認識這位指導計算證明原子彈可行的女性

Naomi Livesay 參與了為內爆模擬奠定數學基礎的計算。儘管她在專案中發揮了關鍵作用,但她很少被提及,通常只是作為腳註——直到現在

Black and white illustrations of several women with the words Lost Women of the Manhattan Project

Paula Mangin

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節目文字稿

Nic Lewis:她走過奧本海默的住所。他比她稍早走出家門,停下來等她趕上來。他詳細詢問了她的近況,穿孔卡片運算的進展,以及他們正在獲得什麼樣的結果。她是否需要什麼幫助?

她感到震驚。

Katie Hafner:在第二次世界大戰期間,數千名科學家參與了由 J. Robert Oppenheimer 領導的三年競賽,以製造出能夠結束戰爭的原子彈。其中數百名科學家是女性。她們是物理學家、化學家、生物學家、數學家……以及計算專家,她們的計算有助於確定原子彈背後的理論構想是否可行。

這是“曼哈頓計劃的失落女性”系列節目,是“科學失落女性”的特別系列,重點介紹其中一些女性。

本集講述的是一位年輕女性在力求被認真對待為數學家時所遭受的挫折。它講述了美國軍方因當時普遍存在的對女性數學家的偏見而獲得的益處。它講述了一位年輕的歷史學家,他憑直覺認為,在一個女人的名字背後可能隱藏著一些有趣的故事。

多年來,洛斯阿拉莫斯國家實驗室的技術史學家 Nic Lewis聽過許多參與曼哈頓計劃的女性的名字,但大約 10 年前,當他攻讀關於洛斯阿拉莫斯計算技術演變的博士學位論文時,Nic 注意到了一個突出的名字:Naomi Livesay。

他發現她參與了為內爆模擬奠定基礎的計算,這些模擬最終促成了 1945 年 7 月 16 日在新墨西哥沙漠中測試的裝置的成功引爆。

Nic Lewis:我發現她是實驗室理論部門執行的穿孔卡片計算操作的負責人,並且她在戰時實驗室的計算故事中扮演著至關重要的角色。但她很少被提及,通常只是作為腳註。

Katie Hafner:因此,Nic 決定追尋這個腳註。

Nic Lewis:Naomi Livesay 操作機器。好吧,這意味著什麼?考慮到這些機器對於製造“胖子”武器的內爆工作至關重要。我知道這一定比僅僅監督操作要複雜得多。

我感覺她的重要性遠比少數撰寫實驗室計算技術的人所暗示的要重要得多,事實證明確實如此。

Katie Hafner:但首先,您需要了解洛斯阿拉莫斯計算實驗室的情況。如果沒有計算實驗室的工作,原子彈的研製速度將會比實際慢得多。

 這裡的“計算”指的是在測試內爆方法以製造更高效核彈的過程中進行的數值計算。我們今天所知的計算機當時還不存在。相反,計算實驗室僱用了“計算機”,即幾乎全是女性的人員,她們的工作主要是使用機械計算器進行計算。大多數機械計算器最終被 IBM 穿孔卡片會計機械所取代。

Naomi Livesay 正是在這裡加入了故事。她是操作這些 IBM 穿孔卡片機器的專家,但這並非她的本意。她的初戀是數學。

Nic Lewis:Naomi Livesay 於 1916 年出生於蒙大拿州。她獲得了愛荷華州格林內爾學院的數學學士學位。然後她試圖在威斯康星大學攻讀數學博士學位,但那裡的系裡不允許她這樣做。

Katie Hafner:威斯康星大學數學系的男人們認為女性在數學領域沒有地位。這在當時是很常見的立場。在本期簡短的節目中,我們甚至不打算深入探討性別歧視的黑暗面。

對於 Naomi 來說,這意味著:她不能攻讀數學博士學位,但她允許完成 Ph.M.,即哲學碩士學位,介於碩士和博士之間,Nic 說這更像是一個教學資格證。

Nic Lewis:所以她必須完成所有攻讀博士學位的男性必須完成的相同課程,同時還要完成所有教育培訓課程。

她的系裡的一位數學教授 Rudolph Langer 說過一句非常能說明問題的話,他告訴她,無論多麼聰明,高等數學領域都沒有女性的位置。

Katie Hafner:因此,Naomi 於 1939 年完成了 Ph.M. 學位,然後,出現了一個人,他幫助設定了她的職業生涯方向。

Nic Lewis:威斯康星大學的一位教員 Joe Hirschfelder 認為大學對 Naomi 不公平。

Katie Hafner:因此,富有同情心的 Hirschfelder 幫助 Naomi 在普林斯頓調查中心找到了一份工作。

Nic Lewis:他們需要數學家來研究統計學。

Katie Hafner:具體來說,是關於州和地方政府調查成本的統計資料。

非常枯燥乏味的工作。為此,她需要學習如何使用 IBM 穿孔卡片會計機械,正如 Nic 解釋的那樣……

Nic Lewis:顧名思義,通常用於會計,但也可以用於科學計算。

Katie Hafner:因此,Naomi 現在在普林斯頓找到了一份工作她感到……非常厭煩。這是根據 Naomi 1994 年撰寫的未發表的回憶錄所說。別忘了她是一位數學家,而她現在的工作比接線員高一級。好吧,也許高兩級,因為她還在指導機器進行數學運算……但仍然缺乏智力上的滿足感。

