Забытые женщины квантовой физики

В 1960-х годах группа физиков и историков начала масштабный проект, призванный каталогизировать и записать историю квантовой физики. Он назывался «Источники по истории квантовой физики» (SHQP). В рамках этого они провели интервью с физиками, которые помогли найти эту область три или четыре десятилетия назад. Из более чем 100 опрошенных только двое были женщинами.

В этом нет ничего удивительного: физика имеет репутацию страны, в которой доминируют мужчины, особенно столетие назад. Но даже сегодня недавние исследования показывают, что менее четверти ученых степеней по физике в Великобритании и США получены женщинами. Проследите линию тренда назад во времени, и вы сможете представить, что наступила эпоха, когда женщины просто не занимались физикой. Однако, история квантовой физики на самом деле не так просто, как я обнаружил в недавно прочитанной книге.

Женщины в истории квантовой физики включает 14 глубоко исследованных глав о женщинах, внесших свой вклад в эту область, начиная с 1920-х годов, многие из которых работали во времена, когда некоторые из самых знаменитых и влиятельных людей в этой области действовалив том числе Нильс Бор, Вольфганг Паули и Поль Дирак. Хотя я провел почти десять лет, изучая или писая о квантовой физике, я должен признать, что слышал только о двух из этих женщин — математике и философе Грете Херманн и физике-ядерщике Чиен-Шиунг Ву.

Даниэла Мональди из Йоркского университета в Канаде, которая была соредактором книги, говорит, что ее и ее сотрудников «объединила вера в то, что квантовая физика в широком понимании заслуживает лучших историй, более разносторонних историй, историй, которые не делают женщин невидимыми и не делают их сверхвидимыми как единичные, аномалии, исключения, легенды и так далее».

Соответственно, Женщины в истории квантовой физики исследует жизнь таких физиков, как Уильямина Флеминг, чьи работы по звездной спектроскопии основаны на анализ звездного света – предоставил доказательства в пользу квантовой модели атомного иона гелия Бора. И Герта Спонер, которая экспериментально исследовала квантовые свойства молекул, что также послужило мощной реальной проверкой теоретических работ Бора. Также обсуждается Люси Менсинг, одна из пионеров применения математика матриц к задачам квантовой физики — метод, который сейчас распространён при изучении, например, квантовый спин. Читатели также знакомятся с Кэтрин Уэй, которая работала в области ядерной физики и собрала и отредактировала несколько публикаций и баз данных, которые стали незаменимыми в этой области, а также с Кэролин Паркер, спектроскопистом и первой афроамериканкой, получившей аспирантуру по физике.

Читая об этих физиках, я узнал очень много о мельчайших деталях того, как возникла дисциплина, которую мы теперь называем квантовой физикой. одна из самых поразительно успешных отраслей науки. Даже история Ву, большую часть которой я думал, что знаю, потому что она прославилась своей работой над слабое ядерное взаимодействиеудивил и ошеломил меня. В нем содержались примечательные подробности о ее новаторской, но непризнанной работе по квантовой запутанности. Это странное квантовое свойство сейчас является основой многих быстро развивающихся квантовых технологий.

Но, пожалуй, самое интересное, что я понял, — это осознание того, насколько незаменимыми были многие из этих женских профессий. Вклад, который они внесли в квантовую физику, не обязательно вызвал смену парадигмы в этой области, и все они не были уникальными талантами поколений. Они достигли разного уровня академических успехов, публиковались в журналах или участвовали в государственных исследовательских программах; некоторые работали над военными исследовательскими проектами или обучали военных техников. часть военных действий в 1940-х годахчто было обычным явлением для физиков того времени. Другими словами, они были работающими физиками, а не гениями или героями, но каждый из них был одним из многих ярких умов, которые коллективно продолжают продвигать знания вперед день за днем.

Хотя книга написана в стиле академического текста., Женщины в истории квантовой физики раскрывает человеческое измерение того, как работает наука, и показывает, что накопление знаний о нашей физической реальности просто не может быть осуществлено несколькими людьми, какими бы исключительными они ни были. Даже такая революционная отрасль исследований, как квантовая физика, нуждалась в пресловутой деревне, чтобы начать работу, и мы не должны забывать, что некоторые из ее жителей также были женщинами.

В то же время книга идет глубже, чем простые банальности о науке как командном виде спорта. Мональди говорит, что она надеется, что отчасти его влияние будет заключаться в том, чтобы показать, как разделение труда в академических кругах, а также социальные иерархии ставят некоторых физиков на должности, которые могут сделать их невидимыми. Например, многие женщины, представленные в Женщины в истории квантовой физики работали экспериментаторами или лаборантами. В свое время и в последующие десятилетия этот тип работы часто отходил на второй план по сравнению с великими размышлениями теоретиков – но теоретики не работают в одиночку, и они никогда этого не делали. Новаторская теоретическая работа Бора – не говоря уже Альберт Эйнштейн или Эрвин Шрёдингер – надо было как-то подтвердить.

