改變世界的8項研究 你瞭解幾個?

2022年03月09日10:46

  來源:原理

  在一些改寫科學歷史的發現和創新背後,有不少偉大女性的身影。過去,她們的貢獻往往因為時代的原因而被忽視,但今天她們所做出的偉大成就逐漸被更多的人所瞭解。這裏選取了8項改變世界的研究,以及它們背後那個改變世界的女性名字。

  戰勝瘧疾的青蒿素  

  就很多方面而言,屠呦呦(1930 - )都是一位“不同尋常”的科學家。和很多研究人員不同,她在求學階段並沒有取得正式的博士學位,她也沒有海外留學的經曆,但她卻用研究成果拯救了百萬人的生命。

  她和團隊從中醫典籍和古老的中藥方中找到靈感,從一種被稱為青蒿的常見中藥材中提取出了無色結晶的活性成分,它被命名為青蒿素。這種化合物成了抗瘧的特效藥。屠呦呦也因此成為2015年諾貝爾生理學或醫學獎得主。

  繪製全球海底科學地形圖  

  我們在近代對地球顛覆性的認知起源於阿爾弗雷德·魏格納等一批地質學家的大膽猜測,那就是板塊構造說。但讓這一理論變得廣為接受的過程卻並沒有那麼順利,其中的關鍵一步就是來自我們對海床的認識。

  直到20世紀50年代,在聲呐技術的幫助下,瑪麗·薩普(Marie Tharp,1920 - 2006)開始繪製並出版第一批海底地形圖,讓人們第一次真正“看見”了海底的樣子。尤其是她繪製的橫跨北大西洋的剖面圖揭示出了洋底中央的巨大裂穀,並通過對比地震震中,她和合作者發現,地震的震中都位於裂穀內部,這說明,運動就發生在這裏,大陸的確在漂移。

  拍攝“照片51號”  

  羅莎琳德·富蘭克林(Rosalind Franklin,1920 - 1958)錯過了諾貝爾獎,但她的名字卻已經永遠地和DNA聯繫在了一起。1952年,富蘭克林和博士生雷蒙德·高斯林捕捉到了DNA的X射線衍射模式,拍攝了著名的“照片51號”,成為解開DNA雙螺旋結構的關鍵。

  然而,富蘭克林對科學的貢獻遠不止於此。她利用X射線晶體學證明了菸草花葉病病毒的詳細結構,為脊髓灰質炎病毒的研究奠定了基礎。她的一生短暫,卻為後人留下了許多寶藏。正如她的碑文所言,“她對病毒的研究和發現為人類帶來了長久的益處”。

  打破自然界的對稱性  

  吳健雄(1912 - 1997)常被稱為“物理學第一夫人”。她借助高超的技術完成了實驗,發現鈷-60的放射性原子發射的電子大多是左手性的。也就是說,弱力違反了原本認為的那種鏡像對稱,它更“喜歡”左手性粒子。這一結果是宇稱破壞的直接證據,證明了李政道和楊振寧的理論預測的正確性。

  除此之外,她還參與過曼哈頓計劃,利用擴散法分離了鈾同位素235和238,並解決了鏈式反應無法延續的重大問題。雖然她並沒有諾貝爾獎得主的頭銜,卻是公認的無冕之王,也是有史以來最傑出的實驗物理學家之一。

  發現鳥類領地行為的含義  

  雖然完全像動物那樣觀察世界是不可能的事情,但多年來,科學家一直在嚐試儘可能地瞭解動物眼中的世界,從而更深入地瞭解自然。這就離不開細緻入微地觀察動物的行為及其背後的原因,這一領域也被稱為動物行為學。這一領域中開創性的科學家之一就是瑪格麗特·摩爾斯·尼斯(Margaret Morse Nice,1883 – 1974)。

  從20世紀初到20世紀60年代,她研究動物行為長達半個多世紀,尤其對北美歌雀進行了大量細緻的田野調查,從而發現了鳥類的領地行為及其背後的含義。更有趣的是,在尼斯成為母親後,她還通過觀察自己子女的語言發育過程,發表了諸多有關語言學的研究論文。她的人生正如她自傳書名所描繪的那樣,“研究是我的熱情所在”(Research is a passion with me)。

