物理学中的巾帼英雄

为了纪念2020年2月11日联合国女性及女孩参与科学国际日 , 瑞淀将通过介绍我们敬仰的众多女性物理学家、数学家和科学家中的一些代表，完善我们的 物理学英雄 系列。

Lene Hau （1959年—）

1999年, 物理学家 Lene Vestergaard Hau 将光速降低到15英里/小时（约17米/秒）, 大致相当于自行车的速度; 而在2001年，她可以让一束光完全冻结。具体地说，她领导的团队可以“将光脉冲受控停止在一个时间区间内，并在不同的位置恢复了它。在这个过程中，光脉冲被转换成完美的物质复制品，同时我们可以以任何我们想要的方式重塑和改变它，再恢复为光。这些结果代表了一种新的信息处理范式。”¹ 从本质上讲，他们将光转化为物质，然后再恢复为光。这项工作对量子计算和量子密码具有重要意义。²

Hau博士目前是哈佛大学Mallinckrodt物理学和应用物理学教授。她出生于丹麦，获得奥胡斯大学的学士、硕士和博士学位。她曾在日内瓦附近的粒子物理学实验室欧洲核子研究组织（CERN）和马萨诸塞州剑桥市的罗兰科学研究所（Rowland Institute for Science）工作。

1999年到哈佛大学工作后，她开始进行一项实验，试图创造一种被称为玻色—爱因斯坦凝聚态的新的物质形式 （阿尔伯特·爱因斯坦根据Satyendra Nath Bose的一篇论文最早提出该预测），最终实现了冻结光束的突破。从那时起，她开始从事电磁感应透明性、量子物理学、光子学以及量子和纳米级应用的开发研究。

 

Lene Hau博士在哈佛大学实验室的激光光学实验台上，通过该实验台，产生与玻色-爱因斯坦凝聚态共振的频率光束，这是她减缓和冻结光束的实验基础。(图片来源)

她屡获奖项和荣誉，其中包括2001年麦克阿瑟奖，当选为美国艺术与科学院、瑞典皇家科学院和丹麦皇家科学与文学院院士，也是美国科学促进会和美国物理学会会士。

Estelle Glancy（1883年—1975年）

Anna Estelle Glancy博士是一位镜头设计师，被称为“光学第一夫人”，她的成果有助于提高眼镜、相机、望远镜和军用光学仪器的光学质量。³ 她在数学和实验室技能方面的卓越成就带来了20世纪上半叶视力矫正方面的重大进步。

她出生于马萨诸塞州的Waltham，就读于韦尔斯利大学，然后在1913年成为最早获得伯克利大学天文学博士学位的两位女性之一。1918年，由于性别的原因，她在天文学领域的事业严重受阻，但她获得了一个与当时美国最大的眼镜公司American Optical (现为 Carl Zeiss Vision的成员)的著名眼镜设计师E.D. Tillyer博士的合作机会。

她把所取得的全部数学成果都贡献给了镜头的突破，Tillyer博士因此闻名世界。经过10年的发展，“Tillyer镜头”显著地提高了眼镜的光学性能，有助于减少眼睛疲劳。Glancy博士独立开发出一款突破性的照相机镜头，使摄影师能够拍摄出更清晰的照片。她的研究也帮助电视工程师创造了更大的屏幕。⁴

 

光学科学家Estelle Glancy。 (图片 来源)

1923年，她开发了首款渐进式镜头并申请了专利，尽管经过四分之一个世纪这些镜头才实现商业化并被认为是双光和三光眼镜的最佳替代产品。她还开发了第一台焦度计，这是一种用来测量眼镜镜片焦度的装置，现在是验光诊所的标准设备。美国国家航空航天博物馆的一座天文台以她的名字命名。

Shirley Ann Jackson （1946年—）

Jackson博士自1999年担任伦斯勒理工学院院长以来，是第一位获得麻省理工学院（MIT）博士学位（在任何领域）的非裔美国女性。在麻省理工学院期间，她从事粒子物理学研究，并牵头努力为更多少数群体和妇女“打开大门”，帮助建立黑人学生组织，并为该学院第一个教育机会特别工作组服务。

她曾经效力于Fermilab粒子加速器，并加入CERN进行研究工作，后来担任贝尔实验室的理论物理学家。在该实验室，她参与了“电子在层状晶体中自组织形成的电荷密度波”⁵ 相关的研究合作，并着重于了解温度变化如何改变材料的形态和特性。这项研究对最终研发出高温超导体具有重要意义。

她继续担任核管理委员会主席，并在2009-2017年担任总统科学技术顾问委员会委员。她被任命为英国皇家工程学院（FREng）的国际院士，获得了多项荣誉、奖项和领导角色。

 

Shirley A. Jackson博士 (图片来源: U.S Black Engineer Online)

她这样描述自己的科学兴趣：“新型半导体系统的电子、光学、磁性和传输特性。特别关注半磁性和稀磁性半导体中磁极化子的性质，以及半导体量子阱和超晶格的光学响应特性。我的兴趣还包括 量子点、 介观系统以及相关二维系统中 反铁磁 涨落的作用。”⁶

Grace Hopper（1906年—1992年）

计算机科学先驱、美国海军少将Grace Brewster Murray Hopper是 Harvard Mark I 计算机的其中一名首批程序员，这是第一台大型“自动计算机”，用于曼哈顿项目的计算用途。Hopper出生于纽约市，曾就读于瓦萨学院（Vassar College），1930年获得耶鲁大学数学博士学位。

在第二次世界大战期间，刚开始她由于年龄、体重轻以及数学工作对战争的价值等因素被拒绝入伍，⁷ 直到1943年她才得以加入美国海军预备役。战后，她作为海军团队的一员，一直在Howard Aiken领导下的哈佛计算实验室工作。也发生了一件最著名的轶事，一只飞蛾飞入了Mark II计算机电路，Hopper因此发明了术语“bug（故障）”和“debugging（调试）”。使得这个模糊的工程术语在计算机科学中流传开来。

1949年，她加入了 Eckert-Mauchly Computer Corporation，成为了帮助开发UNIVAC I（1950年上市的第一台商用电子计算机）团队的一员。她开发了一台可操作链接加载器（现在称为编译器），使程序员能够使用英语单词替代符号。她推广了独立于机器的编程语言概念，导致了目前仍在使用的编程语言COBOL的发展。上世纪70年代，她主张国防部采用小型分布式计算机网络取代大型集中计算系统，以提高安全性。

 

Rear Admiral (then Commodore) 1984年海军少将（时任准将）Grace M. Hopper(图片来源)

Hopper于1962年当选为电气与电子工程师学会会士，1969年被数据处理管理协会评为第一位计算机科学“年度风云人物”，1991年获国家技术奖章。她于2016年被追授总统自由勋章。⁸

 

文献引用

1. “Lene V. Hau”，哈佛大学物理系（2020年1月28日检索）
2. “Lene Hau”，维基百科。（2020年1月28日检索）
3. “Anna Estelle Glancy”, ，维基百科。（2020年1月28日检索）
4. “Estelle Glancy博士：研究科学家和镜头设计师: ”, 光学遗产博物馆。（2020年1月28日检索）
5. “Schaffer, A., “Shirley Ann Jackson的杰出职业生涯”, 麻省理工科技评论（MIT Technology Review），2017年9月19日
6. Williams, S., “非裔物理学家”。（2020年1月15日检索）
7. “Grace Hopper”，维基百科。（2020年1月28日检索）
8. “Grace Hopper”，大英百科全书，2020年1月1日更新。（2020年1月28日检索）