薩莉·佩羅·米德於 1915 年在 AT&T 首次被聘為“計算機”——人工計算器——在哥倫比亞大學完成數學碩士學位後不久。 不久之後,她開始在公司的傳輸工程團隊工作,擔任數學家和電氣工程師。
她和她的團隊開發並測試了用作波導的中空金屬管:限制和引導電磁波的結構。 1933 年,他們發現了一種超高頻波可以在這些管中傳播的新方法,這使得雷達技術成為可能——恰好及時用於第二次世界大戰。
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“科學失落女性”是為耳朵製作的節目。 在可能的情況下,我們建議收聽音訊,以獲得對所說內容的更準確的呈現。
劇集文字稿
Katie Hafner:我是 Katie Hafner,這裡是“科學失落女性:來自收件箱”,這是一個迷你劇集系列,專門介紹來自聽眾的女性科學家。
在今天的劇集中,我們將聽到電氣工程師 Greg Coxson 和數學家 William Haloupek 講述薩莉·佩羅·米德的故事,她在 AT&T 的工作為早期雷達技術鋪平了道路。 製片人 Erica Huang 為我們帶來了她的故事。
Greg Coxson:我當時在談論,我們在發郵件,Bill 和我這周在發郵件,我說 Bill,我,你有沒有機會看到那些間諜雷達,呃,天線陣列的背面? 我們,我們過去曾在新澤西州莫里斯敦一起研究間諜雷達。 如果你看看這些巨大的雷達陣列的背面,它就像一個——波導的蛇窩交織在一起。
Erica Huang:如果你從未聽說過波導,我認為這是一個很好的起點。 透過想象一個由扭曲、互鎖的中空金屬管組成的蛇窩。
Greg Coxson:不知何故,你必須加工這些金屬管,必須有人設計這個。 因為你必須使這些波導的長度非常精確。
Erica Huang:波導的故事是一位名叫薩莉·佩羅·米德的電氣工程師和數學家的故事。 這也是雷達技術的誕生、同軸電纜的創造以及在不可能的距離上傳輸重要資訊的奇蹟的故事。 從某種意義上說,這也是格雷格·考克森和比爾·哈魯佩克的故事。
Greg Coxson:我是 Greg Coxson。 我在美國馬里蘭州安納波利斯海軍學院教授電氣工程課程。
William Haloupek:我是 William Haloupek。 朋友們叫我 Bill。 我是一名退休數學家。 並且,呃,在雷達工程領域工作了 10 年,但我,我真的只是一個數學愛好者。 格雷格更像是一位工程師。 但他懂足夠的數學,可以和我交流,所以。
Erica Huang:工程師格雷格和數學家比爾在 2022 年發現了薩莉·米德的故事。
Greg Coxson:我被要求在 IEEE 雷達會議上講授一堂關於雷達歷史的課。 並且,嗯,在製作幻燈片時,我到了一個地步,你知道,這裡有一位女性參與了我想要講述的故事。 我找不到她的出生年份,也找不到她的去世年份。 我有點沮喪。 我到處都找不到。 所以我聯絡了 Bill。 實際上,Bill 是這個專案的最佳人選。
William Haloupek:基本上,我退休後一直在研究我的家譜。 因此,我的貢獻主要是查詢家庭資訊、查詢報紙文章、舊人口普查記錄以及各種此類資訊。
Erica Huang:比爾開始翻閱舊紐約人口普查記錄、大學年鑑和家譜資料庫,以下是他發現的一些內容。
薩莉·米德於 1893 年出生於曼哈頓,原名薩莉·佩羅。 她是一位聰明的學生,跳了幾級,並在她 16 歲生日差一個月時開始在巴納德學院學習。 她打曲棍球、籃球和棒球。 在 1914 年巴納德年鑑中有一張她的精彩照片,她與女子籃球隊的其他五名成員站在一起,頭髮編成辮子,雙手插在口袋裡。
William Haloupek:薩莉去巴納德學院是因為哥倫比亞大學不招收女性。 然後當她去攻讀碩士學位時,出於某種原因,他們允許了。 但那是 1914 年,我認為。
