亚州、特拉华州、弗吉尼亚州、哥伦比亚特区和西弗吉尼亚州接壤;首府为Annapolis,最大城市为Baltimore。作为最初13个州之一,马里兰于1788年4月28日批准《美国宪法》,为第7个批准的州;2020年人口普查(2020年4月1日)人口为6,177,224人(约617.7万人)。点击查看完整词条Gaithersburg。[15]
1985—1987年主持制备放射性标准物质
NIST的标准物质证书记载,Standard Reference Material 4329a(锔-243放射性标准)于1985年3月在Center for Radiation Research所属Nuclear Radiation Division的Radioactivity Group制备,Standard Reference Material 4370d(铕-152放射性标准)于1987年2月在该中心Ionizing Radiation Division的Radioactivity Group制备;两份证书都写明制备工作由Group Leader D. D. Hoppes主持。现行的两份证书分别签发于2020年1月27日和2019年6月13日;后一份还写明,2018年7月的重新测量由NIST Physical Measurement Laboratory的Radiation Physics Division完成,主持人是Radioactivity Group的Group Leader B. E. Zimmerman。[16][17]
1989年撰写国际放射性核素测量会议报告
1989年,Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology第94卷第6期(11—12月号,第363—366页)刊出他撰写的“Special Report on Standards for Radioactivity: Report on the 1989 Meeting of the Radionuclide Measurements Section of the Consultative Committee on Standards for the Measurement of Ionizing Radiations”,稿件于8月16日被接受。文章介绍他是物理学家,是NIST National Measurement Laboratory所属Center for Radiation Research的Ionizing Radiation Division放射性测量组的组长。[21]
报告记述的是该咨询委员会(CCEMRI)Section II的第10次会议,地点在法国Sèvres;摘要把会期写为1989年5月,“Background”一节则写作3月29日至31日。报告说明,CCEMRI协助Bureau International des Poids et Mesures(BIPM)保证物理测量的统一,下设三个分委会,Section II负责放射性测量;出席这次会议的有11个国家和欧洲共同体实验室的代表。[21]
报告写道,当时没有任何一种放射性核素有正式的国际标准,各国的标准实验室各自发展测量方法;NIST已收到对130多种放射性核素的合理需求;自1961年以来已完成28次活度比对。1986年的镉-109比对在活度上符合得令人满意,参加比对的18个实验室中有10个还测量了88 keV γ射线的发射率,由此合并得出的每次衰变γ射线概率为0.03614 ± 0.00012。关于1988年的碘-125溶液比对,报告写道,为比对建议采用的数值是(59.4 ± 0.5)天,其不确定度较大,可能是因为以往测量中存在化学不稳定性或低能辐射的探测问题;有三种方法在本实验室内给出的结果彼此十分一致,却比其他实验室结果的平均值明显偏离1.5%,后来用主溶液复核,得到了与其他参加者平均值一致的结果。BIPM为γ发射体建立的国际参考系统(SIR)在会议时已登记25个实验室、48种放射性核素的373个结果。报告末尾指出,国际合作对放射性标准化尤其重要,并提到International Committee for Radionuclide Metrology的相关会议讨论应用测量问题。[21]
1992年从NIST退休
同年,他与Michael P. Unterweger和Francis J. Schima在Nuclear Instruments & Methods in Physics Research(A312卷,第349—352页)发表“New and Revised Half-Life Measurements Results”。[22]
1999年参与发布NIST半衰期测量结果
1999年,NIST发布网络出版物Radionuclide Half-Life Measurements made at NIST(2.0版),作者为Michael P. Unterweger、Dale D. Hoppes、Francis J. Schima和J. S. Coursey。[23]
2007年Bert Coursey在CIRMS年会报告中致谢
2007年10月22日至24日,Council on Ionizing Radiation Measurements and Standards(CIRMS)在马里兰州Gaithersburg的NIST举行第16届年会,会议主题为“Measurements and Standards for Radiation Based Imaging”,会上把Randall S. Caswell Award授予Bert Coursey;他的报告幻灯片中题为“Thanks”的一页列出了Dale Hoppes的名字,同列的还有Robin Hutchinson、Wilfrid Mann、Randy Caswell、Walter Bambynek(幻灯片注“EC”)、Lura Powell、Curt Reimann、Ray Kammer、Katharine Gebbie、Parney Albright和George Ryan, Jr.。[25][26]
2011年11月9日American Physical Society纪念牌揭幕
