Anna Von Mertens' thoughtful new exploration of Henrietta Swan Leavitt's life describes and illuminates Leavitt's decades-long study of stars, including the groundbreaking system she developed for measuring vast distances within our universe simply by looking at photographic plates. Leavitt studied hundreds of thousands of stars captured on the glass plates at the Harvard College Observatory, where she worked as a human computer from the turn of the 20th century until her death in 1921. Von Mertens explores her life, the women she worked alongside, and her discoveries, weaving biography, science, and visual imagery into a rich tapestry that deepens our understanding of the universe and the power of focused, methodical attention.
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我们对三维宇宙的理解。我是卡罗尔·萨顿·刘易斯,这是“科学中的迷失女性对话”系列节目,在这个系列节目中,我们会与关注被遗忘的女科学家的作家、诗人和艺术家们进行对话。在19世纪后期,宇宙的规模是不可知的。
但这一切在20世纪初随着天文学家亨丽埃塔·斯旺·勒维特一丝不苟的计算和敏锐的观察而开始改变。勒维特是哈佛大学天文台的一名“人肉计算机”,她仔细研究着天空的玻璃底片照片,发现了一种测量宇宙中巨大距离的方法。她利用专注的力量,将曾经遥不可及的宇宙区域变成了可测量的星图。
对于在新罕布什尔州工作的视觉艺术家安娜·冯·梅滕斯来说,专注的力量并非什么新鲜事物。
安娜创作的作品探究科学和历史,她使用纸和铅笔或线和布料进行创作,需要时间、耐心和高度的专注。因此,当她偶然发现亨丽埃塔·勒维特的作品时,她立即感到了一种亲切感。在档案馆里花了许多时间研究勒维特用来进行天文发现的早期天文摄影的例子后,安娜创作了玻璃底片的石墨画和受勒维特遗产启发的缝合被子。
更进一步,她决定写一本书,将这些视觉作品与抒情而细致的散文结合起来,深入探讨勒维特的科学成就。这本书名为《专注即发现:天文学家亨丽埃塔·勒维特的生平与遗产》,于9月出版,也是我们今天对话的主题。那么,让我们开始吧。你好,安娜。感谢你来到节目中。你好,卡罗尔。感谢你如此美好的介绍。谢谢。
安娜,你是一位以使用各种纺织工艺和被子制作技术而闻名的艺术家。那么,你是如何决定写一本关于亨丽埃塔·斯旺·勒维特的书的呢?
作为一名视觉艺术家,我的作品经常使用可观察到的现象,自然界中的模式揭示了结构性的启示和理解。因此,由于我所做的这种工作如此深入地植根于历史和科学,我被珍妮弗·罗伯茨邀请到哈佛大学拉德克利夫研究所。珍妮弗当时是那里的艺术总监。她邀请我开发一个基于研究的展览。
哈佛大学校园里的各个档案馆和图书馆慷慨地向我开放,让我去调查作为这个展览的可能主题。我们参观了精美的档案馆。但当我到达哈佛大学天文台时,我知道我找到了我的主题。因为那里收藏着超过55万张夜空的玻璃底片照片。现在,这是有史以来最古老、最大的档案馆。
世界上同类型的照片。哈佛大学,作为哈佛大学,在19世纪在秘鲁建立了一个天文台。因此,该档案馆涵盖了北半球和南半球,它是唯一完整的星空记录。
在查看其中一些玻璃底片照片时,我第一次听到亨丽埃塔·勒维特的名字。我以前从未听说过她的名字。通过这些物体,这些玻璃底片,我了解了她的名字,了解了她的发现,并被其意义所震撼,被其发现的深刻性所震撼。我知道我想围绕她的生活和工作开展一个项目。
多么棒的一个项目啊。这本书真的是艺术和科学的奇妙而独特的结合。它对亨丽埃塔·斯旺·勒维特的工作及其对科学的影响进行了非常详细的解释,但它也是你所看到的玻璃底片的美丽的艺术诠释。
我可以继续谈论这本书,但我们稍后再回来谈。首先,让我们稍微谈谈勒维特本人。她在19世纪90年代来到哈佛大学天文台工作。当时人们对我们的宇宙了解多少?是的。勒维特研究了这些夜空的图片,但是……
几乎没有人了解在夜空中闪耀的星星。所以在勒维特进行研究的时候,人们对恒星的化学成分一无所知,也不知道这些光离我们有多远。例如,如果天空中出现一盏明亮的灯,这是否意味着它本身更大更亮?或者这仅仅意味着它的亮度与一颗暗星相同,只是离我们更近?