Erica Huang:到 20 世紀之交,哥倫比亞大學的所有研究生院都向女性敞開了大門,允許她們攻讀學位。
薩莉從哥倫比亞大學畢業,獲得了數學碩士學位。 在嘗試了一年更常見的教學道路後,她決定申請 AT&T 的工作。 她最初被聘為計算機。
William Haloupek:當然,那時他們沒有電子計算機。 因此,嗯,他們所說的計算機是指用手進行計算的人。
Erica Huang:人工計算機可以追溯到 18 世紀中葉; 第一個被引用的例子是法國數學家試圖計算哈雷彗星的迴歸。 到 19 世紀,計算機已在廣泛的科學和技術領域工作; 凡是需要計算的地方。 到 20 世紀,計算機通常是女性。
William Haloupek:當時有一種普遍的看法,認為女性適合做那種工作。 因為... 男人更愛做白日夢,是偉大的思想家,他們提出了偉大的想法,但女性可以專注於工作,而不會被所有這些事情分心。
Erica Huang:而且也更便宜。
Greg Coxson:這很有趣,因為他們有一個計算機部門,我看到一些參考文獻談到這個部門說,哦,你知道,這些女性對於她們所做的工作來說是完全大材小用了,而且每個人幾乎都意識到了這一點。
Erica Huang:薩莉似乎也意識到了這一點。 她在 1922 年的瓦薩學院季刊上撰寫了一篇文章,向當時完全是女生的學生群體講述了她在 AT&T 的早期工作。 她說:“關於晉升,必須記住,女性進入技術領域的時間相對較短。 然而,晉升……可以在工程領域找到。”
薩莉並沒有長期擔任計算機。
Greg Coxson:對我們來說,最神秘的事情之一是薩莉·米德是如何成為如此出色的應用數學家,甚至工程師的。 因為她在巴納德學院和哥倫比亞大學學習的是非常理論的數學,然後她去 AT&T 工作,你知道,到 20 世紀 20 年代,她就像是這些電纜的一些非常複雜的數學和特性的專家。 比爾,你對此印象深刻,對吧?
William Haloupek:是的。
Erica Huang:這似乎可以歸結為 AT&T 是一個異類的事實。
Greg Coxson:他們有一個數學研究部門,這與其他任何公司都不一樣。 而且,嗯,那些人的目的是,那就是他們的工作,成為數學家,他們將被召集來,呃,支援工程師。
Erica Huang:薩莉·米德的任務是為其中一位工程師進行數學分析。 這就是她如何跨越界限,從處理數字轉變為應用數學和電氣工程,最終加入 AT&T 的貝爾電話實驗室。
Greg Coxson:她最終進入了一個名為傳輸工程的部門。 她在 20 世紀 20 年代基本上從事一個又一個的專案,這些專案涉及用於傳輸訊號的電纜和管道,它們通常是圓形橫截面的管道。
Erica Huang:圓形橫截面中空金屬管。 這是波導最基本的形式。 波導的作用正如其名稱所示。 它們引導波。 你可以想象波在內部曲折前進,就像聲音在長笛中傳播一樣。
有引導聲音的聲波波導和引導光的光波波導。 而薩莉正在研究的波導被稱為超高頻波導。 它們引導射頻甚至更高頻段的電磁波。
Greg Coxson:我一直在嘗試向比爾解釋,它們主要用於將波從激發器(產生訊號的激發器)傳輸到天線,然後將它們分散到大氣中。
Erica Huang:薩莉正在研究這些波導,與傳輸工程團隊的其他成員一起進行計算和實驗。 1933 年,他們取得了一項重大發現。
Greg Coxson:我認為他們都很興奮。 這是一篇不同尋常的論文,因為你可以感受到他們對結果的興奮,就像,你相信嗎,你知道嗎? 實際上,嗯,他們支援的喬治·索沃斯在 1962 年寫了一本書,他仍然容光煥發。 他就像在使用詩意的語言,你知道,而且不僅僅是一次,他就是無法擺脫它。 即使,嗯,30、25 年後。
Erica Huang(採訪):他們對這種特定型別的波導以及波的傳播方式發現了什麼如此不同,以至於他們如此興奮?
Greg Coxson:比爾?