American Physical Society把1956年实验的所在地定为“historic site”。该地当年属于National Bureau of Standards园区,2011年时是University of the District of Columbia所在地;2011年11月9日揭幕的纪念牌上刻有C-S Wu、E. Ambler、R.W. Hayward、D.D. Hoppes和R.P. Hudson的名字。[27]
纪念牌的铭文写道,实验揭示在某些核过程中,互为镜像的成对事件发生的概率并不相同,这一发现“revolutionized our understanding of nature’s fundamental laws”。出席揭幕的有American Physical Society执行官Kate Kirby、University of the District of Columbia校长Allen Sessoms和NIST Physical Measurement Laboratory主任Katharine Gebbie。[27]
主题:关于宇称实验的回忆
将近50年后,Hoppes回忆了当年十分笨拙的设备:低温恒温器的玻璃接头用甘油和洗涤剂的混合物密封(文章注明先用Palmolive,后来用Ivory),却不断漏气;每次回温、重新涂抹再冷却要花6至8小时。他睡在实验室里设备旁边,既为节省时间,也为在需要时通知其他成员回到实验室。他的评语是“It was an outrageous experiment to try and it’s surprising that it worked!”。[6]
Chien-Shiung Wu在Columbia University有教学任务,不能一直留在National Bureau of Standards,第一次看到不对称迹象的那一天她不在场。Hoppes在给Magdolna Hargittai的电子邮件中写道,她很可能到生命的最后一天都为此感到遗憾。Hargittai写道,Chien-Shiung Wu得到消息后赶往华盛顿,几天后把结果告诉了在Columbia University的Tsung-Dao Lee和Chen Ning Yang;NIST的文章写道,她赶到National Bureau of Standards后,对是否接受这一结果十分迟疑。[5][6]
主题:实验的意义、归属与评价
Hudson的文章写道,实验结果推翻了核物理学界接受了约30年的一条原理,放弃宇称守恒的限制解决了亚原子粒子理论中的“tau-theta puzzle”,其后的理论和实验工作导向弱相互作用与电磁相互作用的统一,他为此列出Weinberg、Salam和Glashow的Nobel演讲作为参考。NIST的文章引述Massachusetts Institute of Technology物理学家、科学史学者David Kaiser 2021年2月5日在Science上的说法:这一发现为现代粒子理论奠定了基础。Hargittai的文章还记述,Valentine Telegdi和Jerome Friedman在1956年夏天不知道National Bureau of Standards工作的情况下开始了另一项实验,10月时已在测量,论文在1957年1月17日被期刊收到;她认为最可能的情况是该局小组在12月27日最先看到真正的迹象,只是需要时间加以核实。[2][6][5]
Hudson的文章记述了物理学界的反应:1957年1月American Physical Society在纽约举行的会议上,有关场次座无虚席;也有科学家从原先对Lee–Yang设想的怀疑转为对实验结果的不信。消息传出时,Carnegie Institution的Department of Terrestrial Magnetism的Georges M. Temmer正在西欧访问,他是该局实验者的同事;他告诉Wolfgang PauliWolfgang PauliWolfgang Pauli(1900—1958年)是出生于维也纳的理论物理学家,因发现不相容原理(又称Pauli原理)获1945年度Nobel Prize物理学奖,1930年提出了后来称为中微子的中性粒子假说;他自1928年起任ETH Zurich理论物理学教授,直至去世。点击查看完整词条宇称已不再被认为守恒,Pauli称这是胡说,并说实验必须重做。[2]
该文还写道,美国和其他国家科学界中一些不甚了解情况的人不愿把功劳归于National Bureau of Standards的人员:Temmer在瑞士的一次学术报告会上纠正“triumph at Columbia”的说法,指出工作是在该局完成的,却被听众哄了下去;此后这项实验几乎总被称为“the Wu experiment”,只有Chen Ning Yang和Nicholas Kurti试图更正这一记载。[2]
Hargittai的文章写道,Columbia University的记者会突出了Chien-Shiung Wu的作用,而“Wu experiment”这一简称之所以方便,是因为实验由她提出;Telegdi、Nicholas Kurti和Christine Sutton都对这一称呼提出过疑问,强调低温方面的工作,Ambler和Hudson都曾是Kurti在Oxford的学生。Kurti和Sutton 1997年在Nature(第385卷第575页)的评论把这项实验称为结合核物理与低温技术专长的团队合作;Nobel Prize得主Val Fitch在2002年接受她访谈时说,做钴-60实验的人都有实质贡献,而“Ms Wu is often given the credit”;Telegdi同年则说,没有哪位实验者应当获奖,因为实验用的是已知技术,又是理论家提出的。她本人从在世的参与者那里得到的印象是,早期的报道可能过分强调了Chien-Shiung Wu和Columbia University的作用。[5]
NIST的文章指出,National Bureau of Standards的几位研究者既没有获得Nobel Prize,也没有获得Wolf Prize。Hargittai引述Nobel物理学委员会前秘书Anders Bárány的说明:获奖成果须在颁奖年份之前发表,而三篇实验论文都发表于1957年初,因而不可能在1957年获奖;她还写道,评奖章程规定至多三人分享,参与实验的物理学家人数之多会使任何取舍都很困难。[6][5]
