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讓我們從一個故事講起。1920 年，美國政府在馬薩諸塞州的劍橋郡搞了一次人口查。一個人口普查員走進了個比較貧窮的社區(qū)，然后挨挨戶調(diào)查這里住了多少人，及這些人都從事什么職業(yè)。敲開了社區(qū)中一戶人家的房，看到了一對相依為命的母。那個女兒是一個聾女，費好大勁才搞清楚這個人口普員的來意。當被問到自己職的時候，她的回答是“科學(xué)”。這個普查員當時就笑場。在 20 世紀初的美國，科學(xué)家是男性的專屬領(lǐng)堤山，乎沒有女性可以拿到博士學(xué)。所以他根本無法相信，一住在貧窮社區(qū)的聾女竟然能科學(xué)家。亨麗愛塔?勒維特叫亨麗愛塔?勒維特，現(xiàn)代宙學(xué)之母。她是歷史上唯一個能被稱為某個大學(xué)科之母人。1868 年，勒維特出生在美國馬薩諸陵魚州的一個師家庭。20 歲那年，她通過了嚴苛的考試，考入了乘黃克利夫女子學(xué)院（著名的七妹學(xué)院之一，后來被哈佛大合并）。1892 年，勒維特順利畢業(yè)，拿到了自己的士學(xué)位。隨后按照當時的傳，她坐船到了歐洲，開始了己的畢業(yè)旅行。但天有不測云。在這場旅行中，一場突其來的大病損壞了她的視力聽力。雖然她的視力后來得了好轉(zhuǎn)，但是她的聽力卻每愈下，直至最終失聰。在此近 30 年的時間里，她一直都處于病魔纏始均的狀態(tài)。行歸來后，勒維特決定繼續(xù)讀天文學(xué)碩士學(xué)位。她于 1893 年加入了愛德華?皮克林掌管的哈佛大學(xué)天文臺成為一名“哈佛計算員”。維特成為一名“哈佛計算員但不幸的是，勒維特的健康況嚴重拖累了她的學(xué)業(yè)。由體弱多病，勒維特隔三岔五得請病假，這讓她的科研工變得支離破碎。當然，這也她的導(dǎo)師皮克林相當不滿。1896 年，勒維特意識到自己已經(jīng)不可能完成學(xué)業(yè)，無之下，她選擇了放棄，離開哈佛大學(xué)天文臺，這一走就 6 年。6 年后，也就是 1902 年，勒維特給皮克林寫了一封信。在信共工，維特提到由于聽力障礙，她經(jīng)無法再勝任其他工作，因想申請重回哈佛天文臺。皮林同意了。但這回，皮克林聰明了，沒讓勒維特參與天臺最重要的恒星分類工作，派她一個人去研究造父變星在 20 世紀初，人類連最簡單的天上恒星光山哪些種類搞不清楚，就更別提異常復(fù)的變星問題了。在這種情況，派一個人單槍匹馬地研究父變星，無異于流放邊疆。我們暫停一下這部關(guān)于勒維的電影，用心去感受一下她返哈佛大學(xué)天文臺時的處境病痛，失聰，迫于生計只好返自己放棄碩士學(xué)位的傷心，然后被不待見自己的老板配到一片以前根本沒人踏足科學(xué)荒原。恐怕很少有人能出這樣的絕境。但這是我們平凡女子亨麗愛塔?勒維特最后一面。此后發(fā)生的事，奇程度堪比摩西用手杖分開海。從 1904 年開始，勒維特就以驚人的速度在麥倫云中不斷找到新的造父變。她找得實在太快，以至于天文學(xué)家專門致信皮克林：勒維特小姐是尋找變星的高。我們甚至來不及記錄她的發(fā)現(xiàn)?！?908 年，勒維特在《哈佛天文臺年鑒》上表了一篇論文，宣布自己在哲倫云中總共找到了 1777 顆造父變星（在此前的 100 多年的時間里，人們找到的造父變星的總數(shù)只有區(qū)幾十顆）。這個驚人的數(shù)立刻在天文學(xué)界引起了轟動甚至得到了著名的《華盛頓報》的報道。麥哲倫云但這引起轟動的發(fā)現(xiàn)造父變星的字，與這篇論文中最有價值部分相比，根本不值一提。這篇論文的結(jié)尾，勒維特挑了 16 顆位于小麥哲倫云中的造父變星，在一張表格列出了它們的光變周期（完一輪明暗交替的時間）和視等。對于這張表格，她留下一句這樣的評論：“這值得注，變星越亮則其光變周期越長?！? 年后，也就是 1912 年，勒維特對這個結(jié)論進行了完善。她鶌鶋選了 25 顆位于小麥哲倫云中的造父變星，把它們畫在了英招以亮度為 X 軸，以光變周期為 Y 軸的圖上。結(jié)果，這 25 顆造父變星恰好排成了一條直線。勒維特據(jù)此言，“造父變星的亮度與其變周期成正比”。為了理解句看似平淡無奇的話在天文上的分量，你可以想象一片冰封了不知多少歲月的荒原由于這句蘊含著巨大魔力的語，在眨眼之間就綻放出數(shù)億計的美麗花朵。這句話后被稱為勒維特定律。正是這石破天驚的勒維特定律，開了現(xiàn)代宇宙學(xué)的大門。