喬瑟琳·貝爾：被諾獎遺忘的天文玫瑰

　　貝爾錯失諾貝爾物理學獎的戲劇性經歷，成為了科學史上經常被人提及的爭議性事件。又到十月“諾獎季”，全球科學家的目光都聚焦在瑞典斯德哥爾摩。貝爾的故事此時聽來，不失為理解諾獎的“另一扇窗口”。

英國皇家學會院士、英國天文學家喬瑟琳·貝爾(Jocelyn Bell Burnell)

　　穿著同一件碎花連衣裙，英國皇家學會院士、英國天文學家喬瑟琳·貝爾(Jocelyn Bell Burnell)9月中旬再次來到中國。

　　2012年夏，貝爾參加了在北京舉辦的國際天文學大會。時隔一年，她受中國科學院國家天文臺FAST工程科學部邀請，前往新疆參加“大型射電望遠鏡科學與技術研討會”，又在中國科學院京區科協、空間科學中心等單位的邀請下，在北京舉辦了一系列科普和學術講座。

　　事實上，這是貝爾第三次來華，第一次則要追溯到7年前。而她去年受聘出任北京35中學名譽校長，更是讓她與中國結下不解之緣。

　　每一次來到中國，貝爾的日程都被排得滿滿當當。 此次來訪，又恰巧趕上中國的傳統節日中秋節。

　　“作為一名天文學家，您打算如何度過中國的這一傳統節日?”

　　“我想休息一下，去奧林匹克公園走走，聽說那里有很多樹木。你知道，在北京并不容易看見太多綠色。”貝爾的回答讓記者有些意外。

　　貝爾在京期間，《中國科學報》記者對這位天文學“大腕”進行了跟訪。她那極富傳奇色彩的人生故事，也在隨性的交流中呈現出一幅波瀾起伏的畫卷。

　　其中，貝爾錯失諾貝爾物理學獎的經歷，無疑是最具戲劇性的片段，也由此成為了科學史上經常被人提及的爭議性事件。又到十月“諾獎季”，全球科學家的目光都聚焦在瑞典斯德哥爾摩。貝爾的故事此時聽來，不失為理解諾獎的“另一扇窗口”。

　　“女漢子”博士

　　1965年，貝爾從格拉斯哥大學物理系畢業來到劍橋大學，在英國天文學家安東尼·休伊什(Antony Hewish)門下攻讀博士學位。然而，作為一名射電天文學方向的研究生，她最初兩年的博士生活基本上在繁重的體力勞動中度過。

　　當時，一種為名“類星體”的天體剛剛被天文學家發現。這類天體距離地球非常遙遠，能夠發出明亮的射電波段的輻射，其特性有待進一步揭示。為此，休伊什所在的研究小組開始建造一架全新的射電望遠鏡去觀測類星體，并且開發出新穎的“行星際閃爍”技術。

　　在方圓兩公頃的一片泥土地上，一個長達數千米、纏繞著數百個木棒線圈的射電望遠鏡被搭建起來。貝爾主要負責線纜的布設工作，終日與鉗子、扳手等龐大的金屬工具為伴。用今天的時髦話說，她將自己練就成了名副其實的“女漢子”。

　　1967年，這架自制望遠鏡正式投入使用。它無法移動，只能對周期性進入望遠鏡視場的各個天區進行掃描，獲取觀測數據。

　　用計算機做數據處理當年尚未成為主流，并且考慮到有些數據需要人腦分析才能發現其意義所在，休伊什等人便使用圖表記錄器將觀測數據打在紙上，然后進行人工處理。

　　“研究生的工作在很多時候是枯燥的。”記錄紙上的天文數據長得像心電圖一樣，機器將數據源源不斷地繪制出來，長達5公里的記錄紙很快裝滿了紙盒。一頁又一頁，貝爾每日竭盡所能，也只能處理數米“心電圖”數據。

　　機械般的重復勞作僅僅過去一個多月，1967年8月6日，細心的貝爾就在圖表記錄器打出的曲線中發現了不同尋常的東西。

　　在數百英尺長的數據帶上，有四分之一英寸的區域周期性呈現出一種奇怪的圖案，貝爾稱之為“頸背(scruff)”，它意味著一種神秘的脈沖信號。這個大多數人都會忽略的微小細節，引起了貝爾的特別關注。

　　“我認真到近乎迂腐地想要徹底了解設備如何運行。”貝爾回憶說，“這些圖案是一個信號，但我無法解釋，所以它深深困擾著我。”

