在21世纪,温室气体排放导致的气候变化,已经成为威胁人类社会的关键问题。但鲜为人知的是,早在1856年,美国的业余女科学家尤妮斯·富特就证实,大气中的二氧化碳和水蒸气具有温室效应,进而引发气候变化。但此后,富特的研究一度被完全遗忘,直到2011年才重新公之于众。今年,正是富特诞辰200周年。她的经历讲述着女性拥有同样的科研天赋和能力。
而这样的研究如果没有被埋没,人类或许不会陷入如此严峻的全球变暖危机中。
早在古希腊时期,人们就已经意识到,人类活动能改变环境。而在工业革命之后,当人类开始大规模改造自然、进行工业生产,气候研究的雏形初现。最早开始研究气候变化的,似乎主要是欧洲科学家。19世纪20年代,法国科学家约瑟夫·傅里叶发现,大气层中的气体捕获太阳的热能,会导致温室效应。
1859年,爱尔兰物理学家约翰·廷德尔揭示了,大气层中的水蒸气和二氧化碳气体是吸收太阳辐射的主要成分。但是,直到2011年,一段一度被遗忘的历史才得以复原。
1819年,富特出生在美国康涅狄格州的农场家庭。她主要由姐姐抚养,一生中大部分时间都生活在纽约州北部。富特在科学上的成功,离不开她接受的教育。17岁~19岁期间,富特在位于纽约州的特洛伊女子学院学习。
这所学校今天的名称为埃玛·威拉德女子中学,被称作“女性教育的圣地”。它由女权主义者埃玛·威拉德于1824年建立,是第一所女子预科学校。富特在这所学校收获颇丰。特洛伊女子学院与隔壁的仁斯利尔学院共享实验设施,而仁斯利尔学院拥有当时世界上仅有的两间对学生开放的化学实验室。正是在这里,富特掌握了实验操作技能,以及规划、实施研究项目的能力。
1856年,富特取得了突破性的成果。
当时,她的研究工作只使用了一些简单的仪器,包括两个长76厘米、直径10厘米的玻璃圆筒,其中分别装有一支温度计。她在这两个圆筒中加入了不同的气体,并通过温度变化比较气体对太阳光照射的热效应。富特发现,潮湿的空气比干燥的空气能吸收更多的太阳辐射。而二氧化碳与一般的空气相比,吸收的太阳辐射也更多。同时她还发现,在相同条件下,充满二氧化碳的圆筒,比充满氢气或氧气的圆筒要热得多。
由此,富特揭示了二氧化碳和水蒸气在温室效应中的重要作用。当时,大气中的二氧化碳浓度还只有290 ppm,全球的气候变化还算不上显著的问题。但富特前瞻性地预测,二氧化碳浓度的改变,会影响全球温度。
1856年,富特的研究在美国科学促进会的会议上进行了展示。不过,进行汇报的不是富特本人,而是前面提到的科学家亨利。这项研究并没有像会议上的其他报告那样出现在会议记录中,但它仍然获得了一定的知名度,几份报纸对它进行了简短的报道。1856年,《美国科学与艺术杂志》刊登了富特撰写的完整研究论文。《科学美国人》则评论道,富特的研究“充分显示了女性能够独创、精确地开展任何学科的研究。”
但随后,这篇研究论文却消失了。在长达一个多世纪的时间里,没有人注意到富特的研究。直到本世纪,退休的石油地质学家雷蒙德·索伦森在他搜集的《科学发现年鉴》旧版本的1857年卷中,意外地看到了关于富特工作的描述。他立刻意识到,这是第一篇将二氧化碳与气候联系起来的报道。2011年,他公开发表了他的发现。索伦森说:“我得到了相比于我自己的研究更多的回应。
”随着科学家和历史学家从富特研究的获得启示,文章的关注度越来越高,特别是在富特诞辰200年的2019年。
尽管富特的研究最终重见天日,但我们要反思的是,为什么富特的研究在当时并没有获得应有的对待。为什么在AAAS会议上,她不能亲自展示她的研究?为什么这项研究在会议的发表程序中被删除了?以及,为什么她的研究没有获得广泛的关注?
或许,一方面是对于女性的歧视;或许,富特业余科学家的身份让她不受主流科学界的待见。另一个问题在于,被称为“气象科学之父”的廷德尔为什么会完全忽视富特的研究。1859年,廷德尔发表了他的研究;接着在1861年,他引用了其他研究者的成果,但依旧没有提到富特。廷德尔的个人传记展现出了廷德尔对女性科学家的性别歧视:廷德尔经常对女性的智力表现出惊讶,不认为她们具有和男性科研人员相同的创造力。
但也有人指出,当时欧洲和美国科学界糟糕的关系,可能导致廷德尔根本不知道富特的研究。或许,廷德尔忽略富特研究的真正原因永远无法揭开。但富特面对种种阻碍做出的研究,无疑鼓舞了现今的女科学家。