美国第一位女性职业天文学家诞辰200周年纪念

美国第一位女性职业天文学家诞辰200周年纪念

  来源:Nature 自然科研

  在这篇文章中,Richard Holmes 颂扬了玛丽亚·米切尔(Maria Mitchell)对教育事业的热情以及她深刻尖锐的思想观点。

  她是美国第一位女性职业天文学家,也是一位勇敢推动开展女性科学教育的斗士。她就是 Maria Mitchell,在她诞辰 200 周年之际,让我们一起走近这位科学革命家。

  1876 年,Mitchell 在费城妇女进步联合会第四届大会上发表了一篇富有预见性的演讲,题为“科学需要女性”,这在当是可谓一项历史性挑战。Mitchell 宣称,自然规律的发现并非来自“日常琐事中的喧嚣愁闷;而需要勤奋求索……除非女性真正投身科学研究,否则空谈她们做原创性工作的能力只是枉然。”

  或者,用她自己在日记中的话说:“与其看裙子的图案,不如去看光谱仪。”

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  Maria Mitchell(左二)与她的学生利用太阳黑子的位置变化来测量太阳的旋转。来源:ID 08.09.05, Archives & Special Coll。, Vassar College Lib。

  Mitchell 思维灵活,热心教育,见解深刻,因此,她的科学论文、文章、笔记和日记都洋溢着非凡的活力。1896 年,在她去世 7 年后,她的妹妹 Phebe Mitchell Kendall 首次将其中部分内容出版——《玛丽亚·米切尔:生活、信件与日记》(Maria Mitchell: Life, Letters, and Journals)。

  最近出版的书籍包括由 Henry Albers 担任编辑的《玛丽亚·米切尔:日记与信件中的生活点滴》(Maria Mitchell: A Life in Journals and Letters, 2001)和 Renée Bergland 所写的《玛丽亚·米切尔的科学生涯》(Maria Mitchell and the Sexing of Science, 2008)。

  独立、勇敢、与众不同,在生命走向尽头的时候,Mitchell 成为一位举足轻重的公众人物。1889 年 7 月,《科学美国人》发表讣闻,形容她“超群拔萃,仿若她所热衷于研究的天空中的一颗明星”。

  1818 年,Mitchell 出生于美国马萨诸塞州南塔克特岛的一个贵格会教徒大家庭。这里是一个鲸鱼加工场,生活着一群水手、海员和灯塔看守人,男性常常要出海,而且贵格会尊重性别平等。

  Mitchell 的父亲是当地一家银行的行长,也是一位业余天文学家,认识哈佛大学天文台的人。父亲在她很小的时候,就鼓励她探索科学。他们会一起在自家房子的屋顶上“散步”,用 Dollond 望远镜观看天空。Mitchell 一早就展露出非凡的观察力和数学天赋,而且对星体的移动和颜色极为敏感。

  17 岁的时候,她开设了自己的学校;一年后,她被任命为当地南塔克特图书馆(Nantucket Atheneum)的管理员。她总是随身携带一本笔记本,放在自己宽大的口袋里。她说话直来直去,思想也变得日益尖锐。“任何东西都不能全盘接受,除了最初的数学公式,应该质疑其它一切东西。”她在日记里面写道。

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Maria Mitchell 为争取女性教育而努力。来源:Bettman/Getty

  和德国天文学家卡罗琳·赫歇尔(Caroline Herschel,1750–1848)一样,Mitchell 也是因为发现一颗彗星而为人所知。1847 年 10 月 1 日,在太平洋银行(Pacific Bank)的屋顶上,她在北极星上方 5 度发现了一颗新的“望远镜彗星”。

  11 月 12 日,她在英国皇家天文学会期刊上发表了初步发现声明,并因此有望获得丹麦国王弗雷德里克六世颁发的金质奖章,金质奖章授予首次发现仅能通过望远镜观察到彗星的人。