所以人们对恒星没有深度感。对我们所处的这片星海没有结构感。再告诉我更多关于哈佛大学天文台的情况。他们是如何成为天文研究前沿的呢?我的意思是,他们做了什么别人没有做的事情?
勒维特研究的玻璃底片照片是一种新技术,即干板摄影。在此之前,它的前身是湿火棉摄影,天文学家需要用乳剂涂覆玻璃表面,通过望远镜的镜头将它曝光于星光下,然后在15分钟内冲洗照片。但是有了干板摄影,一种更稳定的子结构,
这使得可以进行长达数小时的曝光。因此,随着星光在玻璃表面上的积累,这些暗星可以在长达四小时的曝光时间内被拉入视野。
因此,有了这项新技术,对恒星的调查成为可能。以前,对吧,它取决于一个人通过望远镜观察一个物体,并对那个单独的天体进行观察。
在这里,恒星可以被大量地研究。因此,爱德华·皮克林,当时是哈佛大学天文台的主任,在勒维特研究期间,他意识到,如果没有建立一个经验性的知识基础,未来的发现可以从中产生,那么任何天文研究都无法向前发展。
因此,他迅速采用了这项新技术,即干板摄影。有了这些玻璃底片,大量的数据涌入。这是第一批涌入天文学领域的大数据。因此,随着数据的涌入,
当然,需要一支劳动力来处理这些数据。爱德华·皮克林,尽管在哈佛大学,但他并没有巨额预算。大学没有提供资金。他只能依靠天文台捐赠的利息来运营天文台。所以他必须在行动中非常节俭。而且
他意识到,女性劳动力比男性更容易雇佣,而且她们可以分析这些玻璃底片,再次,对它们上的数据进行整理,以便更容易地进行研究。
我喜欢思考勒维特以及这种进入科学的切入点的一件事是,皮克林为……打开了大门,这让我想起了“自己的房间”这个概念。所以,在这里,勒维特和她的女性同事们,她们拥有自己的建筑。所以在她的时代,只有女性在存放玻璃底片收藏的砖砌建筑中工作。是的,她们正在编目这些数据,但是由于获得了访问这些数据的机会,并且从主任那里获得了工作的自主权,这些女性不仅整理了数据,而且在与数据的密切接触中,自己也取得了发现。安娜,最初,勒维特被要求做什么?她在天文台、在这个群体、这个女性建筑中的任务是什么?
