为什么花呗套现会被停用:另一个费曼

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  费曼是谁?这个问题看起来好像是道“送分题”。理查德·费曼(Richard Feynman)是诺贝尔物理学奖得主,是20世纪最著名的物理学家之一,是出色的邦戈鼓爱好者,是……  不不不,不是这个费曼。  物理学界还有另一位费曼博士,她就是天体物理学家乔安·费曼(Joan Feynman)。她在太阳风粒子和太阳风场、地日系统以及磁层物理学的研究上做出了重要贡献,尤其是,她的研究为理解极光起源奠定了基础。乔安建立了一个模型,能够预测航天器在其生命周期内可能遭遇的高能粒子的数量,并发现了一种预测太阳黑子周期的方法。在整个科学生涯中,她参与发表了近200篇科学论文。她是首位当选美国地球物理联合会(AGU)官员的女性,并被NASA授予杰出科学成就奖章。乔安有一个比她大9岁的哥哥,就是理查德·费曼。  
  能培养出两位杰出的物理学家的家庭,一定有着不同寻常之处。  乔安的父亲梅尔维尔(Melville)是纽约的一位犹太商人,他对科学有着浓厚的兴趣。和当时的大多数人一样,梅尔维尔并没有接受过正规的大学教育,但他愿意阅读研究手边的任何材料。母亲露西尔(Lucille)是一位家庭主妇,也是一位开明的民权活动家。露西尔年轻时曾参与游行,积极争取妇女的选举权。  在乔安还很小的时候,父亲给她讲的睡前故事是大陆漂移,那时魏格纳(Alfred Wegener)刚提出他的大陆漂移学说不久。在散步时,他们一家喜欢玩一个游戏,名叫“注意有趣的事情”。比如,父亲会让他们观察一片叶子,叶子上刚刚孵出的小虫,小虫会慢慢吃下叶子的边缘,然后逐渐长大。这就是理查德后来经常提到的“发现事物的乐趣”。  
  理查德与乔安。  费曼一家总是充满欢笑。露西尔知道生活不易,而对抗这种艰难的方法是发现其中的乐趣。理查德和露西尔经常开玩笑逗乐乔安和梅尔维尔,直到乔安笑着倒在地板上。  但即使生活在这样一个欢乐而开明的家庭中,在8岁那一年,乔安还是得到了一个“噩耗”——“女人不能研究科学,因为她们的大脑不适合。”露西尔对她的女儿说道。  对于一个对科学充满好奇的小女孩来说,听到自己的梦想永远无法实现,无疑是一个毁灭性的打击。这句话甚至对她日后产生了不可磨灭的影响,她回忆说,从那之后,她总是不由自主地怀疑自己的能力。  但露西尔说出这样的话并非是刻薄,而是她相信这个事实,毕竟任何人都无法脱离生活的时代背景。那是1935年,在那个时候,甚至连剑桥大学都尚未开始向女性学生正式颁发学位。科学界更是一个男性占据绝对主导地位的领域。用乔安的话说,“居里夫人似乎是一个神话人物,而不是一个可以努力效仿的真实的人”。  
  尽管如此,家中有一位成员却始终在鼓励乔安,那就是理查德。  乔安出生时,哥哥理查德已经9岁。天生好奇的理查德喜欢质疑一切,在父母的鼓励下,他的生活似乎是进行一系列实验的机会。乔安刚刚会说话时,理查德就开始对她进行数学训练。乔安回忆过,她最早的一段记忆来自两岁的时候,理查德做着鬼脸逗她开心来奖励她,因为她答对了哥哥出的简单的数字问题。  理查德对科学的热爱感染着乔安。或许也可以说,理查德演示和解释事物的能力似乎也是在乔安那里最早发展出来的。晚上,当乔安喊着要喝水的时候,理查德会把装着水的玻璃杯转来转去,展示离心力的“魔法”。理查德还喜欢教她一些事情,比如他会说,所有东西是由原子组成的。他看见画框上的直角,就会让乔安跟着念出毕达哥拉斯定理。等乔安大一些,理查德还会“雇佣”乔安在家中自己的电子实验室工作,成为“实验助理”。  乔安自己觉得,或许有一个晚上改变了她一生的轨迹。那晚,理查德把她从床上叫起来,带着她到了一个空旷的地方,她第一次在天空中看见了极光。理查德告诉她,还没有人知道极光到底是如何形成的。  后来,理查德离开家前往MIT继续求学,但他向妹妹保证,有任何科学问题都可以问他。那时,兄妹俩经常来回邮寄一本笔记本,理查德也会出一些数学题让妹妹回答。直到乔安14岁生日的时候,理查德给她带回了一本罗伯特·贺拉斯·贝克编写的《天文学》教材,那是当时的大学天文学教材。  她反反复复地阅读,一点一点理解,直到有一天她读到:“根据塞西莉·佩恩-加波施金(Cecilia Payne-Gaposchkin)的研究……”这句话看似没什么特别之处,但让乔安眼前一亮。因为“塞西莉”显然是一位女性的名字。塞西莉·佩恩-加波施金是20世纪著名天文学家,她在自己的博士论文《恒星大气》中提出了恒星主要由氢和氦组成的理论。起初,这与主流科学界的理论并不相符,但后来却被观测证实是正确的。  这让乔安开始相信,女性可以研究科学。1944年,乔安进入欧柏林学院开始本科学习,那是美国最早录取非裔学生和女性学生的学院之一。  
