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量子物理学中被遗忘的女性

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史密斯学院物理实验室的物理学家吴建雄带着静电发生器

AIP Emili Secret 视觉 Archiss

20 世纪 60 年代,一群物理学家和历史学家开始了一项庞大的项目,旨在编目和记录量子物理学的历史。它被称为量子物理学史源(SHQP)。作为其中的一部分,他们采访了三、四十年前帮助发现该领域的物理学家。在 100 多名受访者中,只有两名女性。

这并不一定令人惊讶——物理学以男性主导而闻名,尤其是一个世纪前。但即使在今天,最近的调查显示,英国和美国只有不到四分之一的物理学位是由女性完成的。沿着时间倒流的趋势线,你可以想象到一个女性根本不从事物理学的时代。然而,量子物理学的历史 事情确实没那么简单,正如我最近读的一本书中发现的那样。

量子物理学史上的女性 包括 14 个经过深入研究的章节,介绍 1920 年代以来对该领域做出贡献的女性,其中许多人是在该领域一些最著名和最有影响力的男性活跃的时期工作的,包括尼尔斯·玻尔、沃尔夫冈·泡利和保罗·狄拉克。尽管我花了近十年时间研究或撰写有关量子物理学的文章,但我必须承认,我只听说过其中的两位女性——数学家和哲学家格蕾特·赫尔曼(Grete Hermann)和核物理学家吴健雄(Chien-Shiung Wu)。

加拿大约克大学的丹妮拉·蒙纳尔迪(Daniela Monaldi)是这本书的共同编辑,她说,她和她的合作者“都相信,从广义上讲,量子物理学值得更好的故事,更全面的故事,这些故事既不会让女性隐形,也不会让她们被视为奇异、异常、例外、传奇等。”

因此, 量子物理学史上的女性 探索像威廉米娜·弗莱明这样的物理学家的生活,她的恒星光谱学工作依赖于分析星光 – 提供了支持玻尔氦原子离子量子模型的证据。赫塔·斯彭纳(Hertha Sponer)通过实验研究了分子的量子特性,这也是对玻尔理论工作的有效现实世界检验。它还讨论了应用矩阵数学的先驱之一露西·门辛 (Lucy Mensing) 量子物理学中的问题,这种方法现在在研究量子自旋等问题时很常见。读者还会见到凯瑟琳·威(Katharine Way),她从事核物理学工作,收集和编辑了该领域不可或缺的几份出版物和数据库,以及光谱学家卡罗琳·帕克(Carolyn Parker),她是第一位获得物理学研究生学位的非裔美国女性。

Hertha Sponer 和她在德国哥廷根大学的同事

AIP Emilio Segrè 视觉档案,Franck 收藏

通过阅读这些物理学家的文章,我学到了很多关于我们现在称为量子物理学的学科如何成为科学最令人震惊的成功分支之一的细节。甚至吴的故事,我以为我知道其中大部分,因为她因在弱核力方面的工作而闻名,让我感到惊讶和震惊。它包含了关于她在量子纠缠方面开创性但未被承认的工作的非凡细节。这种奇怪的量子特性现在是许多快速成熟的量子技术的支柱。

但也许我离开时最有趣的事情是意识到许多女性的工作是多么不可或缺的普通。他们对量子物理学做出的贡献并不一定会导致该领域的范式转变,他们也并非都是单一的、世代相传的人才。他们在学术事业上取得了不同程度的成功,在期刊上发表文章或为政府研究项目做出贡献;一些人参与军事研究项目或培训军事技术人员,作为 1940 年代战争努力的一部分,这对于当时的物理学家来说很常见。换句话说,他们是正在工作的物理学家——不是天才或英雄,但每个人都是众多聪明人中的一员,他们每天共同推动知识向前发展。

虽然这本书是以学术文本的风格写的, 量子物理学史上的女性 揭示了科学如何运作的人类维度,以及如何积累有关我们物理现实的知识仅靠少数人是无法完成的,无论他们多么杰出。即使像量子物理学这样的革命性研究分支也需要众所周知的村庄才能起步,我们不应该忘记,它的一些公民也是女性。