当时人们对恒星一无所知。主任爱德华·皮克林想对恒星进行调查。恒星最基本的元素,可以收集到的信息,是恒星的亮度。因此,勒维特的任务是试图评估每颗恒星的星等,即亮度。这看起来很简单,但如果你想想她必须应对的情况,这是一个极其细致而复杂的任务。
照片是通过用感光乳剂涂覆玻璃底片来制作的。将底片放在望远镜中,在其表面收集星光。然后冲洗它,每颗恒星都会显示为一个微小的黑色乳剂斑点。如果你想象一下胡椒粉散落在玻璃底片的表面,这可能会让你对需要研究的微小细节有所了解。所以她研究的大部分底片都是照片底片,每颗恒星都显示为一个微小的乳剂斑点。
因此,她通过测量、估计每个圆圈、每个微小斑点的直径来评估每颗恒星的星等。嗯哼。
这项任务的复杂性在于,摄影介质尚不成熟且不可靠。例如,结果会从玻璃底片的中心偏离到边缘。此外,星光的颜色会影响玻璃上的结果。例如,红星在这个新介质中几乎没有记录。而且
最重要的是,勒维特必须收集不同望远镜拍摄的照片信息,由不同的望远镜拍摄,由不同的曝光时间拍摄。因此,将一台望远镜拍摄的15分钟曝光与另一台望远镜拍摄的三小时曝光进行比较。所以她真的必须首先理解星光到玻璃的这种新的转换。然后,一旦她形成了这种理解,她就可以继续她的研究。
在这项细致的工作中,勒维特发现了什么?她对宇宙了解了什么?所以在试图评估它们各自的亮度和调查恒星的过程中,勒维特注意到其中一些恒星的亮度发生了变化,即所谓的变星。所以不是恒定的光量,随着时间的推移,光会变得更亮,然后更暗,然后再次变亮。所以他
在勒维特开始这项研究时,人们只知道几百颗变星。但勒维特将此作为她研究的一个特殊途径。她开发的一种最具创造性的技术,用来识别这些变星,就是取一张玻璃底片底片,一块特定的银。
记住,所以每颗恒星都会显示为一个黑色的乳剂斑点。然后,她会拍摄同一块天空的另一张照片,但在不同的夜晚。然后她会将底片转换成正片。然后,她会将同一块天空在不同夜晚拍摄的正片和底片叠加在一起。
如果是一颗普通的恒星,它只会,对,那些斑点会填补正片上的孔洞,并相互抵消。但一颗变星可能会显示为一个微小的白色光晕。如果这表明它可能是一个变量,她会随着时间的推移,通过底片来追踪随着时间推移而变化的光线。
正如我所说,在勒维特开始研究之初,人们只知道几百颗变星。在她的一生中,勒维特本人发现了2400颗变星,这是当时已知变星的一半以上。所以她是这个研究领域的专家。
这太不可思议了。所以在你的书中,你列出了早期天文摄影的许多不一致之处,底片缺陷、不同的曝光时间、模糊的边缘、乳剂,正如你所说,具有不同的反应速度。在她进行这项分析时,她必须考虑到所有这些潜在的误差,这让我想到你书的标题《专注即发现》。所以什么
你为什么认为注意力的工作,发现模式的工作对她来说如此重要?我的意思是,她本来可以只是编目这些东西,但你为什么认为注意力的工作帮助她取得了这些发现?当某件事被知道时,当一项科学发现被宣布时,它似乎是显而易见的,就像它的真理如此清晰,人们可以看到并观察到这个真理。
所以,回顾勒维特的更深层次的方法是有帮助的,去理解实际上没有路标,没有方向标记来导航这片数据海洋。所以在这个过程中,你必须真正相信导航的过程
进行观察,看看你能从中得到什么,然后重复这个动作。你必须有一种流畅的来回往复,你对调查持开放态度。你不会关闭某些研究方向,但你对所看到的东西有这种接受能力,但你允许这种观察来引导你。所以勒维特在她突破性的发现中正是这样做的,那就是在她工作的时候,在她研究变星的时候……
