发现之乐
观测星斗的人该算是最有敬畏心和好奇心的。苏格兰科学家玛丽·桑莫维尔(Mary Somerville)是第一位在《皇家协会哲学会报》(Philosophical Transactions of the Royal Society)发表实验结果的女性。她在1831年写道:“天空提供了科学上最崇高的研究课题,星体巨大又壮丽,移动的速度快得难以理解,彼此之间的距离奇远无比,这得要何等的能量才能维系这样的恒久运行!这股能量真让人印象深刻。”不过,她继续写道,大自然的宏伟跟人类的发现能力相辉映,“同样令人印象深刻的是,伟大的宇宙原动力何等仁慈,它赐给人类官能,让人不仅能欣赏它宏伟的创造,还能精确查证它的运作法则”。
不管是研究天还是地,多数科学家那股发现的丰富之情得追溯到他们幼年,而且这股感觉会再三浮现,引导他们继续前行。哈佛大学心理学家霍华德·加德纳(Howard Gardner)等几位学者,把这种知识上的欢乐时刻命名为“明朗化体验”(crystallizing experience),也就是孩子头一次爱上某个特定想法或思考方式的那一刻。早年的强烈热情往往会影响人一生之久,这让人想起刘易斯所说的话,只要是体验过欢乐的人,都想再来一次。经历过爱、可卡因或躁狂症所带来之狂喜的人,或是那些在运动场上经历过得胜快感的人,都会试着重温激情。那些体验过发现之乐的人也是如此。
塞西莉亚·佩恩–加波施金(Cecilia Payne-Gaposchkin)就是这样的人。她是20世纪最伟大的天文学家之一,在天文学上有许多重要贡献,其中包括发现宇宙中多数天体都是由大气构成的。她的博士论文讨论了恒星的大量元素,论文后来成书,名为《恒星大气》(Stellar Atmospheres)。这本书是天文学的经典之作,它“跨出重要的一步,以科学方式展现了一项哲学概念,即大自然界的天体,如恒星、太阳、地球等全是由相同物质构成的”。她的第二本书《明亮之星》(The Stars of High Luminosity)也是先驱之作,一位同僚指出,这本着作让人看到什么叫做“以勇敢及探险的心探索未知世界”。
佩恩–加波施金从小就展现对科学的热情。5岁时,她看到一颗流星,当下就立志要当天文学家。她还决定尽早开始,免得等到她长大,“已经没研究可做了”。她在英国长大,还是个小女孩时,就已凭着女性特有的天赋学会了初步的科学知识,而且从此满怀热情地投入科学生涯:“兰花园的蔓草堆里长了蜂兰,一只昆虫跑进紫色星状叶片上的花朵。我母亲以前讲到利维拉这个地方时,提到过隐身蜘蛛、含羞草和兰花,我因此灵光一闪,一下子就认出来这只昆虫。我第一次懂得那种突然明白某事后心脏怦怦跳的感觉,这就是我的热情。我想,我的科学家生涯就是从那一刻开始的,那时我大概8岁吧。70多年过去了,我能够努力不懈,是因为盼望再得到那样的启示。结果,我并没有失望。这种时刻很少,而且会毫无预警地在‘值得大书特书的日子’里来临。对浏览大自然面貌的人来说,这是难以形容的回报。”
佩恩–加波施金身处由男性主导的学术圈,她之所以能克服这种处境下的困难,靠的就是对科学的澎湃热情。在剑桥大学念学士时,她被迫一个人单独坐在演讲厅的第一排(早几年前,女生得在年长女性作陪下才能听演讲),而且当时的女性是拿不到大学学位的。她凭着热情前行。1919年她踏入剑桥,那时候念物理“纯粹为了好玩”。她说当时的卡文迪什实验室“全是赫赫有名的传奇人物。有伟大的汤姆森(J. J. Thomson)、制造质谱仪的阿斯顿(Francis William Aston)、研制出“云室”的威尔逊(C. T. R. Wilson)……以及名气最响亮的卢瑟福(Ernest Rutherford)”。
她在三一学院听到亚瑟·斯坦利·爱丁顿(Arthur Stanley Eddington)教授演讲,说到他1918年带领探险队到巴西观测天蚀现象的事,让她非常兴奋:“回到寝室后,我发现我可以把演讲内容逐字写下来……我非常震撼,大概连续三天没睡觉,有类似精神崩溃的感觉。”(很多认识佩恩–加波施金多年的人都说,她常工作到筋疲力竭的危险地步。她母亲有一回发现,她这个女儿“大体上是靠热情支撑才活下来的”。)但她说,爱丁顿“为我打开了天门”。
之后,她听了哈佛大学天文台新任台长哈罗·沙普利(Harlow Shapley)的演讲,随即大胆请求她口中这位“与星斗同行的人”让她投入门下,跟他做研究,他答应了。于是佩恩–加波施金1923年去了美国,她后来回忆说:“新英格兰这个地方有股率性的气氛,好像没有事是做不到的。”她以“狂喜的心情”在6星期内写完博士论文(这篇论文被誉为“天文学有史以来最杰出的论文”),并获颁哈佛大学天文台授予的第一个天文学博士学位。
身为女性,佩恩–加波施金没有资格在大学任教,哈佛大学对女性的歧视尤其严重。校长阿伯特·劳伦斯·洛厄尔(Abbot Lawrence Lowell)不认为女性可担任教职,因此佩恩–加波施金只能当沙普利的技术助理。她在自传《染匠之手》(The Dyer’s Hand)里写道:“女性非常不利,薪水低、地位低、升迁慢……我拖着沉重的脚步前进,走向一个不抱期望的目标,沿途的美景是我的奖励。”
尽管困难重重且歧视明显,但对科学的热情支撑她继续向前。她在《星体的形成》 (Stars in the Making)的导言里提到:
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天文学家都是无可救药的乐观主义者。他们仰观澎湃的大气,凝视永远遥不可及的星体与银河;他们讲的是几百万度的高温、比我们的最低真空还要小的密度;他们研究已经离开光源200万年的光。他们靠稍纵即逝的一瞥,重新建构出一部完整的历史……宇宙进化的戏码在延展无限的舞台上演,人的视野无法看尽一切。这戏码步调缓慢,自有人类以来,还看不到有任何动作。
学术界虽犹如冰河,但从天文学家的眼光来看,改变的速度倒也没那么慢。事情终究会有转变。1952年,也就是她进入剑桥大学30多年之后终于获得学位。4年后,她成为哈佛大学第一个晋升为教授并受聘为系主任的女性。有一个小行星以她的名字命名。此外,1977年,她成为美国天文学会第一个在罗素奖讲座发表演说的女性,她的谈话体现了科学发现所带给她的终身乐趣。她说,科学家的奖赏就是:“当你成为历史上第一个看到或知道某事物的人时,那种情绪上的震撼是无与伦比的。它会制造出赫胥黎所谓的‘神圣嗜酒狂’(Divine Dipsomania)来。”






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