科学新闻界的历史记录并非总是像它本应那样包容。因此,《大众科学》正致力于纠正这一记录,推出“回顾”系列,介绍我们曾经忽略的一些人物。阅读他们的故事,并在此探索我们 150 周年纪念报道的其余部分:这里。
19年,安·纳尔逊在一场悲剧性的徒步事故中去世,她的离去带来的痛苦远远超出了她物理学界众多弟子的伤痛,我就是其中之一。她的逝世打击了整个理论物理学界,使我们失去了一位杰出的思想家。纳尔逊穷其一生致力于粒子物理学的尖端研究,畅想宇宙可能的模样——从不担心她的问题是否过于古怪。当我为 Quanta 撰写悼文时,我写了她如何描述自己对待新想法的方法:先给驼鹿披上紫色的围巾,至于为什么围巾在那里,以后再担心。纳尔逊也认识到,她的成就为她赢得了社会资本,她利用这种影响力,致力于让物理学成为一个让我们每个人都能找到归属的地方。
纳尔逊于 1958 年出生在路易斯安那州,童年大部分时间在加利福尼亚度过。在那里,她决心成为一名物理学家。尽管有人劝阻她,包括高中老师和无法想象女性成为物理学家的同学,但这并没有阻碍她,因为她知道这个领域是她的智力归属。她怀揣着这份兴趣进入斯坦福大学,随后又进入哈佛大学,并在那里获得了博士学位,成为哈佛大学学会的初级研究员——这是一项享有盛誉的终身会员资格,同时也为新晋学者提供三年的独立研究支持。1987 年,纳尔逊回到斯坦福大学,成为物理系历史上第二位有望获得终身教职的女性。她追随了妮娜·拜尔斯(Nina Byers)的脚步,拜尔斯在 20 世纪 60 年代在斯坦福大学任教短暂时间后去了加州大学洛杉矶分校。
她曾告诉我,斯坦福大学的人们对她这个“第一”的称谓议论太多。但尽管大学社区似乎乐于炫耀拥有纳尔逊,却并未付出足够的努力来留住她,她最终去了加州大学圣迭戈分校,以便能与丈夫兼长期合作者、理论物理学家大卫·卡普兰(David Kaplan)同住一座城市。之后,他们搬到了华盛顿大学,在那里他们建立了自己的生活和非凡的学术成就。
几十年来,纳尔逊在粒子物理学的诸多问题上做出了重大贡献。总的来说,她的研究工作弥补了标准模型中的一些空白和不一致之处——标准模型是优雅地描述我们在实验室或对撞机中看到的一切(除了引力)的数学框架。然而,该模型包含一个关于中子的预测,这与粒子物理学家在实验中看到的现象不符。1984 年,在哈佛大学攻读博士学位期间,纳尔逊为这种矛盾提出了一个数学解决方案——对于一位尚未完成博士学位的学者来说,这是一项非凡的成就。
她首次发表的论文之所以引人注目,部分原因在于她对此毫无傲慢。她不会仅仅因为某个想法是自己的就对其恋恋不舍,而是专注于它是否有趣和合理。正因如此,她继续针对同一问题发表了另一个替代性答案,这个问题被称为强 CP 问题。此外,她还为该领域另一个重大难题提出了解决方案:超对称的概念——即应该存在一组与已知粒子相对应的全新粒子,这个概念影响着天体物理学和宇宙学,包括潜在的暗物质问题——如何在我们的宇宙中发挥作用。
2018 年,她与理论物理学家迈克尔·迪恩(Michael Dine)共同获得了理论物理学领域的最高奖项之一——J. J. 萨库莱奖(J. J. Sakurai Prize for Theoretical Physics)。获奖理由称赞他们“对粒子物理学标准模型之外的物理学进行了开创性的探索”。纳尔逊的博士导师霍华德·乔治(Howard Georgi),他本人也是一位杰出的理论物理学家和哈佛大学学会研究员,深刻理解她的非凡才智,在他的Physics Today 悼念文章中写道:“安是我唯一一个在我的强项上比我做得更好的学生,我从她那里学到的比她从我这里学到的要多。”
纳尔逊热爱物理学,但她并非仅仅沉浸在自己的学术成功之中。她深刻认识到社会不公,并在生命的最后几年里,是华盛顿大学唯一一位每天都佩戴“黑人的命也是命”(Black Lives Matter)徽章的物理学教授。
这并非作秀,而是她多方面策略的一部分,旨在为那些怀有她对物理学同样热爱却面临歧视的黑人及其他边缘化群体创造更好的条件。至关重要的是,纳尔逊深知,她的独特学术能力为她打开了一扇对大多数人关闭的门。她的许多博士生和博士后是来自不同种族和国籍的女性,以及有色人种男性。就我的经验而言,尽管她有时也会犯错,但她努力为我们创造与她同样的自由机会。她不仅为自己的团队聘用边缘化学者,而且作为华盛顿大学研究生委员会的主席,她还努力推动机构改革。
在她去世后,华盛顿大学物理系进行了一轮粒子理论方向的招聘,包括多位女性。她们中的任何人都无法取代她,但我有信心她会同意,这也不是重点:物理学中的每一位女性都是独立的个体,如果给予她们一个属于自己的空间,她们或许就能彻底改变我们对宇宙的认知。
更正 2022/6/1:本文早前版本曾提到纳尔逊是斯坦福大学物理系首位有望获得终身教职的教授。此殊荣应归于妮娜·拜尔斯。