William Haloupek:你是工程師……
Greg Coxson:(笑)我知道比爾在這次採訪之前一直在學習……
Erica Huang:這有點複雜。
薩莉和她的團隊習慣於將波傳送到這些管道中,並看到它們以這種可預測的方式執行。 因此,隨著頻率的增加,衰減也隨之增加。 換句話說,隨著每秒的波越來越多,波會失去能量。 但是,他們發現了一種波可以沿著這些波導之一傳播的特定方式,而這種方式卻恰恰相反。
因此,隨著頻率的增加,衰減減小。 這對於超高頻波來說確實是個好訊息。
Greg Coxson:他們就像,哇,這將徹底改變,呃,通訊。 這也是他們感興趣的。 嗯,它實際上並沒有真正徹底改變通訊。
Erica Huang:但在無線電頻率中,另一種用途即將來臨。
Greg Coxson:那是,你知道,1936 年、1937 年。 我們離第二次世界大戰只有四年了。
Erica Huang:雷達在第二次世界大戰中發揮了重要作用。 有趣的事實,雷達實際上是一個首字母縮略詞。 它代表無線電探測和測距。 透過使用波導,軍方現在有一種方法可以傳輸無線電波脈衝來探測遠處的物體,這在戰爭中顯然很有用。
Greg Coxson:到戰爭開始時,甚至在戰爭開始之前一點,政府就來找 AT&T 購買這些波導作為雷達的元件。
Erica Huang:今天,除了軍事用途外,雷達還用於衛星和航天器; 用於探測天氣狀況; 用於跟蹤行星和其他天體的運動; 用於空中交通管制和船舶導航。
我問格雷格,我們是否仍在現代雷達技術中使用薩莉正在開發的波導型別。
Greg Coxson:完全是。 我們仍然在使用它們。 你有大的,也有小的。 你有非常小的波導。 我每年都參加雷達會議。 有一家公司來銷售這些東西。 他們展示了各種各樣可愛的波導。 而且,而且我去過他們的展位,我說,你知道,我正在研究一位參與波導的女性。 他們一無所知。 就像他們以前從未聽說過她一樣,但是——
Erica Huang(採訪):哇,是啊。
Greg Coxson:他們在這裡銷售這些波導,這是他們的全部業務,但他們從未聽說過薩莉·米德!
Erica Huang:我發現,當我在真空中工作時,我會將注意力縮小到超出實用性的程度。 我認為這就是為什麼我想同時與比爾和格雷格交談的原因,數學家和工程師。 整個事情是人們一起弄清楚一些事情。 這是一個關於橫截面的故事。 一位女性跨越了進入工程領域的盧比孔河,以及在另一邊等待與她相遇的人們。
當然,薩莉·米德不僅僅是她的波導。
Greg Coxson:她,她買了漂亮的衣服。 她去了,嗯,歌劇院。 她去了紐約市的劇院。 我想她喜歡曼哈頓。
William Haloupek:有人提到,嗯,她和她的第二任丈夫喜歡帶著他們的船在長島海灣出海。 因此,他們是非常,呃,非常喜歡航海的人。 他們喜歡出海。
Greg Coxson:她還去過北極圈以上。 我們有一份證書證明這一點。 她參加了一個超越北極圈的遊輪旅行。 始終是運動員。 或者——女運動員。
Erica Huang:我喜歡這樣想象她,在她的船上,進行一次奇妙的冒險。 格雷格和比爾也在組隊進行另一次冒險。
Greg Coxson:我們目前正在研究一個更難的專案。
Erica Huang:嗯,真的嗎? 那是哪一個?
William Haloupek:(笑)
Greg Coxson:是一位參與速調管發明的女性。 幾乎不可能找到關於她的任何資訊,但我們正在努力。 我們,我們會做到的。
William Haloupek:我們都不懂俄語。
Greg Coxson:一點一點地。
Katie Hafner:感謝 Greg Coxson 和 William Haloupek 給我們寫信講述薩莉·佩羅·米德的故事。
本集“科學失落女性:來自收件箱”由 Erica Huang 製作和混音,David Herman 進行聲音設計。 我們的執行製片人是 Amy Scharf 和我自己 Katie Hafner。 Lizzy Younan 創作了我們的音樂。 我們從阿爾弗雷德·P·斯隆基金會和安妮·沃西基基金會獲得資金。 PRX 分發我們,我們的出版合作伙伴是《大眾科學》。
在“科學失落女性”這裡,我們的目標是將女性科學家從默默無聞的深淵中拯救出來,但我們需要您的幫助! 如果您知道有哪位女性科學家被歷史遺忘,請告訴我們! 您可以訪問我們的網站給我們傳送電子郵件,我們的網站是 lost women of science dot org。 您還可以找到我們的提示熱線的電話號碼。 我們喜歡接到提示熱線的電話。
感謝收聽。
劇集嘉賓
Greg Coxson
William Haloupek
主持人
Erica Huang
製片人
Erica Huang
延伸閱讀
Carson, John R., et al. “1936 年 4 月 2 日: 超高頻波導數學理論。”網際網路檔案館, 1936 年 4 月 1 日。
Coxson, Greg, 和 William Haloupek. “薩莉·P·米德:20 世紀初的工業數學家。”SIAM 新聞.
“今天我們慶祝諾基亞貝爾實驗室女性技術專家的寶貴貢獻。”諾基亞貝爾實驗室, 2021 年 3 月 8 日。
Haloupek, William. “佩羅和米德。”加平斯基家譜。
Pero, Sallie E. “瓦薩學院季刊,第 VII 卷,第 4 期,1922 年 7 月 1 日 ‘電話領域的機遇。’” 瓦薩學院季刊 1922 年 7 月 1 日 - 瓦薩報紙和雜誌檔案, 1922 年 7 月 1 日。
