2020年诺贝尔物理学奖得主安德莉娅·盖兹是诺贝尔物理学奖史上第四位女性得主。她从1995年开始投入到探索黑洞的研究中,如今依然奋战在一线。除了她对物理的热爱,对黑洞的好奇,以及持之以恒的观测,运用最新的技术手段是她成功的关键。盖兹一直以女性榜样的身份从事着科学事业,希望有更多的女孩加入到这一领域。
盖兹的童年在美国登月竞赛胜利之时度过,当4岁时看到阿波罗11号登月成功,她被深深地震撼了。
盖兹仍深刻地记着自己的豪言壮语:“我对母亲宣布,我将成为第一个登上月球的女孩!”开明的父母尊重了她的想法,他们一直鼓励盖兹去追求任何感兴趣的东西,还给她买了一架望远镜。然而,这个兴趣并没有持续多久,老工业城市芝加哥的天空早早地把未来的女航天员扼杀在了摇篮里。但观星的种子还是埋在了她心底,只是当时她自己还不知道。
小孩的兴趣总是会变的,上过舞蹈课后,盖兹决定未来成为一名芭蕾舞演员,可对舞蹈的热情终究没抵得过数学的诱惑。盖兹至今记得高中时班里墙上贴了一篇文章说,科学研究表明男生比女生更擅长数学——如今我们还能听见这样的谬误噪声。而盖兹当时就表示不服,数学课上她向男生发起了挑战。至于谁赢了,盖兹笑着说:“我做的很不错。”
除了数学题,盖兹还喜欢玩拼图之类的益智游戏,读一些侦探小说,然后在晚上思考更深奥的问题——宇宙的尽头在哪里?为了寻找答案,她决定走向科学之路。后来盖兹回忆说,高中时支持她去研究科学,对她影响最深的是高中化学老师朱迪斯·基恩,因为这是她学生时代遇到的唯一一位教科学课程的女老师。盖兹认为,在被男性主导的领域里,她在那里,就已经说明了一切。
在得知盖兹获得诺奖后,朱迪斯·基恩接受采访时说:“她是一位杰出的学生,能教这样特殊的学生是老师的梦想。”
1990年代盖兹在芝加哥阿德勒天文馆发表演讲后与老师朱迪斯·基恩合影。1987年,盖兹进入麻省理工学院。当她发现物理学才可能帮助自己找到终极答案之时,果断换了专业。“我爱数学,最初是数学专业然后转到了物理。
”大学期间,盖兹给一位天文学家“打工”,结果第一次到天文台帮忙就被这里技术氛围所吸引,点燃了她的好奇心。无论是硬件维护还是软件编写,她都渴望学习。当她发现从宇宙深空中发来的X射线蕴含着天体秘密时,脑海中浮现了一个想法,一些射线源可能是黑洞——她似乎找到了自己毕生所向。盖兹回忆说:“我完全被黑洞迷住了,我爱上了这份职业。”实际上,在盖兹大学时期,天文学家已经观测到黑洞存在的证据,但还远谈不上证实。
1987年盖兹毕业后来到加州理工学院攻读博士学位,因为这里对她来说拥有最好的“玩具”,这里有当时世界上最大的望远镜之一,位于帕洛马山天文台的5米海尔望远镜。不过,还有一个小玩具更让她着迷——散斑成像。在2013年Nature的采访中,盖兹透露出自己是个技术控。“我喜欢冒险尝试新技术,也许行不通,但可能会打开一扇理解宇宙的新窗口,回答一些你甚至都不知道去问的问题。
”散斑成像在当时并不算是个新技术,但是她要用在新的场景。
盖兹的成功之路是对数学物理上持久的热爱与好奇心,促使她去使用最先进的技术,这会是未来做出更大发现——确认银河系超大质量黑洞的关键。1992年盖兹获得了博士学位,随后去了亚利桑那大学做了两年博士后,然后入职了加州大学洛杉矶分校。此时,她有机会用上更大的望远镜——位于夏威夷莫纳克亚山凯克天文台10米口径的望远镜。
盖兹认为,“望远镜越大意味着看到的细节越多,或许我们可以更清晰地看到银河系的中心。凯克望远镜是我成功研究银河系中心黑洞的关键。”
在盖兹奋勇向前的路上,一直有一位“宿敌”——他就是今年一同获奖的德国天文学家莱因哈德·根泽尔。根泽尔算是盖兹的前辈,1992年起就用欧洲南方天文台位于智利的新技术望远镜追踪恒星S0-2,得到轨道周期数据也比盖兹团队稍早几个月,所以他应该是最早证明了银河系中心存在超大质量黑洞。根泽尔团队与盖兹团队各自独立得出的结论是高度一致的。
除了在科研上不断突破,盖兹还投入了不少精力做科普,参与公众演讲传播天文知识,还经常担任纪录片或电影的科学顾问,著名科幻电影《星际穿越》幕后就有她的工作。“激励公众,培养下一代科学家,并通过团队的发现和合作打破性别偏见”,是她创立的UCLA银河中心团队的三大任务之一,与两大科研任务——探索黑洞和推动下一代望远镜及相关技术——并列。对盖兹来说,激励女性投身到科学领域是她的使命。
她希望能激发其他年轻女性加入这一领域,这是一个充满乐趣的领域。而且如果你对科学充满热情,那能做的事太多了。