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脉冲星实在是一种奇异的天体,人们对它的各种特性还没有完全了解,很多发现都是事先没有预料到的。随着人们对它的了解越来越多,这方面的理论建设也就会越来越完善,故事也许不会再发生。
那是1967年8月,剑桥射电天文台的女研究生贝尔在纷乱的记录纸带上察觉到一个奇怪的“干扰”信号,经多次反复钻研,她成功地认证:地球每隔1.33秒接收到一个极其规则的脉冲。得知这一惊人消息,她的导师休伊什曾怀疑这可能是外星人——“小绿人”——发出的摩尔斯电码,他们可能在向地球问候。但是,进一步的测量表明,这个天体发出脉冲的频率精确得令人难以置信,并没有电码的明显丰富信息。接下来,贝尔又找出了另外3个类似的源,所以排除了外星人信号,因为不可能有三个“小绿人”在不同方向、同时向地球发射稳定频率信号。再经过认真仔细研究,1968年2月,贝尔和休伊什联名在英国《自然》杂志上报告了新型天体——脉冲星的发现,并认为脉冲星就是物理学家预言的超级致密的、接近黑洞的奇异天体,其半径大约10公里,其密度相当于将整个太阳压缩到北京市区的范围,因此具有超强的引力场。乒乓球大小的脉冲星物质相当于地球上一座山的重量。这是20世纪激动人心的重大发现,为人类探索自然开辟了新的领域,而且对现代物理学的发展产生了深远影响,成为上世纪60年代天文学的四大发现之一。
然而,荣誉出现了归属争议。1974年诺贝尔物理学奖桂冠只戴在导师休伊什的头上,完全忽略了学生贝尔的贡献,舆论一片哗然。英国著名天文学家霍伊尔爵士在伦敦《泰晤士报》发表谈话,他认为,贝尔应同休伊什共享诺贝尔奖,并对诺贝尔奖委员会授奖前的调查工作欠周密提出了批评,甚至认为此事件是诺贝尔奖历史上一桩丑闻、性别歧视案。霍伊尔还认为,贝尔的发现是非常重要的,但她的导师竟把这一发现扣压半年,从客观上讲就是一种盗窃。更有学者指出,“贝尔小姐作出的卓越发现,让她的导师休伊什赢得了诺贝尔物理奖”。著名天文学家曼彻斯特和泰勒所著《脉冲星》一书的扉页上写道:“献给乔瑟琳·贝尔,没有她的聪明和执著,我们不能获得脉冲星的喜悦。”
关于脉冲星真正发现者的争论和对诺贝尔奖委员会的质疑,已经历了40年。40年后的今天,它再次成为关注话题。回首往事,作为导师的休伊什获得了诺贝尔奖,无可厚非,但贝尔失去殊荣,却令人感到惋惜。如果没有贝尔对“干扰”信号一丝不苟的追究,他们可能错过脉冲星的发现。若把诺贝尔奖“竞赛”比作科学“奥运会”,那么,40年前的“裁判”们显然吹了“黑哨”,至少是误判,这玷污了诺贝尔奖的科学公正权威性。
最近,贝尔访问北京期间,笔者与她谈起脉冲星的发现经历和对诺贝尔奖的看法,她说,脉冲星发现后不久,她就被迫离开了剑桥大学。沉默稍许,她直言,上世纪60年代,科学机构普遍存在忽视学生贡献的倾向,特别是女学生。导师经常以“上级领导”自居,将学生成果窃为己有,然后想办法把学生一脚踢开。然而,1993年,两位美国天文学家因发现脉冲星双星而荣获诺贝尔奖时,诺贝尔奖委员会格外精心,邀请贝尔参加了颁奖仪式,算是一种补偿吧。1968年,离开剑桥后,她和休伊什没有再合作,直到上世纪80年代,他们才在一次国际会议上相见,并握手言和。脉冲星发现以来,除了诺贝尔奖,她荣获了十几项世界级科学奖,并成为科学大使。
今晚。在和苏珊·乔丝琳轻松地聊了一会儿天后,她温和地笑着对我说:“啊,这真好,我们是校友”。哦,我才意识到,贝尔博士于1965年在格拉斯哥大学(Univerdity of Glasgow)获得物理学士学位,而我多年后在同所大学的计算科学系从事学习和研究工作近十年。
与苏珊·乔丝琳在一起 (摄于2011年3月7日,Wolverhampton)
苏珊·乔丝琳·贝尔·伯内尔女爵士(Susan Jocelyn Bell Burnell。出生名: 苏珊·乔丝琳·贝尔, Susan Jocelyn Bell)是英国天体物理学家。当贝尔还是博士研究生时,与导师安东尼·休伊什(Antony Hewish)一起利用射电望远镜发现了第一颗脉冲星(Pulsar)。休伊什与莱尔(Martin Ryle)一同被授予诺贝尔物理学奖(The Nobel Prize in Physics)。