  Mitchell 确实率先报告了这一发现,不过紧随其后的还有意大利、德国和英国的天文学家。Mitchell 有一位坚定的拥护者,那就是哈佛大学校长 Edward Everett,他在各种科学期刊里面为她声援,甚至个人给华盛顿哥伦比亚特区的丹麦领事写信。

  1847 年底,他在给朋友的一封信中直言不讳地说:“如果南塔克特的那位姑娘能从欧洲天文台的那帮老头子手中拿走这个奖就好了。”

  她确实拿走了,而且这颗彗星被称为“米切尔小姐的彗星”(Miss Mitchell‘s Comet)。之后,Mitchell 声誉鹊起。及至 32 岁的时候,Mitchell 已先后成为美国文理科学院和美国科学促进会的首位女性会士。1849 年,她随父亲搬到波士顿,在那里被任命为一名正式的“计算员”,负责计算美国《航海天文历》历表。她被分配到的是金星轨道。

  金星轨道远不能满足她。1857 年,Mitchell 独自踏上参观欧洲各大天文台的旅程,从格林威治来到柏林。她随身携带了哈佛最早的星图之一,还有一卷拜伦的诗集。

  她在日记中记录了与各种人物的会面,包括英国皇家天文学家 George Airy,他被称为“布莱克希斯之熊”(“the Bear of Blackheath”);剑桥三一学院院长 William Whewell,他首创了“科学家”一词;天文学家 John Herschel(Caroline Herschel 的侄子),Mitchell 形容他是“比我在英国遇见的任何一个人都善于倾听”;还有伟大的探险家 Alexander von Humboldt。

  但是,不是每次会面都是愉快的。在三一学院与 Whewell 一起用餐时,Mitchell 被他的沙文主义嘲讽“激怒”了。他嘲笑 Elizabeth Barrett Browning 的诗“令人恶心”,对地外智慧生物的想法不屑一顾,反而相信造物主的伟大设计。

  Mitchell 在旅游日志中写到,Whewell 1853 年所著的《多重世界》(The Plurality of Worlds)一书的逻辑可以归结为:“星球为这个世界而造;世界为人而造;人为英国而造;英国为剑桥而造;而剑桥为 Whewell 博士而造!”

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  瓦萨学院老天文台前的学生(1879 年)。来源:ID 08.06.08, Archives & Special Coll。, Vassar College Lib。

  不过,她在佛罗伦萨与英国数学家兼作家 Mary Somerville 的会面却是一次真正的思想上的交流。当时已经 77 岁高龄的 Somerville“走进房间,立刻像年轻人一样兴致勃勃地说起话来”。Somerville 涉猎广泛,从“化学发现到加利福尼亚发现金矿,再到星云、行星的发现”,侃侃而谈,令 Mitchell 钦佩不已。

  最重要的是,Somerville 的著作,尤其是 1834 年的《论物理科学的关联性》(On the Connexion of the Physical Sciences)拓展了 Mitchell 对科学世界的认知。

  在罗马,Mitchell 发现梵蒂冈天文台不对女性开放,一如 Somerville 好几年前发现的那样。最后,Mitchell 设法取得了参观许可,但只限于白天参观。

  后来,Mitchell 写下了她对 17 世纪 30 年代天文学家伽利略和英国诗人米尔顿之间友情的研究。她喜欢米尔顿在《失乐园》中对伽利略的映射,伽利略深深地被月亮吸引,“那个阔大的圆形物,好像一轮挂在他的双肩上的明月,就是那个突斯岗的大师在落日时分,于飞索尔山顶,(或瓦达诺山谷,用望远镜搜寻到的有新地和河山,斑纹满布的月轮)”。

  1865 年,她被任命为新成立的瓦萨学院的天文学教授,瓦萨学院成为最早的仅招收女性的美国高等教育机构之一。她当时的年薪为 800 美元,不过之后她就发现 800 美元不过是男教授年薪的几分之一,为此,她据理力争。