与此同时,这本书对科学作为一项团队运动的简单陈词滥调进行了更深入的探讨。蒙纳尔迪说,她希望它的部分影响将是让人们看到学术界的劳动分工以及社会等级制度如何将某些物理学家置于可能使他们隐形的位置。例如,许多女性在 量子物理学史上的女性 担任实验员或实验室技术员。在他们的时代以及此后的几十年里,这类工作常常让位于理论家的宏伟思考——但理论家并不是单独工作,而且他们也从来没有这样做过。玻尔的开创性理论工作——更不用说阿尔伯特·爱因斯坦了 或埃尔文·薛定谔 – 必须以某种方式进行验证。

与历史上女性的工作不太受重视的方式类似,因为她们在科学领域被降级为“计算机”——在计算机出现之前手工进行复杂的计算——在量子物理学中,她们的工作也可以保持该领域的运转,但同时被贬值。大多数女性出现在 量子物理学史上的女性 他们的职业生涯中至少有一部分时间是作为教师度过的。 Sponer 和 Hendrika Johanna van Leeuwen 证明了这种磁力 是一种本质上的量子现象,两者都塑造了他们之后的一代物理学家。

女性也被明确地或通过她们的处境推动进行改革工作,以使学术界对她们的继任者更加友好。 20 世纪 70 年代,吴被指派领导一个调查纽约哥伦比亚大学妇女地位的委员会。与她同时代的南伊利诺伊大学的玛丽亚·卢伊萨·卡努特 (Maria Lluïsa Canut) 是一名晶体学家和量子系统计算机模拟方法的早期开发者,也是一位杰出的性别平等活动家。当然,这些任务会占用他们本可以用于研究的时间。从长远来看,他们正在改善这个领域,但这种共同利益的部分代价是他们自己有能力享受物理研究的无数日常奇迹。

他们的生活和职业生涯也受到超越其特定物理系的力量和结构的影响。他们中的许多人与其他物理学家结婚,在某些情况下,这不仅因为刻板印象,还因为所谓的裙带关系法,降低了他们作为研究人员的地位。例如,在整个历史记录中,斯波纳被错误地认定为她的量子物理学家丈夫的学生,尽管他从未教过她。她出现在 SHQP 的采访中,采访中只列出了他的名字。

另一个例子是,核物理学家弗雷达·弗里德曼·萨尔兹曼(Freda Friedman Salzman)失去了一个研究职位,因为裙带关系的规定禁止她和她的丈夫在同一部门工作,但他的职位并没有被终止。一起工作的物理学家夫妇之间的这种特殊的不对称性在整本书中不断重复

蒙纳尔迪说,这些文章的目标之一是展示物理学家的多样性,强调量子物理学不仅仅是由少数欧洲国家和美国的女性建立的。因此,它深入探讨了交叉身份如何影响女性物理学家的工作,例如吴作为中国移民的经历,以及卡罗琳·帕克在吉姆·克劳时代遇到的障碍,当时种族主义法律使她很难成为物理学界的全面参与者。

卡罗琳·帕克 (Carolyn Parker),第一位获得物理学研究生学位的非裔美国女性

存档 PL/阿拉米

当前的时刻肯定是围绕这样一本书的任何讨论 量子物理学史上的女性 承载很大的重量。联合国宣布2025年为国际量子科学技术年,量子物理学成为新的焦点,包括它存在的第一个世纪以及它未来的发展。作为量子节拍的记者,我个人也可以保证,今年对于量子技术来说是伟大的一年,整整一代年轻的物理学家目前正在塑造可能是量子物理的下一个伟大时代。

与此同时,在美国,科学界经历了动荡的一年。唐纳德·特朗普总统和他的政府制定了与多样性、公平和包容性相关的计划,许多政府支持的研究机构都遭到了资金削减。美国的移民政策历来让世界上最优秀的物理学家能够在这里工作,但也遭到了特朗普政府的攻击。

虽然蒙纳尔迪说她和她的同事没想到他们的书会在如此易燃的时刻问世,但他们相信这本书对我们如何走出困境做出了很大贡献。 “多样性并不意味着目标的分歧和分散。它意味着团结来自不同立场的力量来解决共同的问题。我们面临着许多全球性挑战,需要通过不同力量的联合来解决。没有其他办法,”她说。

就我个人而言,我在阅读时受到鼓舞和启发 量子物理学史上的女性。曾经既是一名女性又是一名物理学家,在我的世界经历和他们的经历中发现微小的重叠感觉很有意义。了解到物理史比我想象的还要丰富,这无疑让我更加喜欢它。

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