　　當年8月底，貝爾把她的發現告訴了導師休伊什，說數據中有“一些稀奇的東西”。

　　“這一定是人造物體發出的信號。”看到貝爾所指的特殊“頸背”，休伊什憑借第一反應迅速作出了結論。

　　“在當時的情境之下，這是一種十分合乎情理的反應，但是由于我自己深深的無知，我沒看出來為什么這些信號不可能是來自星體。”貝爾并不太確信導師給出的解釋。

　　尤里卡時刻

　　隨后數周，在同一時間、同一天區，相同的神秘脈沖信號再次出現。貝爾的同事注意到了她的觀測結果，并產生了一個極不尋常的想法：這些信號可能來自“小綠人(LGM)星”。

　　LGM是“小綠人(Little Green Man)”的縮寫，常常用來指代外星人。因為當時有人猜想外星人應該是綠色的，能夠進行光合作用，并且個子很矮。這些脈沖信號，可能是小綠人從太空深處向地球發送的編碼信息，他們也許是在向地球發來問候。

　　這個猜想讓研究小組情緒高漲，休伊什等人決定進一步記錄“小綠人星”的閃爍，找出其中規律，并排除其他信號來源的可能性。在數據圖紙上，他們寫下“LGM”的標記。

　　觀測持續到12月，數據已能清晰顯示，貝爾發現的脈沖源以1.3秒的間隔閃爍，非常有節奏。在當時的天文學認知中，如此快速的脈沖不是某一個恒星體積的天體能夠做到的。

　　“脈沖極具節奏表明這個星體很大，然而脈沖頻率之高又似乎暗示星體很小。”貝爾說，這一矛盾的推論，讓數據顯得毫無意義。

　　那幾個月，貝爾度過了非常焦慮的一段時間。她花費了大量時間，來確定特殊信號的出現不是因為設備故障，也不是來自人為干擾。觀測表明，它似乎來自于遙遠的太陽系之外。

　　故事在1967年圣誕節前一天發生了戲劇性的轉折。

　　那天下午，貝爾如往常一樣前往休伊什的辦公室，準備向導師作研究進展匯報。不同尋常的是，辦公室大門緊閉，里面有人正在熱烈討論。貝爾謹慎地敲了敲門。

　　“進來。”休伊什從房間內應聲道。貝爾推門進入，休伊什則顯得有些驚訝：“哦，貝爾，快來，把門關上。”

　　原來，導師休伊什的房間內正在進行一次秘密會議，討論的核心便是如何處理并發表那些觀測數據。很顯然，休伊什并未打算邀請貝爾參加討論，她卻碰巧撞上了這次重要的會議。會議的另一個主角，是研究項目的部門負責人馬丁·賴爾(Martin Ryle)。

　　會議中，賴爾曾半開玩笑地說，把那些數據燒掉，把整件事情徹底忘掉了之。因為他覺得，事情一旦泄露出去，人們得知天文學家發現地外文明，就有可能向外星人發射信號試圖與其對話，而這可能招致地球被攻擊的危險。

　　“更嚴肅的問題是，我們只有一個信號源的數據，由此得出結論并發表，在科學上是不適當的。”討論最終無果而終，貝爾心情煩悶。

　　在學生公寓吃過晚飯，貝爾回到實驗室，她拿出另一卷數據圖紙，看看自己是否錯過了有意義的信號。就在當夜十點，實驗室快要關門時，她在一片不同的天區掃描圖上發現了新的“頸背”圖案。緊接著，她趕忙翻閱早期記錄，結果看到這個新的信號之前就曾偶然出現，數據記錄時間均為凌晨。

　　“那時已經凌晨兩點了。”貝爾度過了一個永生難忘的無眠之夜，“事情有時總會捉弄人。緊接著的第二天一早，我要和男友去父母家里，宣布兩人正式訂婚，因此必須趕到那里。”

　　那是一個非常寒冷的冬夜，觀測設備似乎也因為要過圣誕節而停止了工作。

　　貝爾朝著儀器哈出幾口熱氣，敲打幾下，設備竟然開始正常運轉，圖表記錄器開始重新繪制數據。

　　“就在那五分鐘，我觀測到了當晚曾看到過的新脈沖信號。”在實驗室孤身奮戰的貝爾，感受到一種前所未有的興奮和激動。

　　這是貝爾發現的第二顆發射相似脈沖信號的天體，這一次，脈沖間隔為1.2秒。

　　“很難相信，有兩個不同的小綠人，從宇宙中相反的方向、在相同的時間、以相近的頻率向地球發射信號。”縈繞在貝爾心頭的疑問終于被揭開了：那一定是一類全新的天體，人類第一次發現了它們。