她决定将注意力转向小麦哲伦星云。现在,我们现在知道这是一个独立于我们自己的卫星星系的天体,但在当时,它只被认为是一片模糊的天空。
勒维特,当她将注意力转向小麦哲伦星云时,当她研究在那里发现的变星时,她做出了一个极其重要的简化假设。她说,我将把它作为一个单独的天体来对待,即小麦哲伦星云,因此,我在那里发现的任何变星都与我们地球的距离相等,对吧?所以
如果她在那里发现一颗明亮的恒星和一颗暗淡的恒星,都在小麦哲伦星云内,它们到我们的距离相等,因此被这个距离同样地减弱了。这意味着她知道云中的这种关系是真实的。那颗明亮的恒星确实比它旁边的暗淡恒星更亮。因此,当它转换到玻璃上时,她就会知道这种关系在那里成立。这意味着她可以转向她的玻璃底片,研究小麦哲伦星云中的变星,看看她注意到了什么。
当她开始追踪这些恒星在变亮和变暗周期中的变化时,她注意到,较亮的恒星似乎需要更长的时间才能完成它们的脉动周期,因为它穿过从暗到亮再回到暗的曲线。
她花了数年时间来继续思考这条思路,并证实了这一点,确实是这样,恒星越亮,脉动所需的时间就越长。勒维特在1912年发表了一篇论文,绘制了这种关系图,它确实是一种直接的关系。事实上,它是一条定律。现在被称为勒维特定律,即周期光度关系,它表明变星越亮,脉动所需的时间就越长。对。
天文学家立即认识到这一发现的重要性。因此,天文学家只需观察一颗变星的脉动,并根据这一观察结果确定它应该有多亮。如果它不像它应该的那样亮,他们就可以计算出导致光线变暗的距离。
所以,安娜,对于我们这些像我一样不太精通天文学领域的听众来说,你能用一两句话为我们总结一下为什么勒维特定律改变了我们对宇宙的理解吗?当然。
勒维特提供了一种天文工具,使天文学家只需观察变星的脉动周期,就可以据此确定它离我们有多远。因此,能够非常清晰地看到某些东西,仅仅是恒星变化的波动,并能够计算天文距离,这开辟了一个全新的研究领域。休息后更多内容。
玛格丽特·希尔弗丁基本上创造了弗洛伊德和荣格在其论文中都提到的精神分析领域,但没有人听说过她。夏洛特·弗兰德博士发现了弗兰德白血病病毒,证明病毒可能是某些类型癌症的原因。伊维特·考肖发现了一种元素砹,应该为此获得诺贝尔奖。
你认为我们应该了解哪一位被遗忘的女科学家?你可以在我们的网站lostwomenofscience.org上告诉我们,点击“联系”部分,在那里你会找到我们的举报热线。这就是lostwomenofscience.org,因为需要一个村庄来讲述科学中被遗忘的女性的故事。
所以,亨丽埃塔·斯旺·勒维特,在所有这些细致入微的工作之后,确定了一个系统来帮助我们测量脉动恒星(也称为造父变星)的距离。这个突破性的发现是如何被使用的呢?所以一旦建立了这个工具,天文学家只需观察造父变星亮度的变化,并根据这些观察结果计算出它与我们的距离,
这最显著地被用来研究螺旋星云。也许天文学史上最著名的天文玻璃底片照片是1923年拍摄的一张照片,哈勃在那张照片中拍摄了仙女座星云,当时它被称为仙女座星云。他注意到三盏新的灯光,他将它们识别为新星,新星,并且
但第二天晚上他又回去注意到其中一颗新星,其中一颗新星,它的亮度发生了变化,它
他意识到,啊哈,那是一颗造父变星。那是勒维特的造父变星之一。所以他划掉了N,新星,写上了VAR感叹号。我想指出的是,感叹号在科学数据中并不常见,但这是有原因的,那就是哈勃仅仅根据那颗恒星,就可以观察到它随着时间的推移亮度的变化。一旦他确定了它的脉动周期,他就可以计算出它与我们的距离。
