太空大人物-薇拉·鲁宾

喜欢看星星的孩子如何成为天文学家

在人类探索宇宙的壮丽篇章中,有这样一位女性天文学家,她用一生的热情和执着,为我们揭示了宇宙的深邃与神秘。她,就是薇拉·鲁宾,一个从小就对星星充满好奇的孩子,最终成长为在暗物质研究领域做出重大贡献的杰出科学家。

薇拉·鲁宾于1928年7月23日出生在美国费城的一个普通家庭。从小,她就被夜空中闪烁的星星深深吸引,这份对星空的热爱,如同一粒种子,在她心中生根发芽,最终引领她走上了天文学的道路。然而,在她成长的那个时代,女性天文学家是极为罕见的,许多大学甚至不允许女性修习天文学。但薇拉并未因此而放弃,她坚信自己的梦想,努力争取每一个学习和研究的机会。

薇拉·鲁宾从小就为繁星深深着迷,她也做出了许多与暗物质有关的重大贡献。

在求学之路上,薇拉展现了非凡的毅力和才华。她成功获得了瓦萨学院的奖学金,这是当时少数允许女性修习天文学的机构之一。在学院里,她如饥似渴地学习着天文学知识,为日后的研究工作打下了坚实的基础。毕业后,她并没有停下脚步,而是继续在乔治城大学攻读博士学位,即使成家立业,也从未放弃对天文学的热爱和追求。

薇拉的研究生涯充满了挑战和创新。在20世纪60年代和70年代,她开始了对仙女座星系(M31)自转曲线的研究。这是一项极为复杂且艰难的工作,但她却以惊人的毅力和严谨的科学态度,完成了这项研究。根据牛顿引力定律和开普勒运动定律,在像太阳系这样的系统中,距离中心越远的行星轨道速度越慢。但鲁宾观察到,仙女座星系边缘的恒星和中心附近的恒星以接近相同的轨道速度移动,这一观察结果与基于可见物质质量预测的星系旋转曲线不符。鲁宾推论,这应会让星系内的物质散逸,但星系却因某些缘故而保持稳定。她据此主张:有一种看不见的致密物质──暗物质──稳定了星系,这一发现震惊了科学界。

暗物质是一种看不见、摸不着的物质,它占据了宇宙的大部分质量,但我们对它的了解却微乎其微。薇拉和天文学家肯特·福特通过大量的观测和数据分析,首次提供了暗物质存在的强有力证据。他们发现,星系内部的恒星运动受到了某种未知引力的影响,而这种引力正是由暗物质产生的。这一发现不仅挑战了过去广为接受的星系运动和分布理论,也为我们理解宇宙的演化和结构提供了新的视角。

鲁宾的研究挑战了过去广为接受的星系运动和分布理论

鲁宾的观测结果提供了暗物质存在的证据,这种暗物质被认为占宇宙总质能约26.8%的神秘成分。

薇拉的贡献不仅仅在于她为暗物质存在提供了关键观测证据,更在于她推动了天文学领域的发展和进步。她的研究成果得到了科学界的广泛认可,她也因此获得了许多荣誉和奖项。1996年,她荣获了英国皇家天文学会的金质奖章,这是自1828年以来首位获得该奖项的女性天文学家。这一荣誉不仅是对她个人成就的肯定,也是对所有女性科学家在天文学领域努力的认可。

除了科学研究之外,薇拉还非常重视教育事业。她曾在多所学院任教,包括蒙哥马利学院和乔治城大学。她致力于将天文学知识传授给下一代的学生,尤其是那些对天文学充满热情的年轻女性。她用自己的经历告诉她们,性别不是追求梦想的障碍,只要有足够的热情和努力,女性同样可以在科学领域取得卓越的成就。

鲁宾和福特在研究其他旋涡星系之前,先行研究了仙女座星系。

薇拉的一生是对科学、梦想和坚持的最好诠释。她用自己的行动证明了女性同样可以在天文学领域发光发热,为人类的科学事业做出贡献。她的故事激励着无数年轻女性勇敢追求自己的梦想,不畏艰难,勇往直前。

尽管薇拉已经离我们远去,但她的精神和成就将永远铭记在人类探索宇宙的历程中。她的名字将与暗物质、星系和宇宙紧密相连,成为天文学领域一颗璀璨的明星。她的一生告诉我们,无论梦想多么遥远和艰难,只要我们心怀热爱和坚持,就一定能够跨越时空的界限,触摸到宇宙的奥秘。

生平大事记

1928年:薇拉·佛罗伦斯·库柏(婚后改姓鲁宾)在7月23日生于美国费城。

1948年:她毕业于瓦萨学院,是班上主修天文学的学生。

1951年,她在康奈尔大学获得硕士学位。

1954年:鲁宾在乔治城大学取得博士学位,其关于星系分布理论的学位论文,为她惊人的天文生涯铺上康庄大道。

1965年:她成为首位获得正式批准,得以使用南加州帕洛玛天文台(Palomar Observatory)并在此进行研究的女性。

1965年:在蒙哥马利学院和乔治城大学任教并加入了卡内基科学研究所的地磁学部(Department of Terrestrial Magnetism)。

20世纪70年代:借由精确测量旋涡星系(如仙女座星系)的旋转曲线,并证明星系外围恒星的速度异常高于仅由可见物质引力所能维持的速度,她与合作者肯特·福特一起首度提出暗物质存在的坚实证据。

1993年:鲁宾从比尔·克林顿总统(President Bill Clinton)手中接过代表美国科学界最高荣誉的国家科学奖章(注:实际颁奖年份为1993年,表彰其早期工作)。

2016年:鲁宾在美国新泽西州的普林斯顿过世,享年88岁,她是20世纪非常重要的天文学家之一。

薇拉·鲁宾,这位喜欢看星星的孩子,最终成为影响整个天文学界的女性巨擘。她的故事不仅是个人成长的传奇,更是人类探索宇宙、追求科学梦想的永恒篇章。

文中图片均来源于《How it works》杂志

作者:《how it works》科普团队

审核:孙轶飞 河北医科大学医学教育史研究室主任 中华医学会医史分会委员

图文简介

薇拉·鲁宾,这位喜欢看星星的孩子,最终成为影响整个天文学界的女性巨擘。她的故事不仅是个人成长的传奇,更是人类探索宇宙、追求科学梦想的永恒篇章。