  革命性的定理  

  當1935年,阿爾伯特·愛因斯坦在為埃米·諾特(Emmy Noether,1882 – 1935)撰寫訃告時,他稱諾特是一位“極富創造力的數學天才”。這絲毫沒有誇大的成分。自從諾特定理於1918年發表以來,它在一個多世紀的時間里一直是物理學界最重要的定理之一。這則定理將守恒定律與自然對稱性聯繫在一起,它表明,每一種對稱性都對應著一個相關的守恒定律,反之亦然。它不僅解決了廣義相對論中一個令人困擾的難題,還為物理學家提供了一種統一的視角觀察和研究宇宙。

  到了20世紀下半葉,諾特定理也成了粒子物理學標準模型的基礎。它因此也被一些物理學家譽為“20世紀和21世紀物理學的指路明燈”。此外,諾特在數學領域同樣做出了卓越的貢獻,她開創了抽像代數這一學科,她的名字也出現在許多數學概念中。

  描述二氧化碳溫室效應  

  我們如今已經清楚地知道,大氣中二氧化碳驚人的吸熱能力是全球變暖的主要驅動力。二氧化碳的這種特點早在19世紀中葉已經被發現了。

  當時,尤尼斯·富特(Eunice Foote,1819 - 1888)進行了一項簡單的實驗。她在兩個玻璃量筒中各放了一個溫度計,向其中一個量筒注入二氧化碳氣體,而另一個注入空氣,並將它們一同放在太陽下曝曬,最終,含有二氧化碳的量筒溫度要高得多。富特意識到,大氣中的二氧化碳會吸收大量熱量。她因此富有遠見地提出“如果空氣中混有更高比例的二氧化碳,就會導致氣溫升高”。

  世界上第一個計算機程式  

  作為詩人拜倫的女兒,埃達·洛夫萊斯(Ada Lovelace,1815 - 1852)實際上並沒有和拜倫有太多交集,而是跟著母親生活。她接受了很好的私人教育,尤其是學到了許多有關科學和數學的知識,這在她所生活的年代背景下是非常難得的事情。

  在很早的時候,洛夫萊斯就展示出了驚人的天賦,十幾歲時她便和查爾斯·巴貝奇開始了“分析引擎”的研究,它通常被認為是計算機的前身。更難得的是,相比於其他人,洛夫萊斯關注到了數據的潛力,並提出了有關機器處理更多任務的可能,比如用機器生成音樂作品。同時,她還開發了一種算法計算伯努利數。

  #創作團隊:

  策劃:HZXZ

  撰文:Gaviota

  排版/設計:雯雯

  #參考來源:

  https://theconversation.com/womens-history-month-5-groundbreaking-researchers-who-mapped-the-ocean-floor-tested-atomic-theories-vanquished-malaria-and-more-178473

  https://theconversation.com/scientists-understood-physics-of-climate-change-in-the-1800s-thanks-to-a-woman-named-eunice-foote-164687

  https://theconversation.com/margaret-morse-nice-thought-like-a-song-sparrow-and-changed-how-scientists-understand-animal-behavior-123734

  https://theconversation.com/marie-tharp-pioneered-mapping-the-bottom-of-the-ocean-6-decades-ago-scientists-are-still-learning-about-earths-last-frontier-142451

  https://theconversation.com/emmy-noether-faced-sexism-and-nazism-100-years-later-her-contributions-to-ring-theory-still-influence-modern-math-163245

  #圖片來源:

  封面圖:https://www.beyondcurie.com/exhibits

  尤尼斯·富特:Carlyn Iverson/AA Climate.gov

  瑪麗·薩普:Lamont-Doherty Earth Observatory and the estate of Marie Tharp

  瑪格麗特·尼斯:Wikipedia

  其餘人像:https://www.beyondcurie.com

 

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