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第一个“挣工资”的女天文学家

2016-03-09  闲之寻味

第一个“挣工资”的女天文学家

三八妇女节总得找点女性题材写写,否则对不起科技界的姐妹们。一个月之前LIGO的引力波,将公众的目光聚焦到了天上。于是,我们便从“观天”的女性中寻找,果然发现了一个合格者。266年之前的36日,在德国的汉诺威,诞生了一位女天文学家-卡罗琳·赫歇尔(CarolineLucretia Herschel175036—184819)。生平和引力波一样,“传奇性”足够:女性,不结婚,不谈恋爱,一生献给科研,活到98岁高龄,于1848年安然去世。这最后一句其实是多余的废话,不安然又能怎样呢,难道还能从太平间蹦出来不成?

不过,卡罗琳一生仍然堪称传奇。那个年代,女性从事科研,还能挣到工资,实属凤毛麟角。

我们现在抬头仰望银河,可以给孩子们滔滔不绝地讲解有关地球、太阳系、银河系、行星、恒星、彗星、星云……等等天文知识。与银河系有关的许多天文观测记录,都和本文的女主角,以及她的哥哥:英国著名天文学家威廉·赫歇耳(WilliamHerschel1738-1822年)的贡献有关。

1785年,威廉认为银河系是扁平的,太阳系位于其中心。30多年后,美国天文学家沙普利从威廉兄妹的观测数据,得出太阳系位于银河系边缘的结论。直到上世纪二十年代,天文学家们才认识到银河系正在不停地自转。

赫歇耳这个名字,实际上是天文界一个著名的家族,其中主要包括上面提及的威廉,他的妹妹卡罗琳,和威廉的儿子约翰·赫歇尔(1792 -1871年)。

1:赫歇尔兄妹自制望远镜

卡罗琳是科学史上少有的杰出女性之一,经历颇富传奇性。她是赫歇尔家庭中十个孩子的第八位。小时候健康不佳多灾多病。在10岁时,她得了斑疹伤寒,导致脸上留下疤痕累累,且身材矮小,据说高度长到4英尺3就停止了。由于她的发育不良,她的父母认为她不会结婚,没给予正规教育,应该被训练成一名仆人。但是后来,老赫歇尔去世后,威廉发现了妹妹的天赋,将卡罗琳从家中解救出来,走向外面的广阔世界。

威廉·赫歇尔对音乐有浓厚的兴趣,造诣颇深。他让卡罗琳学习音乐,教她如何唱歌,卡罗琳很快成为一个多才多艺的女高音,不过她只在威廉举办的音乐会上演唱。但当威廉的兴趣集中转向天文观测方面之后,卡罗琳便成为他这方面不可或缺的得力助手。

卡罗琳学会了如何擦亮透镜,如何自己制作望远镜。威廉还教卡罗琳如何记录观察到的资料和数据,如何进行必需的数学计算。兄妹俩用亲手制成的望远镜(见图1),先后探察了北半球1083个天区共计11万多颗星星。

1781313日,赫歇尔兄妹在观测双星时发现了一颗新的行星--天王星Uranus。这项发现使他们赢得了巨大的声誉,也使威廉于1782年成为英国皇家天文学家。于是,卡罗琳随哥哥前往英国,但威廉经常需要外出进行学术活动,卡罗琳则作为威廉的管家和助理留在家里。这种时候,她也从不放过任何一天观测天象的机会。并且,她逐渐积累起不少自己独立观测到的天文记录。

1783226日,卡罗琳发现了一个疏散星团(今天被称为NGC 2360),并在那年年底又发现了另外两个星团。在178681日,卡罗琳发现一个发光物体在夜空中缓缓行驶。她在第二天晚上再次观察,并立即通过邮件提醒其他天文学家,宣布自己发现了一颗彗星,并告知其他人该彗星的路径特点,使他们可以观测研究。这是目前公认的第一位女性发现的一颗彗星。这一发现使卡罗琳赢得了她的第一份工资,1787年,卡罗琳正式被乔治三世国王聘用为威廉的助手,成为第一位因为科学研究而得到国王发给工资报酬的女性。

卡罗琳总共独立地发现了14个星云和8颗彗星。卡罗琳后来真的终身未嫁,是否谈过恋爱我们也不得而知。她把每一天的生命都贡献给了天文观测(就这么枯燥单调么?)。


2:卡罗琳从家庭仆人成为“领工资”的天文学家

1822年威廉去世后卡罗琳从英国返回德国,但并没有放弃天文研究,她整理好自1800年威廉发现的2500个星云列表。她帮助天文学会整理和勘误天文观测资料,补充遗漏,提交索引。英国皇家天文学会为表彰她的贡献,授予她金质奖章,在96岁时,普鲁士国王也授予她金奖。

威廉死后,他的儿子约翰子承父业,继续父亲和姑姑的工作。约翰把观测基地移到了南非,在地球的南半球共探测了2299个天区计70万颗星,第一次为人类确定了银河系的盘状旋臂结构,把人类的视野从太阳系伸展到10万光年之遥。从三位赫歇耳家族成员大量的观测结果(上百万颗星星!),人们才开始认识到世界之大,银河系之大,整个太阳系不过是银河系边缘上一个不起眼的极小区域而已。

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