天文學家薇拉·魯賓教我認識了暗物質——以及如何生活

這位開創性的科學家引發了一場關於我們如何看待宇宙的革命。她也奉行一套原則,這使她成為一位傑出的人

An older woman in a blue top wearing a necklace, smiling broadly.

2010年,82歲的魯賓在華盛頓卡內基科學研究所的辦公室裡。

“我可以和你一起去望遠鏡看看嗎?” 在2007年認識已故天文學家薇拉·魯賓幾周後,我天真地問了她這個問題。

即使在那時,在她70多歲的時候,魯賓仍然繼續前往基特峰國家天文臺等地,搜尋遙遠星系的最外緣,以便計算出星系中的恆星圍繞其核心旋轉的速度有多快。在我們的太陽系中,水星以高速繞太陽旋轉,而冥王星只是緩慢地移動,天文學家自然而然地認為,靠近星系核心的恆星的移動速度也會比邊緣的恆星快。

然而,多年來她與合作者肯特·福特和其他同事的工作表明,事實並非如此;最外層的恆星往往與較近的恆星移動得一樣快。在20世紀60年代和70年代,這一觀測結果震驚了科學家。這暗示著某種看不見的物質形式的引力使最外層的恆星移動得異常迅速——而且宇宙中存在的物質遠遠超過天文學家最初的想法。正如魯賓在1985年巧妙地指出的那樣,這意味著宇宙一直在和我們開玩笑,將宇宙的大部分物質隱藏起來,不讓我們看到。


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在我到華盛頓特區國家航空航天博物館實習,並在“探索宇宙”展覽中閒逛之前,我並不知道宇宙的這個秘密。在閱讀關於魯賓的文章時,我的大腦嗡嗡作響。她是誰? 為什麼我沒有聽說過更多關於她的訊息?我們真的不知道宇宙的大部分是由什麼構成的嗎?我向我的主管大衛·德沃金提出了這些問題和其他問題。他向我指出了魯賓的論文集,《明亮的星系,暗物質》一天後,他問:“你想採訪薇拉嗎?”

當然,是的,我說。德沃金正在整理魯賓的口述歷史,他想完成這項工作。我閱讀和研究,準備問題。在採訪當天,魯賓歡迎我們來到她在地球磁力部的辦公室,也就是她與福特幾十年共用的辦公室。在聽了數十個故事和軼事之後,我們前往魯賓在雪佛蘭大通附近的家,薇拉和她的丈夫羅伯特·魯賓都在那裡回答了我們的問題。這對夫婦互相補充對方的想法。他們互相逗樂。在那天下午,他們對彼此的愛和尊重顯而易見,即使是心照不宣的。我想,這就是我想要的關係。

魯賓經常在演講和採訪中給出的建議是,找到一位有耐心、善良並且像投入自己的事業一樣投入你的事業的伴侶。她不僅是這樣說的。她也是這樣做的。她還向我展示瞭如何讓別人感到自己很重要。即使我是一個陌生人,一個實習生,她也傾聽我的意見。她問我對未來的抱負。她鼓勵我。她不必那樣做。她選擇這樣做。

因為我覺得魯賓非常平易近人,所以我大膽地寫信,請求和她一起去望遠鏡看看。她感謝我的“甜美的信”,並在2007年9月20日的一封電子郵件中寫道,“答案是肯定的,但是……望遠鏡時間非常寶貴,而且犯錯很容易。” 她告訴我何時到達望遠鏡,何時觀看她的工作,以及何時提問。然後她說,“帶一件暖和的外套或夾克……我們將在溫暖的房間裡觀察,但有時必須走到望遠鏡外面。” 她對我的請求持開放態度,設定了界限,並且仍然關心我的福祉。高期望和熱情(絕非雙關語)再次成為我想效仿的特質。

在2007年11月中旬一個清爽的夜晚,我們在基特峰相遇。在那裡的第一個晚上,她撥動了一個開關,望遠鏡圓頂的黑暗吞噬了她。她迅速而自信地走了幾步,抓住樓梯扶手,爬了上去。在頂部,她用手滑過門,找到旋鈕並推了一下。什麼也沒發生。就像一名橄欖球前鋒一樣,她降低了重心,用臀部撞擊鉸鏈金屬塊,將其撞開。那個場景成為了我的書《明亮的星系,暗物質及更遠》的開篇,這本書是對魯賓一生的巡禮。在書中,我試圖傳達她的優雅、智慧和堅韌,即使在面對性別歧視和有時對她研究的蔑視時也是如此。我還探討了她教給我的生活經驗:傾聽,對不公正發聲,無所畏懼,最重要的是,保持好奇心。

“你們每個人都可以改變世界,”她在《明亮的星系,暗物質》中寫道,“因為你們是由星塵構成的,你們與宇宙息息相關。”*

本文改編自作者的新書《明亮的星系,暗物質及更遠》

這是一篇觀點和分析文章;作者或作者表達的觀點不一定代表《大眾科學》的觀點。

*編者注(8/19/21):本段在釋出後經過編輯,以替換未經證實的引語。

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