因此,仅仅一颗恒星,他就可以证明仙女座离我们非常遥远,它必须位于银河系之外,并且是一个独立的星系。现在想想看。想想仅仅一颗造父变星,他就可以做出这个判断。现在,如果我们回到勒维特在她的一生中发现了2400颗变星的事实,然后在这个发现中做出了这个重要的单一发现,勒维特
造父变星,它越亮,脉动所需的时间就越长。如果没有勒维特的贡献,哈勃的发现是不可能的。正是勒维特的贡献开启了我们对三维宇宙的理解。所以你刚才提到了2400颗变星,通过极其细致的工作
勒维特在她的一生中发现了详细的工作。所以这让我回到了贯穿她工作和你的艺术实践的细节关注主题。我想暂时谈谈你的艺术。
你有一个名为“人工制品系列”的系列作品,灵感来自勒维特的作品。你能告诉我一下吗,你是如何把它组合在一起的?我想练习一下,就像勒维特研究这些玻璃底片一样。所以我转向,看着这些玻璃底片,试图将我自己的注意力放在上面。一个特别的盘子……
引起了我的兴趣,因为在盘子的边缘,有一个非常明显的扭曲。所以当星光穿过望远镜的镜头时,它在盘子的边缘发生了扭曲。现在,这是一个勒维特非常了解的现象,在她试图从这些表面提取数据时,她需要导航。
但我对这些人工制品非常着迷,对星光扭曲的方式非常着迷,因为它几乎看起来像是在这些恒星上装上了翅膀,好像它们是飞蛾、蜻蜓和鸟类一样,几乎要飞起来了。
这些物体的特殊性引起了我的注意,并让我想起了勒维特是如何建立她的发现的,她需要一颗一颗地建立它。所以我决定通过放大底片的部分区域,并在表面绘制这些特殊的人工制品来欣赏这种特殊性。
令我惊讶的是,我的注意力很容易被它们的优雅、透明度、深度和奇特性所吸引。它让我想起了勒维特,勒维特在她自己的工作中是多么明显地投入、专注和投入。
我提到过,吸引我关注勒维特故事的部分原因是她做出了一个深刻的发现,开启了现代宇宙学,但由于她本人没有活到看到这一发现的影响,我想知道,她对自己的工作是否满意?阅读她的科学论文、信件,并自己查看这些玻璃底片,我可以看到她是多么地被这项专注的工作所吸引、投入和欣喜。
安娜,你对勒维特作品的热情和钦佩是显而易见的。但你刚才提到勒维特没有活到看到她作品的影响。那么你能告诉我她职业生涯的结束吗?在她突破性的发现之后发生了什么?
所以,勒维特一生都在哈佛大学研究这些玻璃底片上的变星,并将她的发现——勒维特定律——公布于世。天文学家们立即理解了它的意义,并从那里开始了发现。但是……
勒维特不幸于1921年去世。如果你想想哈勃拍摄的那张著名的玻璃底片照片,那是1923年拍摄的。所以在勒维特去世两年后,哈勃在仙女座星系中发现了一颗造父变星,并证明它确实是一个星系。从那里开始,对吧,哈勃的工作继续进行,每次哈勃在一个螺旋星云中识别出一颗造父变星,他就可以计算出它与我们的距离,并证明
它有多远。在20世纪20年代末,他1929年的论文表明,不仅我们周围有星系,而且他证明了在它们的光的红移中,星系离我们越远,它后退的速度就越快。所以我们的宇宙正在膨胀。所以你认为仅仅十年内,就发生了这种
我们意识的深刻转变,从对吧,夜空中这些光点,不确定它们有任何深度感,到理解我们银河系的形状和范围以及我们自己之外的星系。所以我想庆祝这位真正奠定现代宇宙学基础的女性,同时也庆祝她所经历的生活。
早些时候,你提到勒维特是哈佛大学众多女性中的一员,她们有自己的建筑来做这项工作。然而,即使她们在该领域有工作,天文工作仍然非常明显地按性别划分。女性只能编目和分析数据,而男性则收集数据。你能多谈谈女性在这个时期对天文学的影响吗?