　　圣誕節凌晨的天空已經微微發亮，貝爾寫下一張便條，連同那份全新的觀測記錄一起放在了休伊什的辦公桌上。她走出實驗室起程趕往父母家中，那一刻，她如釋重負。

　　休伊什等天文學家最終證實，貝爾觀測到的神秘信號來源于一種新型的天體，也就是物理學家曾預言的超致密、接近黑洞的奇異天體，其直徑大約20公里、其密度相當于將整個太陽系壓縮在北京市大小的范圍內，因此具有超強的引力和磁場。

　　此后，這類天體被正式命名為脈沖星(Pulsar)。脈沖星的發現，被列為20世紀天文學的四大發現之一，為人類探索自然開辟了新的領域，并且對驗證愛因斯坦引力波等現代物理學的發展產生了深遠影響。

　　回憶四十多年前那個夜晚所經歷的一切，第二顆脈沖星的發現讓貝爾感受到一生中“最為甜蜜的時刻”：“那是一個關鍵的時刻，對我來說，是真正的尤里卡時刻。”

　　年僅24歲的女博士生貝爾，真切體驗到了有如古希臘學者阿基米德在浴盆中靈感乍現，因發現計算浮力的辦法而驚呼“尤里卡”(古希臘語，意為“好啊!有辦法了!”)的幸福瞬間。

　　諾貝爾，No Bell

　　因改進射電望遠鏡和發現脈沖星，休伊什和賴爾共同獲得了1974年的諾貝爾物理學獎，這是歷史上首次將該獎項授予天文學家。而在研究項目中發揮重要作用的貝爾，則被排除在獲獎名單之外。

　　事實上，在《自然》雜志發布脈沖星發現的論文中共有五位署名作者，休伊什是第一作者，貝爾名列第二。

　　這次授獎引起了國際天文學界的巨大爭議，被認為是諾貝爾獎歷史上最不公平的結果之一，以至于有人將其稱為“The No Bell Nobel”(沒有貝爾的諾貝爾)。

　　“如今回頭來看，您認為諾貝爾獎委員會是否犯下了一個錯誤?”采訪中，《中國科學報》記者往事重提。

　　“對此我并不確定。我所知道的是，諾貝爾規定將獎項一次最多授予三個人，其他獎項有時也面臨同樣的情況。然而，這在今天的現實情況中變得很困難，因為大多數科學家都以超過三人的團隊形式工作，因此很難決定將獎項授予誰。”貝爾如此作答。

　　然而至今仍有評論認為，貝爾未能獲獎，緣于女性科學家在當時的科學界未能受到足夠的重視。

　　“我懷疑這與我的女性身份有關，但看上去更像是與我的學生身份相關。”貝爾給出了自己的猜測。

　　英國著名天文學家霍伊爾爵士為此打抱不平，他在接受《泰晤士報》采訪時曾表示，貝爾理應同休伊什共享諾貝爾獎，并對諾貝爾獎委員會授獎前的調查工作欠周密提出了激烈批評，甚至將這次授獎看成是一樁“丑聞”。

　　“也許世界本不公平，但重要的是，你如何看待并應對世界的不公。”此后的幾十年間，貝爾不斷被問起錯失諾貝爾獎對她造成的影響，然而她本人卻并不愿意卷入爭議之中。

　　只是在數十年之后，貝爾才向媒體表示，她認為當時的諾貝爾獎委員會甚至不知道有她的存在。

　　就在休伊什和賴爾因發現脈沖星獲頒諾獎的1974年，兩名來自普林斯頓大學的天文學家泰勒(J. Taylor)和赫爾斯(R. Hulse)首次發現了脈沖星雙星系統，并因此獲得了1993年度諾貝爾物理學獎。

　　值得一提的是，赫爾斯在發現脈沖雙星時，其身份同樣是學生。他與導師泰勒同時獲獎，似乎是諾貝爾獎委員會考慮到了貝爾未能獲獎而引起質疑的前車之鑒。而在1993年的諾貝爾頒獎典禮上，貝爾受邀參加頒獎儀式，可算作對1974年過失的彌補。

