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与诺奖擦肩而过是怎样一种体验她说也挺好

发布日期:2019-10-08 作者:责任编辑NO。谢兰花0258

作者:鞠强

修改:Yuki

幻想一下,假如你本有时机取得诺贝尔奖,却由于一些原因与之擦肩而过,你大概会感到十分惋惜乃至懊丧。

诺贝尔奖奖牌正面 | Wikimedia Commons

但关于乔瑟琳·贝尔·伯内尔(Jocelyn Bell Burnell)来说,失去诺奖并不是什么糟糕的体会。半个多世纪前,尚在剑桥大学读博士的她就发现了脉冲星。尔后,脉冲星的发现取得诺贝尔奖,贝尔尽管不在其间,但她却一向致力于推进地理学的开展,热心一点点不减。

从小镇到剑桥

1943年,贝尔出生于英国北爱尔兰的卢根(Lurgan)。她的父亲是一位建筑师,从前参加规划了北爱尔兰阿尔玛格的地理馆。当她在地理馆观赏的时分,作业人员就鼓舞她去研讨地理学[1]。儿时的贝尔也的确对地理学产生了爱好,她简直读过父亲买回来的一切书,但只需地理学的书真实引起了她的留意[2]。

在卢根读书的时分,贝尔曾和其他女生遵循教师的组织上家政课,内容包含烹饪和针织,而只需男生可以学习物理、化学和生物。贝尔以为这不合理,因而在榜首堂家政课进行了大约20分钟后,她对教师说:“我觉得我待在了过错的当地”,然后才和别的两名女生一同去上科学课[3]。

后来,贝尔的爸爸妈妈把她送到英格兰的约克(York)读书,在那里,她的一位物理教师令她收获颇丰。他告知贝尔不需要学习许多的东西,只需学好要害的东西即可,然后从这些要害的东西动身,可以运用、树立或许开展出一些新东西。贝尔从此理解,学习物理其实可以很简单[2]。

1965年,贝尔在格拉斯哥大学取得学士学位。随后她前往剑桥大学,跟从天体物理学家安东尼·休伊什(Antony Hewish)攻读博士学位。休伊什带领一个包含贝尔在内的研讨团队建造了新的射电望远镜——行星际闪耀阵列(Interplanetary Scintillation Array),以研讨刚发现不久的一类新的奇特天体——类星体。

安东尼·休伊什 | 参考资料[4]

20世纪60年代是地理学研讨的一个黄金时期,标志性效果是类星体微波布景辐射脉冲星星际有机分子这“四大发现”。而这“四大发现”之一的脉冲星,正是贝尔在做博士论文时发现的。

“小绿人”现身

1967年7月,休伊什领导建造的射电望远镜开端调试作业,贝尔担任观测和数据剖析。射电望远镜取得的观测数据从记载器导出时,是用墨水在记载纸上符号的一条线。观测期间,每天用来记载数据的记载纸的长度就到达96英尺(约合29.26米),终究数据记载纸的长度到达了3英里(约合4.83千米)[5]。

1967年的贝尔,她正是在这一年发现了脉冲星 | Wikimedia Commons

8月,贝尔在调查记载纸上的数据时发现了古怪的东西。这类无法被归类到已知信号的曲线,代表了奥秘的无线电波。随后,贝尔进行了愈加详尽的观测和记载。1967年10月至11月底,贝尔得到的信号是一系列极端规则的等距离脉冲,时间距离为1.33秒[6]。

贝尔在榜首时间把这个成果告知了休伊什。休伊什刚开端以为,这是人为的无线电搅扰,但随后休伊什发现这个信号的特别之处,整个团队也开端重视这个奥秘的脉冲。在扫除了地球上的其他设备的搅扰、仪器影响等一切其他或许的要素后,他们承认这个信号来自太空中,信号源是在太阳系外银河系内。

在此根底上,他们猜测这些信号或许来自一个地外文明,或许是某种星际灯塔。贝尔把这个信号源昵称为“小绿人1号”(Little Green Man 1,LGM-1)。“小绿人”正是科幻著作中常见的外星人的形象。

贝尔发现的古怪信号 | 参考资料[7]

1967年年末,贝尔又观测到了另一组古怪的信号(“小绿人2号”),这一次脉冲的时间距离为1.2秒。尔后,她又发现了其他信号。这些观测成果使得研讨团队有了愈加丰厚的资料。

1968年1月,休伊什和贝尔等人在《天然》上宣布了一篇题为《对一个快速脉冲射电源的观测》(Observation of a Rapidly Pulsating Radio Source)的论文,报告了他们的发现。由于仅仅开始的观测和剖析,因而他们在论文中仅仅对宣布信号的天体进行了描绘,称之为“快速脉冲射电源”,而并未承认这种天体终究是什么,但在摘要中说到“或许与白矮星或许中子星的振动有关”[8]。

休伊什和贝尔等人于1968年1月宣布在《天然》上的论文,摘要说到了中子星,休伊什是榜首作者,贝尔是第二作者 | 来历:参考资料[8]

论文宣布后,敏捷引起了地理学界的重视。很快,地理学家承认贝尔发现的脉冲射电源便是旋转的中子星。中子星是恒星演化过程中的一种形状,直径很小,密度极高(方糖相同巨细的中子星物质的质量就有10亿吨)[9]。但自从中子星这个概念于20世纪30年代被提出后,一向都仅仅一种理论猜测,而没有观测依据。此前,有科学家从前提出,假如中子星旋转,具有磁场,就会宣布电磁辐射。

