在这关键的时刻，大物理学家泡利的理论，使β衰变有了突破性的进展。其实，早在20世纪20年代末，泡利即观察到：当一个原子核发射出一个β粒子时，总有一些能量和动量丧失掉，这样就违背了守恒定律，为了维护这个定律，1931年，泡利提出，丧失的能量和动量是被某种粒子（后来由费米命名为中微子）从核里带走了。这种粒子不带电荷，质量极微或无质量，一向被忽视，因为它和物质相互作用太少，几乎不可能探测到。
事实上，直到1956年，中微子才被观测到。
泡利的伟大贡献在于，1925年提出著名的“泡利不相容原理”，这个原理的核心就是：一个原子内不能有两个电子具有相同的状态。
正是这个著名的原理，使1946年才入美国籍、奥地利血统的泡利，于1945年获得了诺贝尔物理学奖。这个原理，也澄清了元素周期表的结构的缘由。
泡利不相容原理，引起了在意大利出生的美籍理论物理学家费米的高度重视。根据此原理，费米得出预测电子特征的量子统计法。他还利用放射性铍发出的中子使之通过石蜡而减速，在这样一个实验中，他发现慢中子在引起放射性粒子发射上特别有效，这引起了他极大的兴趣。后来，他将这一方法用于一系列元素的实验，结果大获成功。
由于他鉴别了用中子轰击而产生出许多新放射性元素以及发现用慢中子实现核反应，而获得了1938年诺贝尔物理学奖。
提到费米，还应多说两句。第二次世界大战爆发后，希特勒为达到控制全世界的目的，曾组织一批科学家为其研究制造毁灭性武器。德国科学家成功地用慢中子轰击铀，发现铀核裂变释放巨大能量，德国科学家欣喜若狂，似乎原子弹已为他们张开硕大的蘑菇云。此事被费米知道后，他感到事情的严重性，遂联合了一些很有声望的科学家，写了一封信，请爱因斯坦署名后呈交给当时的美国总统罗斯福，呼吁美国政府要注意希特勒的科学家，他们有生产原子弹的可能。这封信引起了罗斯福的高度重视，立即召开国会，决定实施“曼哈顿计划”，即组织第一枚原子弹的试制。费米也被美国政府委派负责产生可控制的自持链式核反应的工作。他设计并领导建成世界第一座原子核反应堆，当年（1942年）12月在芝加哥大学实现第一次自持链式核反应。
1946年，他便成为芝加哥大学核研究的功勋教授。美国国会还授给他一枚勋章。
第二次世界大战结束后，β衰变的研究又在继续，β衰变的磁谱研究也有待于深入。
1946年以后，吴健雄与她的合作者连续发表了几篇关于不同元素的慢中子效应的论文，必须承认，当年参与“曼哈顿计划”的工作，为吴健雄后来β衰变的研究，打下了一个坚实的基础。几年的时间里，吴健雄连续发现几种不同形式的β衰变谱线。尤其在探查禁戒β衰变自旋和宇称状态的不同方面，做出了卓越的贡献，观测出三种不同的禁戒谱，取得了β衰变理论的进一步成功。
到了20世纪50年代，由于吴健雄的勤奋与努力，她在β衰变领域中，不仅享有了权威的名望，而且已经跻身于世界级科学家的行列。
4．不为名利所累
吴健雄像所有的大科学家一样，睿智、坚毅，对科学具有狂热的追求精神。
1942年，当她于伯克利加利福尼亚大学毕业后，曾为无事可做而深深地苦恼过，在心底一遍又一遍地呼喊着要求工作，新婚温暖的家，也未能挽留住她对科学的向往和投入。
经过多方的联系，她终于来到美国东部专收女生的史密斯学院做教师。有工作，生活充实了，也有了自己真正意义上的人的独立，内心稍趋平衡。然而不久，新的苦恼又袭上心头：史密斯学院由于经费的原因，不能为她提供实验室。这对于迷恋于科学研究的她来讲，不啻为一个折磨，虽然这时的工作轻松、闲适。“我要实验，我要研究”像影子一样，追随着她的思想。
没有机会，吴健雄就寻找机会，创造机会。她遍览物理期刊，踊跃参加物理方面的学术会议，向着时代挑战，也为着自己能够浮出物理科学的海面而做着准备。
第二年，史密斯学院要为她提升职位，薪水也要增加许多，这对于不太富裕的她应该是个不小的诱惑。然而科学家的视野，还是让她抛却了即将得到的身外之物，毅然前往有实验希望的普林斯顿大学去任教。在这里她的待遇要比史密斯学院的低。如果有实验工作可做，再低的待遇，吴健雄都认了。在这个世界上，她唯一的事业，就是从事物理实验。然而，普林斯顿再度让她失望。
也许上苍有意成全她的科学家之梦，不久，天赐良机，使她有幸走入哥伦比亚大学，参与制造原子弹的“曼哈顿计划”。她为拥有这样一个机遇而欣喜，全然不顾待遇和职位。这位在科学研究中显现出超人的毅力和刚强的女性，在个人的名利上却羞于启口。她认为争名争利不是一个具有良好素养的科学家之所为。她从事科学的动力，早先缘于为中国人争气，用科学治国的思想，后来，乡关路断，她的科学追求中，更多是在追求人类科学的真理，消弭人类认识的愚昧和无知。她的胸襟，已然不能为那些琐碎的名利所启合，这是难得的一种思想境界，并非所有的科学家都能做到这一点，也许是早年中国传统文化的教育在她身上起了作用。
