客观地说,安妮·沃克作为天文学家并没有做出特别的发现,只是按部就班地完成了一位普通天文学家的日常工作。但在她所处的时代里,她和很多女性计算员/天文学家的工作为此后女性投身科学点燃了星星之火,鼓励和引领更多女性走上科学研究的道路。
鞠强 | 撰文
剑桥大学在天文学研究的历史上占据重要的位置,但在那些如雷贯耳的名字背后,这所大学历史上第一位女性天文学家却在一个多世纪的时间里湮没无闻。她的名字叫作安妮·沃克(Annie Walker)。
一些记录显示,从1878年到1903年,安妮在剑桥天文台工作了25年,在此期间她以一名“计算员”(computer)的身份,根据男性同事对恒星和行星位置的观测完成了复杂的计算。在那个年代里,只有男性才有权利使用望远镜进行观测。
但根据剑桥大学的天文报告和出版物等历史记录,剑桥大学天文学研究所图书馆信息经理马克·赫恩(Mark Hurn)和牛津大学莫德林学院的罗杰·哈钦斯(Roger Hutchins)发现,安妮在剑桥天文台实际上发挥了更加重要的作用:她不仅做了大量的计算工作,还参与了恒星观测。
这一发现确认,安妮·沃克是剑桥大学历史上第一位女性职业天文学家。而在整个英国的历史上,安妮·沃克之前也只有卡罗琳·赫歇尔(Caroline Herschel)可以算是女性职业天文学家。
19世纪90年代晚期的剑桥天文台南立面(来源:剑桥大学天文学研究所)
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从小镇到剑桥
1863年,安妮出生于英国萨福克郡。她的家里一共有4个孩子,父亲埃弗雷姆·沃克(Ephraim Walker)是当地的一位磨坊主。小时候,安妮就表现出数学上的天赋,10岁进入剑桥的卡文迪什寄宿学校学习。15岁时,她在等待参加地方高级数学考试的时候,凭借自己的数学才能在剑桥天文台获得了一份兼职工作,在那里担任计算员。此时,她家里的经济状况不佳,这样一份兼职工作的收入能够帮助她继续自己的学业。
在电子计算机出现之前,computer这个单词指的是从事计算工作的计算员。在安妮的年代,计算员几乎是女性接触天文学研究的唯一机会。因为当时的天文学研究主要是进行各种观测和拍摄,在此基础上完成大量的测量和计算,从而得到恒星位置、行星轨道等信息。这些计算工作繁重且枯燥,报酬很低,不容易招聘到男性,女性才获得了机会。美国科学史作家达娃·索贝尔(Dava Sobel)在《玻璃底片上的宇宙:哈佛天文台与测量星星的女士》(The Glass Universe: How the Ladies of the Harvard Observatory Took the Measure of the Stars)这本书中讲述了与安妮同时代的哈佛天文台女性计算员的故事。
在安妮之前,哈里特·哈迪(Harriet Hardy)已经在剑桥天文台担任计算员,她是那里的第一位女性计算员。哈里特的表现使时任台长约翰·库奇·亚当斯(John CouchAdams)教授相信,受过数学教育的女性能够在计算工作中发挥作用,而且天文台更容易承担她们较低的薪水。
在安妮以优异的成绩通过地方高级数学考试后,亚当斯于1879年给她提供了一个剑桥天文台的全职计算员职位。从1882年开始,他又培训安妮进行观测工作。除了亚当斯外,天文台首席助理安德鲁·格雷厄姆(Andrew Graham)也对安妮的观测进行了指导。当时,她每个季度能够获得10英镑的薪水,以及每年价值30英镑的免费住宿和取暖待遇。这样的收入使她实现了经济独立。
剑桥天文台的子午仪,摄于1896年4月。图中的天文学家几乎肯定就是安德鲁·格雷厄姆(来源:剑桥大学天文研究所)
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从计算员到观测者
在从事计算和观测的过程中,安妮逐渐被天文学所吸引。通过努力寻求更多观测的机会,她超越了女性计算员的常规职业路径,并且改变了她自己的职业生涯。
梳理1879年至1904年的《剑桥天文台年度报告》(Cambridge Observatory AnnualReports),亚当斯在1881—1882年的报告中这样记录:“自上一份报告以来,天文台员工的唯一变化就是哈迪小姐根据自己的意愿于8月底离开,她的职位由沃克小姐接替。沃克小姐在初级和高级地方考试中表现优异,有望成为一名优秀的观测者和高效的计算员。”
另外,1884年4月22日发生的一场地震,使得望远镜目镜中的线路发生震动,安妮不得不暂停观测工作。这一事件也被记录在年度报告中。这些记录都表明安妮参与了当时的观测工作。
安妮是以计算员的身份进入的剑桥天文台,但她很幸运地获得了亚当斯和格雷厄姆的指导与鼓励。而她也凭借自己的努力和才华,出色地完成了计算和观测工作。1895年时,安妮的年薪是90英镑(并有免费食宿)。尽管她在名义上仍然只是一位计算员,但已经是当时英国天文学界收入最高的女性。这从一个侧面说明了亚当斯和格雷厄姆对她工作的认可。
1895年的剑桥天文台,安妮·沃克居住在左侧翼楼里(图源:参考文献2)