有关发现脉冲星的文件提到有5个作者,休伊什位列第一,贝尔列在第二。休伊什博士与莱尔博士一同被授予诺贝尔奖,但并没有把贝尔作为共同研究者列入获奖名单。这引起了争议,遭到了休伊什的同事——天文学家霍伊尔爵士(Sir Fred Hoyle)的谴责。瑞典科学院(The Royal Swedish Academy of Sciences),在其新闻稿中宣布1974年诺贝尔物理学奖,引用莱尔和休伊什在天体物理学的开创性工作,特别提到莱尔对孔径的工作合成技术的支持,和休伊什发现脉冲星上所起的决定性作用。罗瑟夫·什克洛夫斯基(Iosif Shklovsky)博士,1972年的布鲁斯奖(The 1972 Bruce Medal)的获奖者,在1970年国际天文学联合大会时找出贝尔,告诉她“贝尔小姐,你已作出20世纪最伟大的天文发现”。
贝尔于1969年在剑桥大学(University of Cambridge)纽霍学院(New Hall College。后改名为: 默里·爱德华兹学院, Murray Edwards College)获博士学位。在剑桥,她与休伊什等人共同建造利用星际闪烁(interplanetary scintillation)研究类星体(quasars)的射电望远镜。1967年7月,她在跟踪在天空中的星星的图表记录上发现了少许的“浮渣”。贝尔发现,脉冲信号非常规律的,以约每秒一次的脉冲率跳动。这一脉冲的来源暂时被称为“小绿人1号”(Little Green Man 1,或LGM-1,现在被称为PSR B1919+21),几年后被确认为一个快速旋转的脉冲星。
完成博士学位后,贝尔博士曾在南安普敦大学(University of Southampton, 1968年至73年),伦敦大学学院(University College London, 1974年至82年),和爱丁堡皇家天文台(Royal Observatory, Edinburgh,1982年至91年)工作。此外,1973年至1987年,贝尔博士也是英國公開大學的导师,顾问,考官及讲师。1991年,贝尔博士被任命为公开大学(Open University)物理系教授,她在这一职位上工作了10年。她也是美国普林斯顿大学(Princeton University)的客座教授。退休前,贝尔博士在2001年至2004年任巴斯大学(University of Bath)科学学院院长,也是2002年至2004年的英国皇家天文学会(Royal Astronomical Society)主席。她现为牛津大学(University of Oxford)的天体物理学客座教授,和曼斯菲尔德学院(Mansfield College)。贝尔博士是英国物理学会(Institute of Physics)现任会长。
虽然贝尔博士未能与休伊什分享1974年诺贝尔物理学奖,但她已经被其他许多机构颁发了以下奖章:
* 费城的阿尔伯特·迈彻尔逊奖章(富兰克林研究所,与休伊什博士共同获得,1973年)。
* 迈阿密的罗伯特·奥本海默纪念奖(1978)。
* 美国天文学会的比阿汀斯·莫瑞尔·廷斯利(英语:Beatrice Tinsley)奖(1987)。
* 英国皇家天文学会的赫斯切尔(英语:Herschel Medal)奖章(1989)。
* 国家射电天文台的卡尔·古瑟·詹斯基讲席(1995)。
* 美国哲学学会的麦哲伦基金会(2000)。
* 皇家学会(2003)。
贝尔博士已经获得了无数荣誉学位,例如,最近:
* 2007年,她被授予哈佛大学(Harvard University)荣誉博士学位。
* 2007年6月,她获得从杜哈姆大学(University of Durham)的科学荣誉博士学位。
* 2007年6月,她被晋升为大英帝国的爵士(Dame Commander of the Order of the British Empire)。
* 她还拥有在英国勋衔制度(The British honours system)最重要的奖项:1999年,她收到了由英国女王伊丽莎白二世(Queen Elizabeth II)颁发的司令勋章(Commander of the Order of the British Empire)。
科研以外的生活:贝尔·伯内尔女爵士是位于北爱尔兰的巴利米纳(Ballymena)的剑桥文法学校(Cambridge House Grammar School)的房屋赞助人。 她还是法拉第科学与宗教研究所(Faraday Institute for Science and Religion)的顾问。 她还获得了钢琴演奏的皇家音乐学会(FRSM)的证书。另外,她通过开展各种活动来提高妇女的地位,使妇女更多地担任物理学和天文学领域的学术职务。
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