贝尔的观测成果与理论预言十分契合,有力地证明晰中子星的存在。1968年3月,休伊什依据“脉冲恒星”(pulsating stars)的组合发明晰脉冲星(plusar)这个单词,为新发现的天体命名。[6]

中子星是地理学家可以直接观测的密度最大的天体。如图所示,质量为50万个地球的中子星的直径只需约20千米,或许和曼哈顿岛的巨细相似 | 参考资料[9]

快速自转的脉冲星就像国际中的灯塔相同宣布无线电、可见光、X射线和伽马射线。由于脉冲星的自转十分规则,因而是天然界中十分精准的时钟,差错只需几千万亿分之一。换句话说,从恐龙年代到今日,这种“国际钟”的差错也只需大约1秒。

错失诺奖,她从未伤心

1974年,诺贝尔物理学奖颁发英国天体物理学奖马丁·莱尔(Martin Ryle)和休伊什,以赞誉他们在射电天体物理学的开创性研讨,其间莱尔的首要奉献是发明晰归纳孔径射电望远镜,而休伊什的获奖原因是发现脉冲星。

可是,这个成果一经发布,就在科学界引起不小的争议。莱尔和休伊什是射电地理学的前驱,获奖没有贰言,可是作为脉冲星的发现者,贝尔被扫除在获奖者之外让令人不解。许多人都为贝尔没有获奖而仗义执言,有些人乃至对诺贝尔奖评选委员会进行了剧烈的批判。

贝尔身上最受重视的论题或许便是她错失了诺贝尔奖,但她自己对此并不介意。在1977年的一次餐后致辞中(内容后被收入《纽约科学院年报》),贝尔除了介绍脉冲星的发现,也谈到了错失诺贝尔奖的事。她这样说道:“首要,评论导师与学生的分工是十分困难的,或许是不或许的;其次,一个项目的成功或许失利终究都是由导师来担任;再次,我信任假如诺贝尔奖被颁发学生的话,就会降低诺贝尔奖的位置,除非是在十分特别的情况下,而我不以为我的发现归于这样的特例;终究,我不会由于没有获奖而感到懊丧。”[7]

有些时分,她乃至半开玩笑地说,自己由于没有获奖反而得到了更多。2018年,她在承受英国《卫报》的采访时说道:“假如你得了诺贝尔奖,你会有精彩的一周,但接下来便是绵长的孤寂了;假如你没有得诺贝尔奖,你就会取得更多。差不多每一年都会有一些集会,庆祝我又得了某个奖。这要风趣多了。”[10]

“小众者”的大成果

1968年,贝尔脱离剑桥树立起自己的家庭。一年后,她取得了剑桥大学博士学位,脉冲星的研讨写进了论文的附录里。尔后,她为了照料孩子,很长时间里只能运用业余时间进行地理学研讨。

贝尔曾先后在南安普顿大学、伦敦大学学院、爱丁堡皇家地理台、英国敞开大学、巴斯大学、牛津大学和邓迪大学等研讨机构作业,此外她还担任过坐落美国夏威夷莫纳克亚山上的麦克斯韦望远镜的项目经理[1]。

尽管未曾取得诺贝尔奖,可是正如贝尔自己说的那样,她取得过一系列重要的奖项和荣誉。她从前担任英国皇家地理学会主席,也是英国物理学会和爱丁堡皇家学会的首位女人主席。

2018年,贝尔取得了国际上现在奖金最高的科学类奖项——根底物理学特别打破奖,奖金为300万美元,以赞誉她发现脉冲星这一杰出奉献。评选委员会主席、国际闻名的理论物理学家爱德华·威腾(Edward Witten)以为“贝尔发现脉冲星将一向是地理学历史上最大的惊喜之一。”[11]

贝尔在打破奖(Breakthrough Prize)颁奖典礼上 | 参考资料[12]

贝尔在获奖后,把奖金悉数捐献给英国物理学会,用来协助少量族裔和难民学生中有志于物理研讨的人。贝尔说:“我既不想要也不需要这些钱,对我来说这或许是运用这些钱的最好方法”。[10]

她的直觉告知她,是“女人科学家”和“身世西部小镇”这样一个小众身份(其时剑桥大学里女科学家和来自西北部的人份额很低)给了她新鲜的视角,也带给她许多科研效果。在她看来,许多打破都来自八怪七喇的主意。由此,半个多世纪以来,贝尔除了从事地理学研讨外,也一向活跃协助身处科研界的女人。

1968年,贝尔在剑桥大学马拉德射电地理台的相片 | 参考资料[10]

1967年,20多岁的贝尔曾因惧怕被剑桥“扔掉”,时间小心谨慎,一次次仔细核对观测数据,终究完成了20世纪地理学最重要的发现之一。她用半个世纪的举动证明,自己可以凭仗酷爱和坚持完成怎样的成果。有了这样的成果,即便是错失诺贝尔奖,她仍然此生无憾。

作者手刺

排版:Yao

参考资料:

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Jocelyn_Bell_Burnell

[2] http://weatheralltech.com/bell/index.html

[3] https:///jocelyn-bell-burnell

[6] 周丽晓,孙小淳.发现脉冲星的两只“眼睛”——科学与技能要素剖析[J].天然辩证法研讨,2019,35(09):49-54.

[7] https://jila.colorado.edu/~ajsh/astr2030_12/sn/Bell.html

[8] https:///articles/217709a0.pdf

[9] https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/neutron_stars1.html

[10]

https:///a/jocelyn-bell-burnell-reveals-the-motivations-behind-her-new-3m-graduate-student-fund/

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