安妮在剑桥最重要的观测成果是她为《剑桥地区目录》(Cambridge Zone Catalogue)增订版所完成的附录,这是为绘制天空所进行的首次国际合作的一部分。附录的题目是《1896年至1899年沃克小姐进行的修正观测》(Revision Observations Made by Miss Walker in the Years 1896 to 1899)。为了完成这份附录,安妮对1585颗恒星进行了大约4800次观测,通常每颗恒星要进行3次观测。这个附录占据了整个目录大约10%的篇幅,这是安妮最接近以自己的名字发表成果。随后,她还为《黄道目录》(EclipticCatalogue)进行了观测。
类似的故事也发生在大西洋彼岸的哈佛天文台。在前后两任台长爱德华·皮克林(Edward Pickering)和哈洛·沙普利(Harlow Shapley)的支持下,哈佛天文台的一些女性员工从计算员起步,逐渐成长为优秀的天文学家。例如,威廉明娜·弗莱明(Williamina Fleming)成为哈佛大学历史上第一位获得正式头衔的女性,安妮·坎农(Annie Cannon)创立了一套沿用至今的恒星光谱分类系统,而塞西莉亚·佩恩(Cecilia Payne)成为哈佛大学有史以来第一位女性正教授和第一位女性系主任。
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从被遗忘到获得正名
与哈佛天文台的女性同胞在天文学史上留下了自己的名字不同,而安妮·沃克的天文学家的身份则在100多年的时间里被人们所遗忘。
随着天文台领导的变更,安妮的命运发生了重大的改变。亚当斯在1902年去世,由罗伯特·鲍尔(Robert Ball)教授接任台长一职。他的愿景是迎接天文学的一个新时代,为此他寻求使用现代化的仪器,并且希望招募新一代具有新技能的、接受过研究生教育的数学助理。安妮的情况显然无法顺应这种变化。虽然她给鲍尔写信,表示“我渴望为天文学作出贡献”,但是鲍尔不为所动。安妮意识到,除了担任正式计算员的职位外,她不会再有任何晋升的机会。
1902年,鲍尔以较低的薪水雇用了两名女性研究生担任计算员。1903年,在格雷厄姆退休后,安妮也从剑桥天文台辞职。
几个月后,她移居澳大利亚,与此前搬到澳大利亚的家人团聚。在1905年墨尔本东南部弗林德斯区的选民名册上,安妮在职业一栏填写的是“天文学家”(而非她此前的正式职位“计算员”)。由此可见,虽然安妮在剑桥天文台的工作以失望结尾,但她仍为自己的天文学观测工作感到自豪。
但是在当时的澳大利亚,计算员不被允许使用望远镜。此后,也没有记录表明她在澳大利亚继续从事天文学研究。1910年后,她在选民名册上登记的职业是“家务”。1940年3月2日,安妮·沃克在墨尔本郊区的格伦亨特利去世,享年76岁。
1919年,在安妮离开剑桥天文台16年后,鲍尔在剑桥天文台的继任者、英国著名天文学家阿瑟·爱丁顿(Arthur Eddington)将她完成的附录出版,并把这项工作归功于她。然而,此后她逐渐从天文学界的记忆中消失。在她远离天文学数十年后,她的家族的年轻一代都不知道她曾经从事过天文学研究。更加令人遗憾的是,除了安妮的工作笔记和少量官方记录外,没有更多关于她的信息,而且到目前为止甚至没有一张她的照片。
赫恩和哈钦斯希望,他们的研究能够恢复安妮的历史地位。一项可喜的进展是,剑桥大学天文学研究所从国际天文学联合会(IAU)争取到将一颗编号为5400(1989 CM)的主带小行星命名为安妮·沃克,纪念100多年前这样一位同样仰望星空的女性。
英国作家保罗·斯特拉森(Paul Strathern)在《门捷列夫之梦》(Mendeleyev’sDream)一书中对女性被排除在科学研究之外表达了遗憾:“一半的人口被完全阻隔在科学发展之外。想想那些本可以避免的过失,那些未能更早出现的突破性理论……我们本可以投入双倍的人类来解决这些问题。”“如果科学发展的视野没有始终紧闭着一只眼睛,本可以取得更多的成就。”
客观地说,安妮作为天文学家并没有做出特别的发现,只是按部就班地完成了一位普通天文学家的日常工作。但在她所处的时代里,她和很多女性计算员/天文学家的工作为此后女性投身科学点燃了星星之火,鼓励和引领更多女性走上科学研究的道路。今天,我们仍然需要不断告诉整个社会,探索星空,性别不应该成为阻碍,女性可以做出更多的贡献。
参考文献:
[1]https://www.cam.ac.uk/stories/asteroid-named-after-first-woman-at-cambridge-paid-to-observe-the-heavens
[2]https://anniewalkerstars.com/about-annie-walker/
[3]达娃·索贝尔.玻璃底片上的宇宙:哈佛天文台与测量星星的女士[M].肖明波,译. 杭州:浙江教育出版社,2024.
[4]保罗·斯特拉森.门捷列夫之梦:从炼金术到元素周期表[M].王加祥,译. 上海:上海译文出版社,2025.
BOOK TIME
《玻璃底片上的宇宙:哈佛天文台与测量星星的女士》
[美] 达娃·索贝尔著
肖明波 译
浙江教育出版社/后浪
2024年5月 出版