“宇宙就在我們的身體中。我們都是星塵?！?/section>卡爾·薩根（Carl Sagan）的這句名言不僅僅只是一句充滿詩意的話，事實(shí)上，我們骨骼中的鈣、血液中的鐵，以及頭發(fā)中的銅都是在恒星這樣的熔爐中形成的。
瑪格麗特·伯比奇（圖源：Wikimedia Commons）
1957年，天文學(xué)家瑪格麗特·伯比奇（Margaret Burbidge）發(fā)表一篇長達(dá)108頁的論文。這篇論文詳細(xì)地探討了元素是如何在恒星生命周期的不同階段形成的。它告訴了我們，構(gòu)成我們周圍一切的大多數(shù)元素——包括我們自身——是如何產(chǎn)生于恒星的。與她一同完成這一偉大成就的科學(xué)家還有杰弗里·伯比奇（Geoffrey Burbidge）、威廉·福勒（William Fowler）和弗雷德·霍伊爾（Fred Hoyle）。他們的工作也為化學(xué)元素的宇宙起源奠定了基礎(chǔ)。
這篇開創(chuàng)性的論文經(jīng)常被稱為“B2FH”，圖中顯示了在恒星中的元素合成的核過程。（圖源：E. M. Burbidge et al. / Reviews of Modern Physics Vol. 29, No. 4, P. 547 (1957) / American Physical Society）
科學(xué)百年
1919年8月12日，埃莉諾·瑪格麗特·皮奇（Eleanor Margaret Peachey）出生在大曼徹斯特的達(dá)文波特，但她早年生活在倫敦。在她四歲那年，她和母親一起乘船去法國度假，在夜里她第一次清晰地看到滿天繁星，便徹底被迷住了。
她的家庭流淌著科學(xué)的血液，她的父母都是化學(xué)家，而且父親還是個(gè)熱衷于發(fā)明創(chuàng)造的人。天文學(xué)家詹姆斯·瓊斯（James Jeans）是她的一位遠(yuǎn)親，盡管他們從未見過面。她的外公知道她對(duì)星星感興趣，因此在她12歲、13歲的時(shí)候，連續(xù)兩年把詹姆斯·瓊斯的書給她當(dāng)生日禮物。由于當(dāng)時(shí)她對(duì)天文學(xué)的癡迷加上在數(shù)學(xué)上的天賦，她完全沉浸在閱讀這些書籍。
二戰(zhàn)期間，她在倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）學(xué)習(xí)天文學(xué)。在她的博士論文中分析了變星伽瑪仙后座的光譜。她在最惡劣的條件下進(jìn)行觀測(cè)，在寒冷的露天穹頂下，常常獨(dú)自一人待在那個(gè)狹小的空間內(nèi)。有時(shí)還會(huì)聽到令人恐懼的爆炸聲。然而，她從未抱怨過，因?yàn)樗兄撹F般的決心和對(duì)知識(shí)的渴求。
伯比奇總有克服困難的堅(jiān)定決心。從她1944年的觀察日志可以看出，每當(dāng)附近的炸彈爆炸震動(dòng)到她的接目鏡時(shí)，她都會(huì)毫不畏懼地重新讓恒星進(jìn)入她望遠(yuǎn)鏡的視野中。（圖源：University College London Observatory）
對(duì)這位年輕的天文學(xué)家而言，二戰(zhàn)后的那幾年是她職業(yè)生涯的決定性時(shí)期。那時(shí)，她天文臺(tái)屋頂上用望遠(yuǎn)鏡教一門實(shí)踐課，偶然遇到了后來成為著名科幻作家和未來學(xué)家的亞瑟·查理斯·克拉克（Arthur C. Clarke）。年輕的克拉克是一個(gè)充滿熱情的學(xué)生，他想學(xué)習(xí)“與行星和星際旅行有關(guān)的一切”。他如此地?zé)嶂杂谟^測(cè)恒星，甚至有天晚上差點(diǎn)把另一個(gè)學(xué)生從屋頂上撞倒。
此外，她還參加了物理學(xué)的研究生課程。在那里，她立刻和“一個(gè)有趣的人”杰弗里·伯比奇一見如故，僅僅六個(gè)月后他們就結(jié)婚了，開啟了一段為時(shí)一生的科學(xué)探險(xiǎn)。
在一項(xiàng)研究中，他們二人攜手首次對(duì)具有強(qiáng)磁場的獵犬座α2型變星進(jìn)行了詳細(xì)的光譜分析。1955年，在他們發(fā)表的論文中，除了描述一些很重要的結(jié)果外，他們還發(fā)現(xiàn)這顆恒星的稀土金屬平均過剩量約為太陽的800倍。這一發(fā)現(xiàn)引起了著名的實(shí)驗(yàn)核物理學(xué)家福勒的興趣。當(dāng)時(shí)，福勒在劍橋大學(xué)與霍伊爾合作。1946年和1954年，霍伊爾發(fā)表了一系列論文首先提出了恒星如何將氫和氦鍛造成宇宙中較重的元素這一想法，這個(gè)概念被稱為恒星核合成。這與當(dāng)時(shí)認(rèn)為的所有元素都源自于大爆炸的想法相悖。
福勒發(fā)現(xiàn)，伯比奇夫婦的研究和專業(yè)或許有助于證明霍伊爾的恒星核合成理論，因此他邀請(qǐng)他們前往劍橋，最終才有了1957年那篇奠基性的論文：《恒星中的元素合成》。這篇論文常以他們四人的姓氏開頭字母簡稱為B2FH。
