“黑洞”对于大多数人来说是一个遥远而陌生的概念。不过,就在这几天,黑洞的照片在网上传得沸沸扬扬,一下子拉近了我们普通人与这一科学术语之间的距离。
大家终于一睹黑洞“真容”,但你知道这张来之不易的照片背后的故事吗?
在过去10多年时间里,麻省理工学院(MIT)的科学家们联合了其他研究机构的科研人员,开展了“事件视界望远镜(EHT)”项目,全球各地8个射电望远镜同时对黑洞展开观测。
在观测结束之后,各个站点收集的数据,被汇集到两个数据中心——位于美国麻省的Haystack天文台和德国波恩的马普射电所。在那里,大型计算机集群将会对数据时间进行合并与分析,从而产生一个关于黑洞的图像。
历时两年,经过200多名科学家、工程师和技术人员的不懈努力,这张在科学史上具有深远意义的照片终于和大家见面了。
作为有幸见证首张黑洞照片诞生的第一批人类,我们应该感谢为这一科学成果付出艰辛和努力的幕后工作者。其中不得不提的一位“功臣”是麻省理工学院(MIT)计算机科学家Katie Bouman。
年仅29岁的Katie Bouman领导团队设计了一套电脑算法,让各大望远镜收集到的数据可以“拼”到一起,才有了这张难得的黑洞照片。
三年前,Katie Bouman刚加入“事件视界望远镜(EHT)”项目算法小组时,还只是麻省理工学院(MIT)的一名博士生。Katie Bouman的主要工作,是设计发现最合理的影像算法,将分散、复杂的数据,转化为清晰、直观的图像。由于工程浩大,光是存储数据的硬盘,加起来就有半吨重。
(Katie Bouman在黑洞照片拍摄过程中使用的硬盘)
凭借对天文事业的热爱和自身坚定的毅力,Katie Bouman和她的团队顺利完成任务,为我们呈现出这一弥足珍贵的黑洞照片。
(看到构建中的黑洞照片时,Katie Bouman十分激动)
知道Katie Bouman的事之后,很多网友纷纷表示膜拜,称赞她为“幕后英雄”,“天才少女”。
Katie Bouman取得的成绩,自然与她的辛勤付出不可分割,也要感谢这个昌明的时代,给了女性科学工作者更多发现与探索的机会。同为科学家的芭芭拉·麦克林托克就没有这么幸运了,她的科研道路遇到许多来自外界的阻力。
1902年,芭芭拉·麦克林托克出生于美国康涅狄格州,并在纽约长大。她喜欢拳击、骑自行车与打棒球。她与女孩们相处得不那么融洽,而男孩们也不愿意和她一起玩耍。她在康奈尔大学获得了植物学博士学位,这与她母亲的意愿相悖,但却得到了父亲的支持。在康奈尔大学,她开始了革命性的工作,研究对象是玉米与染色体。
1936年,她又来到密苏里大学开展基因方面的研究。她果敢、直率,比许多男性同事聪明得多——这一点让他们很紧张。系主任威胁说,如果她结婚的话,或者与她合作的男同事从这所大学离职,她便会被解雇。
芭芭拉意识到他们永远不会给一个女人一份大学全职教职,于是她离职了,去找自己理想的工作。她如愿以偿,在纽约的冷泉港找到了一个研究机构。芭芭拉知道玉米是用来从事基因探索的完美工具——在同一植株上会长出不同颜色的玉米粒,这一点深深吸引了她。她种了一片玉米,在显微镜下长时间地观察玉米细胞。结果发现,不同颜色的玉米粒其实有着一样的基因,但按照不同的次序来排列。这意味着一个基因能够“跳”到染色体的不同部分,开启或者关闭。这个基因会“跳”的发现,或者称之为“转座子”理论,解释了地球上的物种为何会有万般变化,以及为什么动物、人和植物能够根据环境而演化。
芭芭拉为这一发现激动不已,并于1951年在冷泉港学术会议上做了一个相关的演讲,但没人相信她的发现。对此她毫不在意,因为正如她所说,“当你知道自己是对的时候,结果就无所谓了”。过了大约20年以后,科学界才明白了芭芭拉的理论,而她也终于得到了认可。1983年她被授予诺贝尔奖,这距离她最初那个发现已经30多年。芭芭拉的工作涵盖了基因领域一些最伟大的发现。
芭芭拉·麦克林托克的故事并不是个例。在过去,限制女性受教育的情况并不少见,女性科研工作者在从事科学研究的过程中往往会遇到许多人为制造的阻碍,她们不被允许发表论文,没有办公空间,没有科研资金,并且得不到行业权威人士的认可……
然而纵观整个历史,在科学、技术、工程及数学等领域,还是有许多伟大而重要的女性科学家,她们打破陈规,无畏地与传统观念抗争,争取机会去成就她们热爱的事业。
《无所畏惧——影响世界历史的50位女科学家》一书就讲述了这样一些勇敢的女科学家的故事,从古希腊到现当代,她们在面对“不”的时候都会说:“你可以试试看,看你能不能阻止我。”
这其中既包括英国古生物学家玛丽·安宁,她在12岁时就找到了第一具完整的鱼龙化石,之后她又相继发现了两具蛇颈龙化石,这些人们闻所未闻的物种化石在当时证明了物种灭绝的确发生了;也包括中国清代女数学家兼诗人王贞仪,她在24岁时就写出了5卷《术算简存》,专为数学初学者入门学习而用,她还用一个简单的模型解释了日月食的形成原因;还讲到了一位默默无闻的美国物理学家凯瑟琳·约翰逊,她在1969年计算过“阿波罗11号”登月轨道,为人类第一次登月奉献了智慧。
这50位影响世界历史的女科学家,虽然被时代限制,但她们那无所畏惧、克服万难的勇气和决心,为后世的人们树立榜样,激励人们在遭遇挫折时永不言弃!
让我们为这些伟大的女性欢呼,这样我们就可以激励下一代人,一起在她们停下来的地方继续寻找知识。走出去,解决新问题,找到答案,学习一切能够学到的东西,做出自己的发现。
本文图片部分来自《无所畏惧——影响世界历史的50位女科学家》,部分图片来自网络
责任编辑:杨志敏
文章来源:接力出版社
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