女数学家疯狂计算,冥王星就是在她的帮助下发现的

90年前的今天,天文学家克莱德·汤博(Clyde Tombaugh)收集的数据证明了冥王星的存在。但是你知道吗?如果没有一位被历史遗忘的数学家的计算,冥王星是不可能发现的。

这位数学家就是伊丽莎白·威廉姆斯,她曾为天文学家珀西瓦尔·洛厄尔工作,洛厄尔第一次提出了第九大行星存在的理论。洛厄尔去世后,他的继任者汤博最终发现了隐藏的冥王星,但两人都依赖威廉姆斯的计算才得以发现。只是几乎大部分都忽略了数学上计算,只是着重于这个结果。

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然而这些计算对于最终导致汤博发现冥王星的探索至关重要,因为搜寻的逻辑是基于对海王星和天王星的观察。珀西瓦尔·洛厄尔首先注意到海王星和天王星的轨道并不完全是它们应该的样子,当洛厄尔看到这些差异时,他知道天文学的太阳系地图是不完整的。但是找到这些差异需要数学,而且非常复杂的数学计算,这就是威廉姆斯和其他数学家出现的地方。在计算器发明之前,所谓的人类计算机通常是女性,这是一项乏味的工作,因为她们大部分都是用手完成了所有天文学家需要的复杂数学运算。在洛厄尔的研究中,威廉姆斯根据海王星和天王星轨道的差异,计算出他应该在哪里寻找一个失踪物体的大小。

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不过洛厄尔从未发现过冥王星,在汤博接手这项工作之前,寻找冥王星的工作停滞了好几年。然后,在1930年,当汤博看到一个物体在太阳系中移动时,他的计算得到了回报。换句话说,她的计算得出了一个具体的结果,这非常令人兴奋。但威廉姆斯并没有亲眼看到,1922年,威廉姆斯结婚了,洛厄尔的遗孀解雇了她,因为她觉得雇用已婚妇女不合适。随后两人在牙买加的哈佛天文台工作。1935年,威廉姆斯成为寡妇,并搬到新罕布什尔州,在那里她在贫困中死去。

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2015年,美国宇航局的新视野号探测器提供了迄今为止最详细的冥王星图像。上个月在火奴鲁鲁举行的美国天文学会第235次会议上,洛厄尔天文台历史学家凯文·辛德勒为世人介绍了威廉姆斯和她的工作。她表示,威廉姆斯是伟大的数学家,也是女性杰出的代表。这些这些疯狂的计算,我想我用手是做不到的。”研究员克拉克补充说,威廉姆斯本人在工作中特别有天赋。她说:“除了这些令人难以置信的计算、真正的高等数学之外,她的双手也很灵巧,可以同时用两只手写字。比如她右手写字,左手可以同时写字。”

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当然,在威廉姆斯的工作几十年后,天文学家已经不需要人类来计算轨道奥秘。克拉克说:“我们现在非常依赖现代机器计算机来完成我们的工作,我们可以用它来做一些非常疯狂、非常了不起的科学研究。”但了解了天文学家过去的工作方式,她说,“真的让你回到了它的历史,让你感谢这些人,尤其是这些女人,是她们首先做了这些计算。”

威廉姆斯的事迹也提醒了人们,在科学史上,女性收到了一定的轻视。但是我们必须要知道即使她们身处幕后,(女性)也在为这个领域做出贡献。

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