你说的对,女性不允许拍摄照片或在晚上通过望远镜观察。她们白天在分析玻璃底片。
有趣的是,人们认为直接通过望远镜进行的观察才是科学所在。科学实际上是在底片上。数据就在那里,发现潜伏在那里。因此,女性,勒维特和她的同事们,现在被称为哈佛计算机,获得了访问权限,这是对数据的第一次访问。
是的,当时女性只有一个职位描述。她们被称为计算机,只有一个薪酬等级,没有机会在职业生涯中晋升。但是,鉴于可以进入这个世界,勒维特和她的同事们对这项工作的投入和奉献是显而易见的。
而且,你知道,勒维特在她的一生中都在哈佛大学天文台工作,直到她去世。但和她一起工作的还有其他女性,你知道,我有一份名单,当然安妮·坎农因她专注于研究恒星光谱的工作而闻名,但她也在那里工作了一辈子。梅贝尔和埃迪思·吉尔是姐妹,在那里工作了几十年。艾达·伍兹,另一位哈佛计算机,在那里工作了37年。
所以这些女性都致力于这项工作,围绕着这项工作,她们之间发展了一种明显的温暖,既是对工作的温暖,也是彼此之间的温暖。似乎当时有一些女性得到了认可,但你认为为什么我们对历史的叙述往往忽略了这些哈佛计算机的工作呢?
这是我在为这本书进行研究时出现的一个引人入胜的组成部分,那就是我认为我们许多人都认为是勒维特那个时代的性别歧视限制了她的认可。看看那个时代,女性,哈佛计算机……
处于中心位置,处于国际天文研究的中心。所以在档案馆里,经常有写给当时天文台主任的信,说,最新的进展是什么?你能告诉我更多关于这个发现的信息吗?我们在研究方面进展如何?所以这些女性,特别是勒维特和她对变星的研究,她在天文界所做的事情是众所周知的,而且,你知道,他们的研究依赖于她的工作。
所以我发现,实际上是历史的重述,那段历史,更成问题。所以女性经常被轻描淡写,哦,是的,这是一项非常乏味、细致的工作,而且得到了认可,但被视为例行公事,或者只是,你知道,为了进行真正的研究而需要做的工作。我发现,是的,就像所有的科学研究一样,
结果需要重复。科学有一定的乏味之处,就像哈勃需要测量他玻璃底片上的乳剂圆圈来做出他自己的发现一样。所以过程是一样的,但不知何故,女性的工作被贬低为某种背景,而实际上她们处于研究的前沿,推动着天文学领域向前发展。这似乎是我们结束对话的好地方。
但在我们结束之前,你对我们应该如何记住勒维特和天文学史上这段激动人心的时期有什么最后的话要说吗?所以当然,庆祝她的发现和她的遗产是这本书的重要组成部分,真正地看到科学,看到她的发现对所有未来的发现的影响。但是我们
回到那种基本的单位,测量恒星的亮度,一颗一颗地建立一个发现,嗯,
专注的注意力对我来说真的很有帮助,它提醒我,我们可以将这种技能应用于任何我们正在进行的努力,无论是艺术实践还是科学实践。所以,我能看到莱维特参与这项工作的方式,看到这种奉献,这种承诺,甚至她写下了快乐和喜悦的字眼,真的
认识到注意力是如何建立并为我们周围的世界带来丰富性以及我们可以看到的东西,这作为她遗产的一部分也是一份如此美好的礼物。啊,说得真好。安娜,非常感谢你写了这本书,并今天加入我们。哦,非常感谢你邀请我。是的,感谢你帮助讲述莱维特的的故事。
这就是《科学中的迷失女性》。我是你的主持人卡罗尔·萨顿·刘易斯。本集由索菲·麦克纳尔蒂制作。感谢安娜·冯·梅滕斯抽出时间与我们交谈。汉斯代尔·希是我们的音响工程师。莱克西·阿提亚是我们的事实核查员。丽齐·尤尼翁创作了我们所有的音乐,莉莉·韦尔设计了我们的艺术作品。
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