  即使在这样思想相对开放的学校中,事情仍然没那么顺利。物理课上,加上乔安一共只有3位女性学生。在大一的实验中,乔安的一位男性实验搭档非常糟糕,几乎所有实验只能靠乔安自己完成,但最后这位男同学的期末成绩却是A,而乔安只拿到了D。  从欧柏林学院毕业后,她前往雪城大学,选择固态物理学作为博士研究方向。博士毕业后,她已经是一位妻子,也是一位母亲,这样的身份在当时对她在科学界谋得一职毫无益处。在短暂的工作和几年的家庭主妇生活后,1962年,她在哥伦比亚大学拉蒙特地球观测站找到了一份兼职,正式踏入地球磁场的研究领域。  乔安的研究主要集中在地球的磁层上。磁层就好像一个地磁“泡”,包裹着地球,让它免受太阳风的侵扰。太阳风主要由带正电的质子和带负电的电子组成,它会以极高的速度从太阳中冲出来,产生所谓的星际磁场。  
  太阳风与磁层的艺术构想图。| 图片来源:NASA  在20世纪60年代初,人们对太阳风和磁层的相互作用不甚了解。乔安的研究表明,这种星际磁场相对于地球磁场的方向,在太阳风与地球的相互作用中起着重要作用。她的开创性研究让人们开始认识到极光的产生机制。  她对极光这一领域非常感兴趣,迫不及待地想把这些和哥哥分享,因为很多年前,是理查德第一次向她介绍了这种美丽而神秘的现象。但她转念一想,理查德太聪明了。于是她对哥哥说:“我不想我们之间产生竞争,所以让我们在物理学里‘分分蛋糕'吧。我负责极光,你负责宇宙剩下的部分。”理查德爽快地答应了。  后来一个有趣的传闻说,理查德在阿拉斯加一个极光研究中心参观时,实验室负责人介绍了很多地球物理现象,并表示这些现象尚未得到解释。负责人问理查德是否有兴趣进行这些研究,理查德回答说,他必须征得妹妹的同意——但乔安没有同意。这个故事传开后,许多人见到乔安都想向她求证这是不是真的。也曾有地球物理学家开玩笑:“让我们感谢理查德·费曼,他没有闯入这个领域,让我们才有机会在这里尽情玩耍。”  
  然而在当时,即使和哥哥“约法三章”,但乔安自己的职业生涯并没有就此顺利地走下去。1963年,她随当时的丈夫搬去了加州,不得不离开哥伦比亚大学的实验室。而后,乔安辗转了许多科研机构,换了很多次工作,她和丈夫也在几年后分开,生活和工作都不顺利。但她始终不愿意放弃工作,她喜欢科研,也无法忍受完全成为家庭主妇的生活。这样不稳定的生活直到1985年才结束,那一年,她接受了NASA喷气推进实验室(JPL)的一个职位,并在JPL一直工作到退休。  即便如此,她仍然在科学上做出了不可忽视的贡献。1971年,在NASA艾姆斯实验室短暂工作的期间,她发现被称为日冕物质抛射(CME)的太阳周期性喷发现象,可以通过太阳风中氢的存在来确认。这非常关键,虽然人们在当时已经知道了CME,但一直很难探测到它。  在JPL,乔安还开发出一个统计模型,能够计算出航天器在生命周期内会遭遇的高能粒子数量。她一直对太阳物理学和地磁学领域非常感兴趣,无论是耀斑、太阳黑子还是极光,都深深吸引着她。后来,她甚至开创性地将这些研究应用到人类学中。她和天体物理学家亚历山大·鲁茨迈金(Alexander Ruzmaikin,也是她的第二任丈夫)合作研究了太阳周期和气候变化的之间的关系。  乔安几十年的科学生涯,正好也是社会对女性的科学贡献的看法产生巨大转变的时代。这样的斗争对于身处其中的人来说并非易事,但她始终没有放弃。即使到了90多岁高龄时,她仍然在研究“太阳的一些疯狂的现象”。  2020年7月21日,乔安·费曼去世,享年93岁。她把一生的热情献给了太阳。  参考来源:  https://findingada.com/shop/a-passion-for-science-stories-of-discovery-and-invention/joan-feynman-from-auroras-to-anthropology/  https://hackaday.com/2017/11/21/joan-feynman-found-her-place-in-the-sun/  https://sunearthday.nasa.gov/podcasts/transcripts/SWLH-BIO_Joan_Feynman.pdf  封面设计:岳岳  插图设计:雯雯子