脈衝星發現者喬瑟琳·貝爾·伯內爾榮獲 300 萬美元的突破獎

喬瑟琳·貝爾·伯內爾，牛津大學的訪問天體物理學教授，她在 20 世紀 60 年代的工作開創了天文學的新紀元。今天，突破基金會宣佈，她獲得了 300 萬美元的特殊基礎物理學突破獎。

“我非常驚訝，”貝爾·伯內爾說，“事實上，我幾乎說不出話來，這在我身上不常發生。” 此前獲獎者包括已故物理學家史蒂芬·霍金、發現希格斯玻色子的七位首席科學家以及負責直接探測引力波的整個國際團隊。貝爾·伯內爾將於 11 月在矽谷舉行的正式儀式上接受該獎項。

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“貝爾·伯內爾教授完全應該獲得這一認可，”突破獎的億萬富翁創始人尤里·米爾納說，“她的好奇心、勤奮的觀察和嚴格的分析揭示了宇宙中一些最有趣和神秘的物體。”

僅僅半個多世紀前，貝爾·伯內爾還是英國劍橋大學的一名研究生時，她做出了一項改變天文學的發現：脈衝星。脈衝星是一種快速旋轉的中子星，它是巨大太陽的城市大小的坍縮核心，由簡併物質構成，併發出燈塔般的無線電波束。中子星代表了已知的最極端形式的物質——宇宙在引力壓倒性力量產生黑洞之前的最後一站——而脈衝星，其自轉速度大約可以達到光速的四分之一，是處於物理極限的中子星。這種自轉——像節拍器一樣有規律——使它們成為大量天體物理現象的有力探測器。

“喬瑟琳·貝爾·伯內爾發現脈衝星將永遠是天文學史上最偉大的驚喜之一，”愛德華·威滕在一份宣告中說。威滕是高等研究院的物理學家，也是突破物理獎 26 人遴選委員會的主席。“直到那一刻，沒有人真正知道如何觀察中子星，如果它們確實存在的話。突然間，事實證明，大自然提供了一種非常精確的方式來觀察這些物體，這導致了許多後來的進展。”

1967 年和 1968 年，貝爾·伯內爾與她的導師天文學家安東尼·休伊什合作，首先發現了這些物體，它們是在宇宙靜電背景下定期重複的嗶嗶聲。她利用她幫助建造的一種新型射電望遠鏡探測到它們，這種望遠鏡基於另一位天文學家馬丁·賴爾的概念。貝爾·伯內爾的發現暗示了黑洞的存在，當時黑洞尚未被探測到，併為嚴格的新愛因斯坦廣義相對論測試指明瞭方向。對脈衝星時間的研究所得的最終結果為引力波和系外行星提供了第一個直接證據，科學家們還利用它們的爆發來繪製星際介質的地圖，並窺見每個中子星中心的奇異物質狀態。

1974 年，貝爾·伯內爾的發現獲得了諾貝爾物理學獎——但僅限於休伊什和賴爾。從那時起，她的排除就被認為是天文學領域性別歧視的典型例子，她與其他因諾貝爾獎而聞名的女性天文學家（如已故的維拉·魯賓）齊名，後者在發現暗物質方面發揮了關鍵作用，還有瑪格麗特·伯比奇，她幫助闡明瞭化學元素如何在恆星中形成。最初，貝爾·伯內爾淡化了爭議，在 1977 年表示休伊什值得獲得榮譽，她認為將諾貝爾獎頒給僅僅是研究生的學生會“貶低”該獎項。但今天，她承認這些言論來自她作為博士後學生時的“不穩定”時期，當時她“無法撼動現狀，並且需要資深男性的支援”。

現在，她說，“我已經意識到，如果你獲得諾貝爾獎，你就不會再獲得任何其他東西——人們會覺得他們無法與之匹敵，他們可能也無法匹敵。而如果你沒有獲得諾貝爾獎，你似乎會獲得一切其他東西，而且坦率地說，這更有趣。幾乎每年都會有一些獎項和派對。”

儘管如此，對於貝爾·伯內爾來說，她的發現的後果是苦樂參半的。她結婚了，並且隨著她與丈夫和孩子的聯絡讓她開始在天文學的其他領域兼職工作，例如在伽馬射線、X 射線和紅外線中觀察天空，她逐漸不再研究脈衝星。“那時，英國的已婚婦女不應該工作——這被認為是可恥的，”她說。“這意味著丈夫的收入不夠，而且還‘證明’瞭如果母親工作，她的孩子就會變得不守規矩。當然，那時沒有提供托兒服務。我覺得我別無選擇——這變成了我的丈夫在哪裡工作的問題，以及我可以在附近找到什麼天文工作的問題。”

然而，在此過程中，她獲得了無數讚譽，併成為天文學領域平等以及更廣泛的女性在科學領域中的有影響力的倡導者。2005 年，貝爾·伯內爾共同創立了雅典娜天鵝倡議，該倡議旨在認可大學和學院在促進婦女和少數民族發展方面所做的工作，並曾擔任愛丁堡皇家學會和倫敦物理學會 (IOP) 的首任女性主席。貝爾·伯內爾表示，她計劃利用這筆新獲得的 300 萬美元，與物理學會合作，為物理學中代表性不足的群體的研究生設立獎學金。“有很多人在現行制度下沒有得到善待，”她說。“而且我們沒有充分利用我們內部的才能，更不用說那些因為我們沒有為他們提供最好的工作環境而失去的人了……我們正變得更加警惕，並逐漸在每個領域中齊心協力。”

然而，這仍然是一個正在進行的工作，正如突破獎本身所證明的那樣：原來，將特別獎授予貝爾·伯內爾的著名遴選委員會全部由男性組成，並且絕大多數是高加索人。即便如此，她說，她的獲獎表明，過去半個世紀以來，女性在科學領域取得了多大的進步。“人們越來越關注男性和女性的成就。雖然還有很多工作要做，但情況比過去好多了。”