氣候科學中的隱形人物

約翰·廷德爾被認為是二氧化碳與氣候之間聯絡的發現者——但尤妮斯·牛頓·富特才是先行者

斯科特·阿切爾-尼科爾斯和卡羅琳·奧斯瓦爾德在最近於倫敦舉行的“反抗滅絕”示威活動中舉著標語牌。

道恩·斯塔林

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


約翰·廷德爾是一位登山家,撰寫了大量科學書籍,是著名的物理學家,也是英國皇家學會的自然哲學教授。他也是X俱樂部的創始成員,這是一個獨家科學餐會俱樂部,其成員經常為備受推崇的期刊《自然》撰稿。

憑藉他的博士學位、輕鬆使用皇家學會實驗室的便利,以及與維多利亞時代一些最偉大思想家的社交和智力友誼和網路,廷德爾 достижение 科學成就和認可的高度也就不足為奇了。

160多年來,愛爾蘭出生的廷德爾一直被認為是最初發現二氧化碳和水蒸氣吸收熱輻射的人——這是我們當前對氣候變化、天氣和氣象學理解的基石。他是第一個清楚地證明和理解溫室效應物理基礎的人。


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另一個第一發現源於氣候科學史中的一位隱形人物,直到2011年被獨立研究員雷蒙德·索倫森揭示之前,她一直未被承認。後來,作家約翰·珀林對此進行了研究,並且她成為了2018年5月在加州大學聖巴巴拉分校舉行的專題研討會的主要主題,這位先前不為人知的對我們當前氣候變化理解做出貢獻的人是一位美國業餘科學家、婦女參政論者和女性:尤妮斯·牛頓·富特,出生於200年前。

廷德爾首次在1859年《倫敦皇家學會會刊》上發表他的廣泛研究成果的三年前,富特證明了二氧化碳和水蒸氣對太陽熱量的吸收,並在題為“影響太陽光熱量的環境”的論文中寫下了她的發現。雖然富特沒有區分來自整個太陽光譜的熱量和長波紅外線(實際上是造成溫室效應的原因),但她似乎是第一個提出二氧化碳和水蒸氣含量的變化可能會改變氣候的人。廷德爾理解這種區別,儘管他沒有使用“長波紅外線”這個術語,因為它當時尚未發明。

當然,廷德爾的裝置、實驗室和實驗結果比富特的更精密,他被正確地認為是確立溫室效應實驗基礎的人,溫室效應最初由瑞士物理學家賀拉斯-貝內迪克特·德索敘爾在1760年代首次提出,並在1820年代由法國數學家約瑟夫·傅立葉和1836年由法國物理學家克勞德·普列進一步發展。然而,在承認這些人的工作的同時,廷德爾並沒有提及富特的工作。為什麼?

關於廷德爾是否甚至知道富特的工作,存在一些爭議,儘管在各種北美出版物中都有提及她的論文。例如,1856年9月13日發行的《大眾科學》報道說,她關於太陽光線對不同氣體影響的實驗提供了“充分的證據,證明女性有能力以原創性和精確性來研究任何課題。”

根據廷德爾的傳記作者、他的書信集總編輯以及英國科學協會前執行長羅蘭·傑克遜的說法,可以安全地假設“如果有人看到並理解了它的意義,就會有一些證據表明這一點,因為他們會告知廷德爾和/或彼此。”但迄今為止,在這一領域主要當代人物的任何信件、期刊或出版物中,都沒有找到任何提及她工作的參考文獻。因此,最有可能的情況是,在廷德爾從事和發表他的研究期間,很少甚至沒有任何關於她的研究的重大討論或適當的引用或摘要傳到英國。

廷德爾是否知道富特的工作,只是因為她是業餘人士、美國人或女性而忽略了它?也許是這樣。在維多利亞時代的英國,存在著對業餘人士、美國人和女性的偏見,認為他們不如英國男性那麼有能力或專業。而廷德爾不是民主主義者,也不支援女性解放。

他是否知道富特研究的重要性並積極地抄襲了它?也許,儘管正如傑克遜指出的那樣,這將完全不符合他的性格,而且風險極大。此外,傑克遜和英國國家大氣科學中心和雷丁大學的氣候科學家埃德·霍金斯都認為,如果廷德爾實際上知道富特的結果,他就會開始使用二氧化碳和水蒸氣進行實驗。但他沒有:廷德爾最初嘗試了乾燥空氣、氧氣、氫氣和氮氣,然後才對二氧化碳和水蒸氣進行實驗。

富特缺乏認可是否與資訊不足、偏見或廷德爾的故意遺漏有關?無論真相如何,我們可能永遠不會知道,但現在已經清楚的是,富特的實驗增加了對氣候科學的理解。正如德克薩斯理工大學氣候科學中心聯合主任凱瑟琳·海霍指出的那樣,雖然富特的研究並沒有直接確立我們現在所說的溫室效應的物理基礎,但她似乎是第一個注意到二氧化碳和水蒸氣吸收熱量的能力,並在這些大氣成分的變異性與氣候變化之間建立直接聯絡的人。

因為這項成就,富特顯然應該在過去和現在的氣候科學家以及未來將出現的科學家的萬神殿中佔有一席之地。

Dawn Starin, an anthropologist, has spent decades doing research, mostly in Africa and Asia. Her articles have appeared in publications as varied as Behaviour, Critical Asian Studies, The Ecologist, Gastronomica, The Humanist, Journal of the Royal Society of Medicine, The New York Times, and Philosophy Now.

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