化學教授 Joe Hirschfelder 再次出場,他是威斯康星大學的教授,也是 Naomi 的粉絲1943 年,他打電話給她,為她提供了一份為他工作的絕密 戰爭專案的工作。當然,她不能直接去上班。她必須等待安全許可透過,而許可在 1944 年初通過了。

Nic Lewis:那時她跳上火車,前往新墨西哥州的拉米,在那裡,一輛軍車接她前往聖達菲。從那裡,她被指示乘坐公共汽車“上山”。

Katie Hafner:“山”是人們指代洛斯阿拉莫斯的方式,因為“洛斯阿拉莫斯”這個名字是停用的。

當 Naomi 向 Hirschfelder 報到時,他告訴她……她最終還是沒有工作。至少,不是他原本打算給她的工作。

Nic Lewis:Hirschfelder 領導的小組負責一種武器設計,但透過實驗發現,這種設計行不通。

Katie Hafner:因此,幾乎整個洛斯阿拉莫斯都圍繞著另一種設計進行了調整,即內爆武器,它將成為“三位一體”裝置,然後成為投向長崎的“胖子”原子彈。所有這些對內爆的重新關注都需要大量的計算,以確保實驗室選擇正確的設計。

匆忙重新配置的計算實驗室的負責人訂購了一批 IBM 穿孔卡片會計機器,這些機器與 Naomi 在普林斯頓使用過的機器幾乎完全相同。這些機器非常神奇。它們可以執行大量非常繁瑣的計算,這些計算量對於手動計算來說太大了。

只有一個問題:男人們不知道如何操作它們。另一方面,Naomi 不僅知道如何操作這些機器,還知道如何對它們進行程式設計。

Nic Lewis:你看不到我的引號,但當時的“程式設計”意味著重新連線插接板,這將使其中一些機器執行不同的操作,並大致瞭解如何使它們執行數學運算。

Katie Hafner:而 Naomi 是美國國內最合格的人員之一來做這件事。但男人們還有另一個問題:Naomi 本人。

她不想要那份工作。她在普林斯頓做過,而且感到厭煩。在她的 回憶錄中,她描述了與 Stanley Frankel 和 Eldred Nelson 這兩位實驗室負責人的會面。就在她堅持認為這份工作不適合她時,發生了這件事。

Nic Lewis:有一個非常古怪的人,正如 Naomi 描述的那樣,一個古怪的角色,不停地在房間裡進進出出,他是一個棕色頭髮,非常瘦的傢伙。他可能 25 歲。他看起來更像一個大學二年級學生,而不是科學家。

Katie Hafner:然後這個古怪的角色向 Naomi 自我介紹。他是物理學家理查德·費曼。用 Naomi 後來描述的非常優美、柔和的聲音,他說……

Nic Lewis:她需要接受這份工作,因為沒有人能夠勝任 這個迫切需要的角色。她說,他請求的方式,讓她在那一刻決定接受這份工作。

Katie Hafner:可以說,這個決定,在這個極其複雜的企業過程中做出的決定,對於曼哈頓計劃的成功至關重要,這也許並不算誇張。

Nic Lewis:由於時間和所涉及的核材料的極端成本和稀有性,不可能對擬議的武器設計進行現場實驗,因此計算機數值模擬取代了真實的物理實驗。

這些計算,即使它們非常龐大和複雜,並且會花費很長時間,從長遠來看,它們也會節省大量時間,以確保實驗室選擇最有可能奏效的設計方案。

Katie Hafner:在接下來的幾個月裡,Naomi 組織了計算操作,該操作每週 6 天,每天 24 小時執行,機器進行計算,人員(主要是 Naomi)手動檢查結果。Nic 在這裡最好地總結了那些男人招募到 Naomi Livesay 時有多幸運。

Nic Lewis:這是一個任何人都不可能預測的軌跡,有人可能會在某種意義上從天而降,並被賦予責任來執行即使是最苛刻的科學通常在當時也不會做的計算量。這是一個獨特的角色,在一個獨特的地方,在獨特的壓力下。

Katie Hafner:而且,似乎羅伯特·奧本海默本人也認識到 Naomi Livesay 所做工作的至關重要性。

Nic Lewis:Naomi 只與奧本海默進行過一次一對一的互動,僅此一次,但這給她留下了持久的印象。她走過奧本海默的住所。他住在巷子的盡頭,他比她稍早走出家門。他停下來等她趕上來。

他詳細詢問了她的近況,穿孔卡片運算的進展,以及他們正在獲得什麼樣的結果。她是否需要什麼幫助?

