一个让我们伸手触摸星星的女人 | 科学档案
千百年来，我们仰望着浩瀚而神秘的星空，为它编织着一个又一个美丽的传说,但却无法接近它们。直到近现代，一批杰出的天文学家才揭开了这些星星神秘的面纱。而这其中，就有塞西莉亚·佩恩-加波施金（Cecilia Payne-Gaposchkin），她出生于116年前的今天。
1900年，塞西莉亚·佩恩-加波施金在英国温多弗出生，她的父亲在她四岁时去世，养家的重担就落在了她母亲一人身上。她就读于圣保罗女子学校，于1919年获得奖学金进入剑桥大学纽纳姆学院学习植物学、物理学和化学。
在圣保罗女子学校里，佩恩听到了亚瑟·斯坦利·爱丁顿（Arthur Stanley Eddington）教授关于其1919年探险到位于非洲西海岸几内亚湾的普林西比岛上观察和拍摄天蚀现象的事。这让她非常兴奋，并激起了她对天文学的兴趣。当她顺利在剑桥大学完成学业后，却因女性角色无法获得学位。佩恩意识到，在英国她唯一的职业选择是成为一名教师，为了追求她的梦想，她决定移居美国，在那里妇女已经有了研究恒星的自由。
1901年，哈佛还是男人的天下。直到一位叫爱德华·查尔斯·皮克林的天文学家打破了这个规矩。皮克林招募了一群聋哑妇女给星星分类，绘制星图。当时这群妇女还被哈佛的部分男性们戏称为“皮克林的后宫”。几十年来，她们不断地筛分恒星，检查每一颗的光谱特征，把它们归类并变成了图片中成千上万的像素，但在当时还没人能够了解它的含义。
在爱德华·查尔斯·皮克林去世后，哈罗·沙普利（Harlow Shapley）被雇用为哈佛大学天文台台长。也正是他，答应佩恩投入他门下，跟着他做研究，于是佩恩1923年去了美国，也加入了这支女性队伍。
佩恩第一次在科研环境中受到这样的欢迎，姐妹们无私地与她分享研究成果。她也不负所望，应用了印度物理学家梅格纳德·萨哈（ Meghnad Saha）的电离理论，正确找出了恒星温度和恒星光谱的关系。她发现了恒星吸收线的巨大差异是因为不同温度下不同的电离量，而非元素含量。也正确提出硅、碳和其它在太阳中的常见金属在地球上是大约相同的相对含量，但是氢和氦，特别是氢在恒星中则是压倒性的含量（约100万倍）。她将这些成就写在论文里，寄给亨利·诺利斯·罗素教授。但在罗素看来，她的论文从根本上就是错的，“显然氢和氦不可能比金属多上百万倍”。
塞西莉亚·佩恩-加波施金于1925年首次提出太阳主要由氢所组成，虽然这和当时的传统看法相抵触。图片来源：www.astronomy.com.cn
直到4年后，罗素通过不同的方式论证出相同的结果，他才意识到佩恩是正确的。而佩恩的博士论文《恒星大气》（Stellar Atmospheres）也被普遍看做是天文学有史以来最杰出的博士论文，成了这个领域里的教科书。这件事让佩恩深受触动，她说：“没有坚持我的观点是我的责任，尽管我相信自己是正确的，却还是屈服于权威。如果你对自己的结论有把握，你就应该坚持你的立场。”
身为女性，佩恩在哈佛大学深受歧视，只能当沙普利的技术助理。后来，在沙普利的帮助下，她于1938年得到了“天文学家”的头衔。1956年，她成为哈佛大学首位晋升为教授并受聘为系主任的女性，代表女性进入了天文学的主流研究。这不仅提高了女性在科学社群的地位，更是大大激励了当时社会的许多女性。
参考资料：
国家地理频道纪录片：宇宙时空之旅第8集《宇宙星空》，
http://open.163.com/movie/2014/3/D/P/MA069D2OR_MA06FR5DP.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Cecilia_Payne-Gaposchkin
《天才在左，疯子在右》下卷，07大自然的力量
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