“憑什么只有男孩可以選修科學(xué),女孩卻只能學(xué)習(xí)烹飪和縫紉?”上世紀(jì)50年代,當(dāng)小學(xué)生喬瑟琳·貝爾提出這個質(zhì)疑時,沒人想到,她日后會成為大名鼎鼎的“脈沖星之母”。
1943年,貝爾出生于英國。父親是一名建筑師,喜歡閱讀,有次帶了一本關(guān)于天文學(xué)的書回家。貝爾看后便沉迷其中,還萌生了長大后做天文學(xué)家的念頭。
然而那時,她所就讀的小學(xué)并不允許女孩上科學(xué)課。萬幸的是,貝爾的父母沒有忽視她的沮喪,極力向?qū)W校爭取,最終打破規(guī)則。期末考試時,貝爾拿到了第一名,向?qū)W校證明女孩也可以學(xué)好科學(xué)課。
但此后,貝爾的科學(xué)之路并非一帆風(fēng)順。在格拉斯哥大學(xué)讀大三時,她是物理學(xué)專業(yè)唯一的女生,每當(dāng)她走進(jìn)教室時,男生們都會對她吹口哨、發(fā)出噓聲。
貝爾沒有因此舉步不前,但仍難免留下一些“陰影”。1965年,當(dāng)她被劍橋大學(xué)錄取為射電天文學(xué)系的研究生后,一度患上“冒名頂替綜合征”?!拔铱倱?dān)心劍橋大學(xué)是不是搞錯了人?他們發(fā)現(xiàn)搞錯后,可能就會把我開除。在他們開除我之前,我一定要盡最大的努力去學(xué)習(xí)”。
當(dāng)時,她的導(dǎo)師安東尼·休伊什正在研究類星體。所謂類星體,就是一個極其明亮的星系核,其中心有一個超大質(zhì)量黑洞。為了追蹤到更多的類星體,休伊什帶領(lǐng)貝爾等人建造了一臺巨大的射電望遠(yuǎn)鏡。依靠它,宇宙中傳來的無線電信號可以被接收,并被記錄在長卷紙上,生成類似心電圖的曲線。
貝爾的任務(wù)是操作望遠(yuǎn)鏡,每4天分析一次圖紙上的信息。這不是一項(xiàng)輕松的工作——這架望遠(yuǎn)鏡收集的信號很多,每天產(chǎn)生的曲線需要用30多米長的圖紙來記錄。
1967年11月的一天,貝爾注意到一個不尋常的信號。在121.8米長的圖紙中,這個信號大約只占2.5厘米。很多人一不小心就會遺漏掉的細(xì)節(jié),貝爾關(guān)注到了,并在這個信號旁邊打了個問號。即便導(dǎo)師休伊什認(rèn)為它只是電子干擾產(chǎn)生的,但貝爾堅(jiān)持認(rèn)為它值得關(guān)注。
一個月后,貝爾發(fā)現(xiàn)了第二個同樣的脈沖信號。休伊什懷疑貝爾的設(shè)備設(shè)置錯誤,于是讓別人用另一臺射電望遠(yuǎn)鏡去觀測。當(dāng)那臺望遠(yuǎn)鏡捕捉到同樣的信號時,休伊什才確信:貝爾是對的。
1968年,在收集了足夠多的數(shù)據(jù)后,師徒倆在《自然》雜志上發(fā)表了一篇介紹脈沖星的論文,瞬間引起全球天文學(xué)界的關(guān)注。
脈沖星是一種致密的球形物體,屬于“中子星”家族,會從磁極發(fā)射輻射。由于其精確的脈沖,天文學(xué)家可以使用脈沖星作為地標(biāo)來繪制宇宙地圖,或利用脈沖星來測試愛因斯坦的廣義相對論并探測引力波。因其是測試物理學(xué)、探測時空和研究宇宙黑暗區(qū)域的有力工具,脈沖星被認(rèn)為是20世紀(jì)最重要的天文發(fā)現(xiàn)之一。
然而,貝爾萬萬沒想到,一些記者卻區(qū)別對待她和休伊什:有關(guān)專業(yè)的問題,他們只找休伊什回答;采訪貝爾時,他們只問她個人問題,比如她有過幾個男朋友、頭發(fā)是什么顏色……
1974年,休伊什因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)脈沖星而獲得諾貝爾物理學(xué)獎。這是該獎項(xiàng)首次頒發(fā)給天文學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家,但貝爾對這一突破性發(fā)現(xiàn)的貢獻(xiàn),一點(diǎn)也沒有被提及。
當(dāng)時有人認(rèn)為,諾貝爾獎之所以沒有頒給貝爾,就是因?yàn)橹Z貝爾委員會一向“冷落”女性。天體物理學(xué)家費(fèi)里亞爾·奧澤爾說:“貝爾不僅幫忙建造了用于進(jìn)行觀測的陣列(即那臺射電望遠(yuǎn)鏡),也是那個首先注意到脈沖星信號的人?!辈簧偃藶樨悹桒Q不平,認(rèn)為她是“脈沖星之母”,諾貝爾獎將她排除在外是不公正的。
不過,貝爾本人倒是看得很開,“諾貝爾物理學(xué)獎第一次授予研究星星的人,這是一個巨大的突破。我很自豪是因?yàn)槲业男切情_創(chuàng)了這個先例”。
此后數(shù)十年,貝爾依然將熱情傾注在天文學(xué)研究中。由于丈夫的工作變動,她和家人要經(jīng)常搬家。每到一個新城市,她都要給距離最近的天文臺寫一封求職信,謀一份工作。她一邊仰望星空,至今已發(fā)現(xiàn)約5000顆脈沖星;一邊照顧家庭,如今她的兒子加文·伯內(nèi)爾也是一名優(yōu)秀的物理學(xué)家。
值得一提的是,貝爾曾數(shù)次到訪中國。2017年,她來到貴州,大贊中國“天眼”(FAST)是捕獲脈沖星的好“獵手”:“我希望它可以發(fā)現(xiàn)圍繞黑洞旋轉(zhuǎn)的脈沖星。如果FAST無法觀測到這樣的脈沖星,就沒有其他望遠(yuǎn)鏡可以做到了?!?/p>
這些年來,貝爾獲得了非常多的榮譽(yù):英國皇家天文學(xué)會會長、物理研究所所長、大英帝國司令勛章和女爵士勛章。2018年,她還獲得了世界上目前獎金最高的科學(xué)類獎項(xiàng)——基礎(chǔ)物理學(xué)特別突破獎,獎金為300萬美元,以表彰她發(fā)現(xiàn)脈沖星這一杰出貢獻(xiàn)。獲獎后,她把獎金全部捐獻(xiàn)給英國物理學(xué)會。
貝爾呼吁更多女性能參與到天體物理學(xué)研究中來?!皯?yīng)該鼓勵更多女性參與科研,因?yàn)槲覀冋诶速M(fèi)很多科學(xué)天才?!彼f,她要用自己的故事告訴人們,女性可以做科研,擅長做科研,而且享受做科研。
(作者單位:北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院)
編輯 許曄/美編 苑立榮/編審 張勉