Подобно тому, как женский труд исторически менее прославлялся, поскольку в науке их относили к роли «компьютеров» — выполняющих сложные вычисления вручную до появления компьютеров, — и в квантовой физике их работа также могла поддерживать развитие этой области, но одновременно была обесценена. Большинство женщин, представленных в Женщины в истории квантовой физики также по крайней мере некоторую часть своей карьеры проработали учителями. Спонер и Хендрика Йоханна ван Леувен, которые продемонстрировали, что магнетизм Это по сути квантовый феномен, оба сформировали поколение физиков, пришедшее после них.

Женщин также явно или в силу обстоятельств подтолкнули к проведению реформ, которые сделали бы академические круги более дружественными по отношению к их преемникам. Ву было поручено возглавить комитет по расследованию положения женщин в Колумбийском университете в Нью-Йорке в 1970-х годах. Ее современница, Мария Луиза Канут из Университета Южного Иллинойса, кристаллограф и один из первых разработчиков методов компьютерного моделирования квантовых систем, была видным активистом за гендерное равенство. Конечно, эти задачи сокращали время, которое они могли бы потратить на исследования. В долгосрочной перспективе они улучшили эту область, но частью цены этого общего блага была их собственная возможность наслаждаться бесчисленными ежедневными чудесами физических исследований.

Их жизнь и карьера также формировались силами и структурами, выходящим за рамки их конкретных физических факультетов. Многие из них женились на других физиках, что в некоторых случаях принижало их авторитет как исследователей не только из-за стереотипов, но и из-за так называемых законов кумовства. Например, на протяжении всей истории Спонер ошибочно идентифицируется как ученица ее мужа, квантового физика, хотя он никогда ее не учил. Она появляется в интервью SHQP, которое указано только под его именем.

Другой пример: физик-ядерщик Фреда Фридман Зальцман потеряла исследовательскую должность, потому что правила о кумовстве запрещали ей и ее мужу работать в одном отделе, но его роль не была уволена. Эта особая асимметрия между парами физиков, которые работали вместе, повторяется на протяжении всей книги..

Мональди говорит, что одной из целей этих эссе было показать разнообразие физиков, подчеркивая, что квантовая физика была создана не только женщинами в нескольких европейских странах и Соединенных Штатах. Соответственно, он углубляется в то, как интерсекциональные идентичности повлияли на работу женщин-физиков, например, опыт Ву как иммигрантки из Китая и барьеры, с которыми Кэролин Паркер столкнулась в эпоху Джима Кроу, когда расистские законы мешали ей быть полноценным участником физического сообщества.

Текущий момент, безусловно, тот момент, когда любая дискуссия вокруг такой книги, как Женщины в истории квантовой физики несет большой вес. Организация Объединенных Наций провозгласила 2025 год Международным годом квантовой науки и технологий, что привлекло новое внимание к этой проблеме. квантовая физикакак его первое столетие существования, так и то, как оно может развиваться в будущем. Как репортер, посвященный квантовому ритму, я также могу лично поручиться, что это был великий год для квантовых технологий, и что существует целое поколение молодых физиков, которые в настоящее время придают форму тому, что может стать следующей великой эрой квантовой физики.

В то же время здесь, в США, это был бурный год для науки. Президент Дональд Трамп и его администрация нацелены на программы, связанные с многообразием, равенством и инклюзивностью, и многие поддерживаемые правительством исследовательские агентства столкнулись с сокращением финансирования. Американская иммиграционная политика, которая исторически позволяла лучшим физикам мира работать здесь, также подверглась нападкам со стороны администрации Трампа.

Хотя Мональди говорит, что она и ее коллеги не ожидали, что их книга появится в мире в такой взрывоопасный момент, они считают, что она может во многом способствовать тому, как мы отойдем от нее. “Разнообразие не означает расхождения и распыления целей. Оно означает объединение сил, исходящих из разных точек зрения, для решения общих проблем. И мы сталкиваемся с множеством глобальных проблем, которые необходимо решать путем объединения различных сил. Другого пути нет”, – говорит она.

Лично меня воодушевило и вдохновило чтение. Женщины в истории квантовой физики. Когда-то я была одновременно женщиной и физиком, и мне показалось важным найти небольшие совпадения в моем и их опыте мира. И когда я узнал, что история физики богаче, чем я думал, я, безусловно, полюбил ее еще больше.

Темы:

• квантовая физика/
• квантовая теория