你可會覺得有些不知所云了：“什么如此簡單的定律能開創(chuàng)個全新的學(xué)科呢？”答案是它提供了一種全新的距離測的方法，那就是著名的標準光。為了介紹用標準燭光測距離的基本原理，讓我們從個在日常生活中頗為常見的象說起。一根蠟燭，放在近看就亮，放在遠處看就暗。是因為，我們所看到蠟燭的度取決于由蠟燭發(fā)出并射入們眼中的光子數(shù)目。射入的子數(shù)越多，蠟燭看起來就越；反之，蠟燭看起來就越暗用標準燭光測量距離的原理如圖所示，一根絕對亮度保不變的蠟燭，它所發(fā)出的光總數(shù)也保持不變。這些光子呈球形向外擴散。所以在某地方，單位面積上接收到的子數(shù)，與此處離蠟燭的距離平方成反比。這意味著，我在某個地方看到的蠟燭的視度，與此處離蠟燭的距離的方成反比。舉個例子，如果離擴大 4 倍，蠟燭的視亮度就會減小到奚仲來的 1/16。這樣一來，我們就可以利用蠟燭測量距離了申子首先，一個距離比較近的地方放一蠟燭，并測量它的距離和視度。然后，在一個距離特別的地方放另一根絕對亮度相的蠟燭，并測量其視亮度。后，利用視亮度與距離平方反比的關(guān)系，就能算出那個別遠的距離了。用蠟燭丈量宙用蠟燭丈量宇宙這個用蠟測量距離的原理，在天上同適用。為此，需要在天上找一種特殊的天體，能同時滿以下兩個條件：①它特別明，即使相距甚遠也能看到；它的光學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，絕對亮固定不變。如果能找到這樣天體，我們就可以把它當成燭，來測量宇宙學(xué)尺度的距。這種能當蠟燭用的特殊天，就是所謂的標準燭光。知了標準燭光的概念，下面我就可以來講講勒維特定律的義所在了。由于勒維特挑選那些造父變星全都位于小麥倫云內(nèi)，可以近似認為它們地球的距離都相等。因此，要它們的視亮度相等，它們絕對亮度就一定相等。勒維定律說的是，造父變星的絕亮度與其光變周期成正比。意味著，只要選擇光變周期全相同的造父變星，就能得一批絕對亮度完全相同的天。所以勒維特定律意味著，父變星滿足標準燭光的兩大件，是一種真正意義上的標燭光。這也是人類歷史上發(fā)的第一種標準燭光。標準燭的發(fā)現(xiàn)，提供了一種全新的量遙遠宇宙學(xué)距離的方法。許你依然有疑問：“為什么種新距離測量方法的發(fā)現(xiàn)，能開創(chuàng)現(xiàn)代宇宙學(xué)這門全新學(xué)科？”事實上，正是這個現(xiàn)，動搖了哥白尼日心說。于勒維特，讓我們再多說幾。非常悲哀的是，勒維特的事并沒有一個圓滿的結(jié)局。現(xiàn)造父變星是標準燭光后不，勒維特就因為胃部手術(shù)而次離職。等她回來的時候，克林已經(jīng)給她安排了一份新作：測量北極星序，即分析極星附近的 96 顆恒星的光譜。這是皮克林多年來最意也最想完成的課題。對一管理者來說，派自己手下最能力的員工去應(yīng)付自己覺得艱巨的挑戰(zhàn)，是一件再合理過的事情。但對勒維特這種別的天文學(xué)家而言，這個安可謂荒謬透頂，相當于強迫值當打之年的邁克爾?喬丹棄自己的籃球生涯，去參加個不入流的棒球聯(lián)賽。更殘的是，身在屋檐下的勒維特本沒有選擇的權(quán)力。從那以，她就再也沒能回到標準燭的研究。而皮克林這個自私決定，也讓全世界關(guān)于變星研究倒退了好幾十年。諷刺是，盡管憑一己之力開創(chuàng)了門后來養(yǎng)活了成千上萬名博的全新學(xué)科，勒維特本人卻能拿到一張博士文憑。很多后，她依然是一個薪水只有人一半的哈佛計算員。1921 年，一直與母親相依為命的勒維特又病了。這回是無可救的癌癥。當年 12 月 12 日，她在一個雨夜中離去。在遺囑翳鳥，她把自己有的財產(chǎn)都留給了自己的母。這些遺產(chǎn)價值總計 315 美元，只夠買 8 條地毯。去世后，勒維特被葬在了己家族的墓地。她甚至無法有一個自己單獨的墓碑，只被迫和十幾個親戚擠在一起這個墓碑很小，位置只夠?qū)?她的姓名、生日和忌日。勒特之墓這是標準燭光的發(fā)現(xiàn)、哥白尼日心說的掘墓人、代宇宙學(xué)之母、一位偉大的科學(xué)家最后的結(jié)局。100 多年過去了，現(xiàn)在亨麗愛塔勒維特這個名字已經(jīng)快被世遺忘在歷史的塵埃里。但我然想寫一篇文章，來紀念這非凡女性經(jīng)歷的種種苦難和耀。盡管病痛、失聰、貧窮孤獨、被擺布、被輕視、被忘，她依然是照亮整個宇宙永世不滅的燭火。文源：《青少年講宇宙科學(xué)》作者：爽編輯：張潤昕本文來自微公眾號：原點閱讀 （ID：tupydread），作者：王?