当她在β衰变领域中已取得了相当成绩的时候，在哥伦比亚大学物理系的教席上，依然没有为她提供一个位置，只是派些研究生跟她做实验，而且实验室在实验大楼的底层。在有的人，很可能会感到委屈，而吴健雄却没有个人的恩怨，只要提供实验的条件，她就满足了。她从来不为职位、待遇和薪水而与人争执。她始终默默地工作，遇到名利的事，物理系似乎也把她淡忘了，她的合作者与同事却为她愤愤不平，向系里提议为吴健雄提供教席地位。然而，女性，又是女性，成了系方拒绝的最好理由。
吴健雄已多次领教了美国人对女性的偏见。这个号称自由、民主、人权的国家，从未把她作为一个真正独立的人来看待，即使她是一个成绩卓著、昭然于世的科学家。
说起反对为吴健雄提供教席地位的那位拉比，让人不可思议。这位大科学家一直与吴健雄的关系很密切，对她的科学研究很关注，并给予其较深的影响。只是这位反对者一脑子的旧观念。
拉比是位具有犹太血统的美籍物理学家，1929年在哥伦比亚大学任教，该校的物理系的发展有着他的卓越贡献，在与其他物理科学家共同努力下，哥大的物理系在美国有着非凡的影响力。拉比在物理学上的地位，是因为他在1937年发明了用原子束和分子束磁共振法观测原子光谱，从而获得了1944年诺贝尔物理学奖。后来的很多应用如原子钟、微波激射、激光等，都在很大程度上依赖于拉比的开拓性工作。
即使地位这样高的拉比，也未挡得住众人对吴健雄不公待遇的不平。尽管吴健雄不为自己的待遇有所表示，物理系的行政会议还是通过了给她副教授的席位，并且是永久性的。这是1952年发生的事。随着职位的升迁，她的实验室也从实验大楼的底层往上升了许多，条件也豁然地好了起来。
然而，她的薪水并没有增加。她依然拿着较低的薪水，从事着高精尖的科学事业。她没有理会薪水的微薄和生活的低水平，依然默默地研究、实验。
成为副教授的吴健雄，跟随她做实验的学生自然要比从前多了些。在学生面前，这位来自于相对落后国家的学者，却没有所谓民主、平等国家学者那么多的等级观念。她在学生的面前，既是一位严厉的师长，又是一位慈祥的母亲。
因为自身是女性，在科学的道路上，吴健雄遇到许多男性无法碰到的困难，个中的苦涩，不知咀嚼了多少次。因此，她对女学生有着一种特殊的关爱，主动找她们谈学业，问生活上的冷暖，许多女学生在她的感召下，追随她做物理研究。这些女学生是幸运的。
吴健雄与她的学生一起实验，一块儿吃饭，关心他们的成长。甚至连他们的交友、婚姻、家庭、育子及毕业后的去向，也都非常关心，不时伸出援助之手。在她的实验室，可以经常听到她和学生的对话，或为某一问题争论，显示了她的平易近人。但在科学面前，她却从不允许她的弟子们有半点马虎，出丁点儿差错。对学生的纰漏，她严厉得近于苛刻。
有一件事令吴健雄回想起来，十分地懊恼。在解决将β衰变的实验现象归结为一个更普遍适应的理论问题时，她的两个弟子在实验时出现了失误。虽然实验不是她做的，由此实验发表的论文也未署上她的名字，但吴健雄内心还是感到深深的愧疚。这件事后，吴健雄更加严于律己，对实验要求也更加严格了。
学生做实验时，吴健雄时常站在旁边，及时纠正学生不准确的操作方法，一再强调工作的程序，直至学生熟记于心，方肯罢休。跟随她从事研究的学生，在不知不觉中，有了很大的长进。多少年后，她对科学孜孜以求和忘我奉献的精神，一直还为她的学生感佩不已。
在科学研究中，吴健雄有时也表现出科学家的某种自私。这可能是源于科学研究的激烈竞争，担心他人剽窃自己成果的缘故。研究过程中的保密，似乎是所有科学家的共性。在实验结果未发表以前，吴健雄严格防护着自己的研究，不允许别人打探到一点儿消息。她不仅身体力行，还一再教导她的弟子们遵守她的告诫。学生们从不违背实验室的纪律。故而，她与他们一起工作感到十分愉快。
但是，后来她还是遭遇到一次不经意的泄密，这险些让她失去成为宣布“宇称守恒定律死了”第一人的机会。
杨振宁和李政道提出弱相互作用中宇称不守恒的理论后，吴健雄慧眼认识到此项实验的重要性的同时，也引起了另一位实验物理学家李德曼的高度重视，并着手实验，来验证杨、李之说，但他的实验进展并不太好。
就在吴健雄的实验差不多快成功时，她把最新的实验结果告诉了一直在等待好消息的杨振宁和李政道。因为还不是最后的结果，还需要再验证，所以，吴健雄一再嘱咐二人，先不要向外人透露。
也许是由于喜悦和激动，在一次聚会上，李政道于不经意中，把吴健雄最新的实验消息告诉了与会者。此消息使人们产生了一定的波动，很快传到了李德曼的耳中。
李德曼动了脑子，在他的实验基础上，利用其他物理元素，找出了验证宇称不守恒理论的另一种途径。果然，几天之后，他得出了肯定的结果。此时吴健雄的实验还未查证完，李德曼抢先一步，无疑给吴健雄带来了巨大的心理压力。两个实验室的论文同时寄给了《物理评论》杂志。好在李德曼是个公正的科学家，他在他的论文上注明了是由于得知吴健雄实验的肯定结果，才有了他这一次成功的实验。假如李德曼不是这么君子，其结果该是怎样的呢？