伯比奇夫婦、福勒和霍伊爾共同譜寫了天體物理學(xué)中最重要的論文之一。他們不僅一同工作，還是非常好的朋友。圖中顯示的是他們正在慶?；粢翣?0歲生日。（圖源：Master and Fellows of St John’s College / Cambridge / Donald Clayton）
伯比奇的工作并沒有止步于對(duì)元素起源的探索，之后她與杰弗里一同測(cè)量了圓盤星系中的恒星和氣體的旋轉(zhuǎn)，研究了奇特的星系和星系團(tuán)。但她特別感興趣的是那些遙遠(yuǎn)、明亮的類星體。
當(dāng)時(shí)，世界上只有少數(shù)幾個(gè)望遠(yuǎn)鏡能夠研究類星體的光譜，利克天文臺(tái)的沙因三米望遠(yuǎn)鏡就是其中之一。伯比奇用這架望遠(yuǎn)鏡尋找紅移更大的類星體（紅移越大，意味著距離我們就越遠(yuǎn)）。她發(fā)現(xiàn)了許多類星體，包括在1973年發(fā)現(xiàn)的紅移為3.53的OQ 172，這是當(dāng)時(shí)已知最遙遠(yuǎn)的類星體。
在伯比奇科學(xué)生涯的后期，她一直在探索星系的光譜，確定星系的旋轉(zhuǎn)、質(zhì)量和化學(xué)成分，當(dāng)然，也繼續(xù)研究類星體。她還幫助研發(fā)了安裝在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡上的暗天體攝譜儀（FOS）——用以探測(cè)非常微弱的天體的物理狀態(tài)和化學(xué)成分。
對(duì)天文學(xué)的熱愛讓她找到了直面挑戰(zhàn)的力量。她回憶，當(dāng)?shù)谝淮卧诘灼峡吹揭粋€(gè)螺旋星系時(shí)有多讓她欣喜：“我覺得，現(xiàn)在天文學(xué)既是我的工作，也是我的生計(jì)來源，而如此享受天文學(xué)的樂趣幾乎是有罪的。”
激勵(lì)女性投身科學(xué)
但是對(duì)于有天賦的女科學(xué)家來說，當(dāng)時(shí)她們面對(duì)的仍是一個(gè)殘酷的世界。伯比奇第一次遭遇性別歧視是在她申請(qǐng)美國卡內(nèi)基天文臺(tái)的一個(gè)研究員職位時(shí)。主任用一封信簡略地告訴她，這種職位僅限于男性。后來，她被禁止在加州的威爾遜山天文臺(tái)進(jìn)行觀測(cè)。
伯比奇并沒有因此退縮，而是以她慣常的方式，每當(dāng)遇到“障礙”時(shí)，就能“找到解決辦法”。她冒充是杰弗里的助手進(jìn)入了威爾遜山天文臺(tái)。為了隱瞞懷孕的事實(shí)，即使是在又熱又悶的日子里，她也不得不裹著大衣爬上山。
她經(jīng)常利用自己的專業(yè)影響力代表科學(xué)界的其他女性發(fā)言。1971年，她拒絕了安妮·坎農(nóng)天文獎(jiǎng)（Annie Jump Cannon award），這是一個(gè)旨在表彰女性天文學(xué)家作出研究成果的獎(jiǎng)項(xiàng)。她認(rèn)為，基于性別的獎(jiǎng)項(xiàng)會(huì)使女性得不到公平的承認(rèn)。她的反叛行為促成了女性天文學(xué)地位委員會(huì)的成立，該委員會(huì)鼓勵(lì)女性進(jìn)入天文學(xué)領(lǐng)域，并促進(jìn)她們?cè)谶@一領(lǐng)域內(nèi)的工作。
如今，科學(xué)家面臨著許多問題，從解決他們自己專業(yè)中仍然存在的不平等，到解決各種各樣的人道主義危機(jī)?，敻覃愄亍げ绕娼o出了一個(gè)閃耀的例子，她告訴我們，一個(gè)人即使在困難時(shí)期也能取得突破。1983年，當(dāng)她在思考世界上的破壞性力量時(shí)，她仍表達(dá)了對(duì)未來的堅(jiān)定希望：“我相信我們有能力預(yù)見和先發(fā)制人。全世界的科學(xué)家都有能力改善全人類的生活。”參考資料
[1] https://theconversation.com/margaret-burbidge-at-100-the-trailblazing-astronomer-who-wouldnt-take-no-women-for-an-answer-121734
[2] https://www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/25487
[3] https://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/happy-birthday-margaret-burbidge/
[4] https://physicstoday.scitation.org/do/10.1063/PT.6.4.20180227a/full/
[5] http://womeninastronomy.blogspot.com/2019/08/happy-100th-birthday-margaret-burbidge.html
本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自“原理”公眾號(hào)