她感到震驚。他知道她是誰。他確切地知道她在做什麼工作,而且,他還在詢問她是否需要任何幫助,這給她留下了深刻的印象,這個人,她從未與他進行過一對一的交談,卻確切地知道她是誰以及她在做什麼工作。

Katie Hafner:在計算實驗室承受巨大壓力的同時,奧本海默想確保 Naomi Livesay 擁有她成功完成任務所需的一切。

Nic 說

Nic Lewis:她 不僅完成了任務,而且還做得非常出色。非常出色。她絕對是不可或缺的。

Katie Hafner:好吧,我在這裡冒險說一句……對 Naomi Livesay 的虧待,一個被剝奪夢想的年輕女性,最終卻讓她成為對曼哈頓計劃的成功不可或缺的人物,這難道不是很諷刺嗎?

那麼,我們是否應該感謝當時盛行的極端性別歧視和對女性數學家的偏見,幫助將 Naomi Livesay 這樣的人才帶到那裡,從事那些讓男人們感到困惑的機器上的計算工作?如果這一切都沒有發生,誰知道洛斯阿拉莫斯的進展會慢多少。

但事實就是這樣,她在那裡,身處其中。Hirschfelder 招募了她,理查德·費曼說服她接受這份工作,羅伯特·奧本海默確保她擁有完成工作所需的一切。

她還在洛斯阿拉莫斯找到了她的生活伴侶,許多在那裡工作的人都找到了伴侶。1945 年,她嫁給了英國物理學家託尼·弗倫奇。他們有兩個孩子,最終在馬薩諸塞州劍橋市定居,託尼加入了麻省理工學院的物理系。Naomi 曾短暫地重返數學教學崗位,但從未獲得博士學位。

這要感謝 Nic Lewis,以及他的簡單直覺,我們才能講述 Naomi 的故事。

她於 2001 年去世,享年 84 歲。

這是“曼哈頓計劃的失落女性”系列節目,是“科學失落女性”的特別系列。本集由我 Katie Hafner 製作,Deborah Unger 和 Mackenzie Tatananni 提供幫助。Lizzy Younan 創作了我們的音樂。Paula Mangin 創作了我們的藝術作品。Alex Sugiura 是我們的音訊工程師,Danya AbdelHameid 是我們的事實核查員。還要感謝 Amy Scharf、Jeff DelViscio、Eowyn Burtner、Lauren Croop、Carla Sephton 和 Sophia Levin。

我們部分由 Alfred P. Sloan 基金會和 Schmidt Futures 資助。我們由 PRX 發行,並與《大眾科學》合作製作。

您可以在 lostwomenofscience.org 上找到更多內容——包括最重要的捐贈按鈕。

 特別鳴謝 洛斯阿拉莫斯國家實驗室的工作人員,感謝他們幫助我們講述參與曼哈頓計劃的女性的故事。我們無法講述她們的所有故事,但我們可以告訴您她們中的許多人的名字,我們在本系列節目中不時為您朗讀。這裡還有一些……。

發言人:Juanita Wagner。

發言人:Ruth Rhodes。

發言人: Rozel Curtis。

發言人:Melba Johnston

發言人:Kay Manley。

發言人:Alice Martin。

發言人:Laura Fermi。

發言人:Margaret Keck。

發言人:Donna Robinson。

發言人:Beverley Lewis。

發言人:Rose Carney。

發言人:Dorothy Wallace。

發言人:Mary Parrish。

發言人:Eleanor Reace。

發言人:Elizabeth Boggs。

發言人:Mary Nell McDaniel。

發言人:Pearl Leach Gordon。

發言人:Marjorie Woodard。

發言人:Marcia Wooster。

Katie Hafner 是“科學失落女性”節目的主持人和聯合執行製片人。她曾是《紐約時報》的長期記者,現在仍然是該報的特約撰稿人。Hafner 在講述這些故事方面具有獨特的優勢。她不僅以熟練的手法處理複雜的敘事,而且 30 多年來一直撰寫關於 STEM 領域女性的文章。她還是 Our Mothers Ourselves 訪談播客的主持人和執行製片人,以及六本非小說類書籍的作者。她的第一部小說 The Boys, 於 7 月由 Spiegel & Grau 出版。在 Twitter 上關注 Hafner @katiehafner

更多作者:Katie Hafner

“科學失落女性倡議” 是一個 501(c)(3) 非營利組織,其有兩個總體且相互關聯的使命:講述在各自領域取得突破性成就的女性科學家的故事——但她們仍然鮮為人知——並激勵女孩和年輕女性投身 STEM(科學、技術、工程和數學)事業。

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