　　貝爾的嚴謹態度和細心觀測，以及對脈沖星發現起到的重要作用，最終贏得了世人的尊敬。天文學家泰勒和曼徹斯特在1977年合著出版的《脈沖星》一書中特別寫道：“獻給喬瑟琳·貝爾博士，如果沒有她的聰慧和百折不撓，我們無法分享到研究脈沖星的快樂。”

　　脈沖星之母

　　盡管貝爾給出了自己的解釋，但在諸多外界解讀中，諾貝爾獎忽視貝爾的貢獻，仍然被認為與她的女性身份有關。這一理由并不能得到最終確證，但身為女性，的確讓貝爾的科學之路充滿坎坷。

　　1943年，貝爾出生于隸屬北愛爾蘭的貝爾法斯特，她的父親是一名建筑師，也是一位狂熱的閱讀愛好者。正是父親書架上幾本關于天文學的科普讀物，讓年幼的喬瑟琳深深著迷于天文世界。

　　距離貝爾法斯特的家中不遠，便是阿麥天文臺，貝爾的父親曾參與這所天文臺的建造設計，時常會帶著年幼的貝爾來此玩耍，家人和天文臺的工作人員對貝爾表現出的天文學興趣給予了極大的鼓勵。

　　“我是從失敗開始的。”談及自己的科學之路，貝爾如此打趣道。11歲那年，貝爾在極為嚴格的高中升學考試中失利，家人不得不把她送去一所教會寄宿制學校繼續學業。

　　在那里，男生和女生被分到不同的教室學習。當男孩子在另一間教室聆聽科學課程時，女孩們則在學習編織、烹飪等家務。家人為此前來與校方交涉，貝爾成為了學校中第一個被準許學習科學課程的女孩子，并在那里遇到了鼓舞人心的物理老師。

　　男女有別的窘境一直持續到貝爾的大學時代。在格拉斯哥大學念本科時，她是物理系唯一的女生。走在校園中，身后不時會有成群的男生發出貓一樣的怪叫聲。

　　面對如此糟糕的情形，貝爾不得不讓自己學會如何不臉紅。“如果你臉紅，當然，他們會發出更多的噪音。我漸漸發現，一個人是可以控制自己不臉紅的。”

　　貝爾一生中的大部分時間都留著短發，很多人覺得，她是為了讓自己看上去更加堅強、干練。然而她告訴記者，更準確的說法是她覺得短發更適合自己的臉型，能讓自己看上去瘦一些。

　　“如果你是一個想要從事天文學這一偉大事業的年輕女子，就需要堅持和專注。”盡管路途艱難，但貝爾知道自己想要什么，只須不斷朝著目標前行。她最終在劍橋實現了自己的天文學家之夢。

　　就在貝爾發現第二顆脈沖星的圣誕節之后，她與男友正式訂婚，并戴著訂婚戒指再次回到實驗室。

　　“這是一個很糟糕的主意，因為戴上婚戒似乎意味著我將離開科學，成為一名家庭主婦。盡管我當時并沒有如此打算。”貝爾說，在上世紀60年代的英國，結婚之后的女子是不工作的，“身為母親更是如此。因為如果一個母親在工作，被認為是孩子受到虧欠的證據”。

　　結婚后，貝爾隨著丈夫的工作變動四處遷徙。她意識到自己并不想成為終日廝守宅院的家庭主婦，但也只能在家附近尋找一些兼職的工作機會。因此，她被迫在不同的天文學領域內跳轉，從射電天文學到伽馬射線天文學，再到X射線天文學、紅外天文學、毫米波天文學……

　　“我需要學習很多，也有了非常豐富的經歷和研究興趣，但它對于我發表學術論文并沒有好處。”盡管如此，貝爾仍然在國際天文學界屢獲殊榮，被譽為“脈沖星之母”。2007年，她被授予大英帝國爵士頭銜。

　　“究竟是什么讓你對頭頂的星空如此著迷?”近年來，貝爾不遺余力進行天文學普及，倡導科學教育，足跡幾乎遍及世界。所到之處，她時常面對這樣的問題。

　　“對未知的強烈興趣，以及探索中的快樂和享受，貫穿在我整個職業生涯中。”

　　而當被問及哪一段經歷最令她難忘時，貝爾的回答則是：“我人生中最重要的時刻并不是在天文學研究中發生的，而是當我有了孩子，成為母親的那一刻。”