Hudson的文章在结尾交代了其他几位实验者后来的经历。Chien-Shiung Wu回到Columbia University全职从事β衰变研究和研究生培养,1975年获National Medal of Science并当选American Physical Society会长,1978年获Wolf Prize物理学奖,1997年2月在纽约去世,终年84岁。Hudson本人1961年出任Heat Division主任,1978年机构改组后在Karl G. Kessler手下任Center for Absolute Physical Quantities副主任,1980年辞职,到法国Sèvres的Bureau International des Poids et Mesures任出版主任兼Metrologia主编,1989年退休,时年65岁,其后在National Science Foundation担任为期三年的临时职务,任低温物理项目主任。Ambler接任Cryogenic Physics Section主任,1978年至1988年任National Bureau of Standards局长,获President’s Award for Distinguished Federal Civilian Service,1989年从NIST退休,时年65岁。Raymond W. Hayward做完几项后续实验后回到Wilfrid B. Mann任主任的Radioactivity Section,后来出任新设的Nuclear Spectrometry Section主任,写出一部关于高自旋粒子动力学的专著(文中称之为“a monumental treatise”),此后转向引力研究,1980年退休,时年59岁。[2]
关联机构、网站与公开账号
National Institute of Standards and Technology:官网:https://www.nist.gov/(在新窗口打开)。[28]
来源
- The Fall of Parity Photo Gallery with Short Biographies(在新窗口打开)
- Reversal of the Parity Conservation Law in Nuclear Physics(在新窗口打开)
- The Reversal of Parity Law in Nuclear Physics(在新窗口打开)
- SAA Newsletter, Vol. 32, No. 1, March 2016(在新窗口打开)
- Credit where credit’s due?(在新窗口打开)
- A 'Forever' Stamp and a Discovery That Changed Physics Forever(在新窗口打开)
- Chapter Four: A Durable Director (July 1975-March 1989)(在新窗口打开)
- Raymond Webster Hayward(在新窗口打开)
- Chien-Shiung Wu, 1912–1997: A Biographical Memoir(在新窗口打开)
- An experimental study of beta decay using the radiations from oriented nuclei(在新窗口打开)
- The Gamma-Ray Distribution From Oriented Cerium-141(在新窗口打开)
- Franklin Institute Medals(在新窗口打开)
- Ernest Ambler(在新窗口打开)
- Nuclear Data for the Efficiency Calibration of Germanium Spectrometer Systems: Measurements from the Laboratories of the International Committee for Radionuclide Metrology(在新窗口打开)
- The Fall of Parity(在新窗口打开)
- Certificate: Standard Reference Material 4329a, Curium-243 Radioactivity Standard(在新窗口打开)
- Certificate: Standard Reference Material 4370d, Europium-152 Radioactivity Standard(在新窗口打开)
- Certificate: SRM 4350B, River Sediment Environmental Radioactivity Standard(在新窗口打开)
- Certificate: Standard Reference Material 4352, Human Liver Environmental Radioactivity Standard(在新窗口打开)
- Certificate: Standard Reference Material 4354, Freshwater Lake Sediment Environmental Radioactivity Standard(在新窗口打开)
- Special Report on Standards for Radioactivity: Report on the 1989 Meeting of the Radionuclide Measurements Section of the Consultative Committee on Standards for the Measurement of Ionizing Radiations(在新窗口打开)
- New and Revised Half-Life Measurements Results(在新窗口打开)
- Radionuclide Half-Life Measurements made at NIST (version 2.0)(在新窗口打开)
- Long-term Measurement of the Half-life of 44Ti(在新窗口打开)
- 2007 CIRMS Meeting(在新窗口打开)
- CIRMS 2007(在新窗口打开)
- APS Honors 'Historic Site' of NBS Physics Discovery(在新窗口打开)
- National Institute of Standards and Technology(在新窗口打开)