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  • 1 # SME科技故事

    說起這個,就立刻想到了亨麗愛塔·斯萬·勒維特。

    一個失聰、低薪、終身未嫁的女人,卻也是發現如何測量宇宙、直接顛覆了人類的宇宙觀的女人

    直到今天,她依然沒有得到她應得的榮譽,極少有人知道她的偉大貢獻。

    拉德克利夫學院

    亨麗愛塔·斯萬·勒維特,一個從小就不受命運之神待見的人。

    才25歲,她就患上了一種很難治癒的頑疾,使她不斷喪失聽力。

    哈佛天文臺,攝於1899年

    不過她在與疾病抗爭的同時,努力在哈佛天文臺擔任計算員的“苦差事”。

    當時的哈佛大學天文臺也用這先進的技術積累了近五十萬張天空影象。

    然而,那笨重的機械計算機並沒有今天那麼高階,對後期計算分析一點辦法也沒有。

    愛德華·皮克林

    為了分析這些影象,哈佛天文臺主任愛德華·皮克林就只得招募一群女職工來進行這項工作。

    這些連算盤都沒有的女人們只能靠筆和紙加上非凡的耐心,日復一日地進行運算。

    專屬的“女性電腦”、“人肉電腦”這一稱號,也無不在暗示一個人做了單調,重複,乏味的工作。

    但她們只能拿到每小時30美分的報酬,大概只有同等職位的男員工薪水的一半。

    毫無疑問,勒維特就是其中的一員。

    只不過,由於身體原因,她還遭到了上司皮克林“特殊對待”。

    皮克林和他的娘子軍

    熟悉工作之後,她並沒有被分配到參與天文臺最重要的恆星光譜分類*的工作。

    而是一個人獨自去研究變星,也就是那些亮度會隨時間改變的星星。

    可天文學界對恆星都幾乎一無所知,就更提是變星了。

    所以上司皮克林的這一特殊關照,似乎還真有點將她打入“冷宮”的意思。

    然而,勒維特卻也欣然接受這一特殊的安排。

    她日復一日地認真地對變星的位置和亮度進行著枯燥的測量與計算數值

    想象一下,一個飽受病痛折磨(失聰)、職位卑微的女人,拿著幾乎最低的工資,坐在辦公室的某個角落,不斷用筆在紙上記錄和計算著各種複雜的數字。

    她甚至被周圍的同事看作在進行毫無意義的工作。

    天知道她那段時間經歷了什麼心路歷程。

    可她還是依然執著、認真地做好自己的工作。

    麥哲倫星雲

    皇天不負苦心人,勒維特細心地在當時的麥哲倫星雲中發現了一些星星的特別之處。

    無論它們處在哪個位置,亮度變化的規律都是一致。如果能從這個規律中找到計算距離的方法,這豈不是一把相當好的量天尺?

    於是她立即將這一系列的發現和設想系統地整理成一篇論文。

    1908年,這篇論文也在《哈佛天文臺年鑑》上公開發表了。

    文章指出她在麥哲倫星雲中一共找到了1777顆特殊的恆星,也就是如今說的造父變星*。

    其中,她還專門挑選了16顆有代表性的造父變星,將它們光變週期和星以表格的形式一一列了出來。

    注:造父變星是一類亮度隨時間呈週期性變化的變星。由於是第一顆被確認的這類變星的中文名稱是造父一,因此得名。

    船尾座RS是銀河系中最亮的造父變星之一,由哈勃空間望遠鏡拍攝

    更令人振奮的是,她指明幾個變數間的規律:越亮的變星,亮度變化週期越長,兩者關係緊密。

    而它們之間的關係也是很簡單的正相關關係(可總結為周光關係)。

    別看這一條看似簡單的定律,它可是開啟了觀測宇宙學的新時代。

    因為這樣可以透過造父變星的光變週期求得絕對星等,進而求出距離模數,最終求得造父變星的距離。

    然而,這篇文章確實讓一些同事對她刮目相看,但她的待遇和地位卻從未得到過改善。

    不過勒維特還算是幸運的,她的造父變星的周光關係提出後不久就能被外界認可。

    勒維特釋出研究結果後的一年,埃希納·赫茨普龍確定了銀河系中多個造父變星的距地距離。

    沙普利

    在她生命中的最後幾年,哈佛天文臺的新臺長沙普利透過她的定律,用完美的數學計算出了銀河系周圍恆星的距離。

    事實上, 有了勒維特的結果,任何造父變星的距離都可以被精確計算。

    而我們熟知的天文學家哈勃還將她驚人的發現推向更深層次的高度。

    哈勃

    哈勃便是透過勒維特的方法,利用仙女座大星雲和三角漩渦星雲(M33)之中的一批造父變星,推算出了兩個星雲與地球間的距離均為90萬光年。

    而當時已知的銀河系直徑僅有10萬光年。

    他的這一發現說明了宇宙中還有其它像我們銀河系一樣的星系。

    仙女座大雲星

    這一發現無疑顛覆了人類的宇宙觀,而這一切正是以勒維特的發現為基石完成的。

    除此之後,哈勃透過測量退行恆星的“紅移”,發現了宇宙就像中年人的肚子一樣,不斷地在膨脹、膨脹...

    勒維特與家人一起合葬的墓碑

    然而,勒維特卻沒來得及看到這些成就,因為在1921年她就身患癌症而逝世了。

    她的墓地,上面只是草草地記錄了她的姓名、生日和忌日。

    而瑞典科學院的哥斯塔·米塔-列夫勒曾考慮提名其獲選諾貝爾物理學獎,並致信沙普利,想要得到更多勒維特的工作細節。

    沙普利只能回信說勒維特已經去世。最終,勒維特並未得到提名,因諾獎從不授予逝者。

    直到今天,她的發現仍被用於幫助我們瞭解天體的距離,探索那神秘的宇宙。

    正如《測量宇宙》一書中,所言這樣寫道:“如果說利維特提供了確定宇宙大小的鑰匙,那麼哈勃就是那個把鑰匙插進鎖眼,併發覺如何開鎖的人。

    目前技術可見的最遙遠的星系 ,每個星系都由數十億顆恆星組成

    可事實上,那個默默無聞造鑰匙的人一直在被世人所遺忘。

    這也就回應了題主所說的歷史上有歷史上做出成就,而且是大成就卻不為專業外人士知曉的女性科學工作者。

    我們說不清道不明箇中原因,但無論是勒維特的成就還是人格魅力,都值得一再被人銘記。

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