  瓦萨学院天文台由数学家 Charles Farrar 设计而成,拥有一个直径 8.4 米的穹顶,16 个铸铁滑轮围绕其旋转,天文台还配有中星仪室和计时仪室;在当时的美国,它的配置仅次于哈佛天文台。在接下来的 23 年里,Mitchell 长居于此,伴随她的是一台仪器制造师 Henry Fitz 专门为她建造的无与伦比的 30 厘米反射式望远镜。

  在 Somerville 的半身像(注:位于天文台内)前,Mitchell 指导了一群才华横溢而专心求学的女学生。她早期的学生包括 Mary Whitney——与另外 5 人并称学院“六大新星学子”,Whitney 后来成为天文学家、女权支持者和瓦萨学院的教授。

  秉承 Mitchell 对于艺术的推崇,他们创办了一年一度的“穹顶派对”,伴着美食佳肴谈诗谈天文学,并发展为一种传统。Mitchell 坚定地认为,想象力是科学的一部分,科学“并非全部关于数学或逻辑,它也蕴含着美和诗意”。

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  Maria Mitchell(左)和 Mary Whitney 在瓦萨学院天文台。来源:ID 08.07.07, Archives & Special Coll。, Vassar College Lib。

  Mitchell 能言善辩,她的一些精辟言论流传至今。比如:“如同明日将死那样生活,如同永生那样求知。”她这样评价牛顿的天才:“牛顿卷起书封,一端放一块小镜片,另一端放一个大脑——这就够了。”

  她如此解释光谱的用途:“天文学家像地质学家用锤子敲碎岩石一样分解星光,得到的结果也是相似的,天文学家在太阳和恒星上面找到铜、纳和其它元素。”

  她认为女性具有与生俱来的天文观测天赋:“能用来在刺绣上牵针引线的眼睛同样能够通过测微计的蛛丝测量恒星。”她抨击单调沉闷的家务,敦促学生全身心投入科研事业。

  最重要的是,她认为高等教育足以让女性思想独立,行动独立:“只有当女性彻底摒弃对[男性]权威的服从,她们才会进步。一旦女性不再臣服于男权,一旦女性开始通过主动研究靠近真理……她们的思想将摆脱束缚,永不止步。”

  Mitchell 还英勇无畏地开展了许多田野调查。1873 年,她前往位于圣彼得堡城外的天文台。

  1878 年,她带领一支由其最出色的女学生组成的考察队,前往科罗拉多州丹佛观测日食。她们走新竣工的横贯大陆的太平洋铁路,穿越 3000 公里,来到一块宽阔的平原,落基山就在眼前。她们在这里搭好帐篷,架起望远镜。

  在瓦萨生活的最后几个月里,Mitchell 以动人的笔触记录下了 50 多年连续不断的日环食观测历程。1831 年,她和父亲在南塔克特的屋顶上一起望向夜空;1885 年,在一个美丽的天文台,一群学生陪伴着她。“不变的是,彼时的天空一样清冷澄澈。”1888 年,Mitchell 宣告退休,但她并不适应退休。不到一年,她便与世长辞,她的窗口仍架着一台望远镜。

  Mitchell 为我们留下了宝贵的遗产。她的档案至今珍藏在瓦萨学院,以她命名的博物馆和学会在南塔克特相继建立。Henry Fitz 为她建造的美丽的望远镜陈列在美国国家历史博物馆内,熠熠生辉。

  她是一名前贵格会教徒,一名勇敢的女权主义拥护者,这两种身份生动地集于一身;她满腔热情地投入科学教育事业,这一切都应该被铭记。她的一名学生回忆道:“有机会见过 Mitchell 小姐的任何人都会被她震撼。即使是最短暂的接触,也会迸发思想的火花。”Mitchell 的影响力直到今天仍丝毫不减。

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