女巫头星云

星星的女巫

萨曼莎·希贝里(Samantha Scibelli)

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科学故事:科学讲故事的艺术
 

系列介绍艾莉森·霍桑·戴明(Alison Hawthorne Deming)

《科学故事》展示了参加“科学讲故事的艺术”(这是我于2020年春季在亚利桑那大学教授的一门新课程)的第一轮的研究生所做的令人印象深刻的文学作品。该课程是与我的创意写作计划同事Christopher Cokinos合作开发的,有资格获得理学院提供的新的科学传播研究生证书。其目的是激发具有科学智慧的创造性作品,这些作品可能会提高读者的科学素养。全班阅读当代作家,他们渴望科学的观点以及为非技术受众撰写的科学家的个人故事。我们阅读回忆录,论文,专着和诗歌。我们阅读的作品受到化学,天文学,古生物学和传统土著知识的启发:Primo Levi,Hope Jahren,Robin Wall Kimmerer,Kathleen Jamie,Alan Lightman,Gary Paul Nabhan和Maggie Nelson等。这些学生来自一系列学科,包括光学科学,天文学,地理,气候适应,水文学,数学,言语病理学和创意写作。对话很丰富,人才也很丰富。他们每个星期都以他们富有创造力和洞察力的写作作业使我感到惊讶。我们在艺术与科学会议上提供了我们实验的展示。

   
M您的早期记忆充斥着自己作为女巫的异象。魔咒的施放,扫帚的骑乘和药水的酿造有点像女巫。我连续五个万圣节穿着相同的服装,一件黑色连衣裙披上网眼,上面闪闪发光的银色星星和月亮,并配有尖尖的帽子和星形的银色魔杖,将整个合奏绑在一起。在绿叶和裸露的树枝的季节里,我会一直穿着这种服装。当我身着装扮the时,准备进行任何冒险活动,我会扮演一个侦探角色,全神贯注于超自然现象;某种 南希·德雷w遇见 少女巫婆萨布丽娜.

我在纽约州北部的一所拥有百年历史的农舍中长大,这让我很容易相信这种超自然现象。我的家中配备了秘密的爬行空间,狭窄的楼梯和吱吱作响的木板,钉子经常以极大的自发性从安息处爆裂,这是我的工作,将铁锤重新固定到位。我母亲对古董的爱好增强了幽灵般的美感。窗台上排着褪色的玻璃药瓶和柳条篮,而两张真人大小的乔治和玛莎·华盛顿的肖像低垂地挂在“蓝色房间”的墙上,无论您朝哪个方向,他们的眼睛似乎都在来回飞梭以满足您的需求。看着。我们甚至有一只黑猫西尔维斯特(Sylvester),他有一天出现在我们渴望成为家庭成员的门廊上。我一直认为,这是一个供女巫居住的迷人家园。

对女巫的早期迷恋并非完全是自发产生的。我母亲以1960年代受欢迎的电视节目中的同名角色命名我萨曼莎 迷惑。萨曼莎不是典型的红血统美国女孩。她有力量,可以用鼻子抽搐使任何东西出现(或消失)。我会看重播 迷惑 经常被魔术的想法迷住,并被表演中心的愚蠢滑稽动作所吸引。每周使用魔术都会不可避免地导致不良结果。从漂浮的香槟瓶到随着每个谎言而长大的耳朵,我们看到一位非凡的家庭主妇在平凡的世界中成为女巫。但是,当然,到情节结束时,一些正常现象将重新出现。最重要的是,我认为这场表演是一个早期的模子,我把自己的身份投射到了这个模子上,渴望获得与众不同。

说说您对1960年代电视节目的看法,但与诸如 留给海狸安迪·格里菲斯(Andy Griffith)秀,我会考虑 迷惑 对它的时间很有远见。萨曼莎(Samantha)是一位坚强的女性角色。我记得,在该系列的第一集中,萨曼莎(Samantha)在试图对丈夫进行性侵犯后,将丈夫的老板变成了一条狗。她的丈夫达林(Darrin)生气,因为萨曼莎(Samantha)可能会危害他的工作。萨曼莎(Samantha)更着迷于“沉默的待遇”,使自己看不见,收拾行囊然后离开,直到从达琳(Darrin)得到她的道歉后才返回。在所有可能的同名名字中,我对母亲的选择感到满意。

比虚构的萨曼莎(Samantha)还要强大的影响力是我母亲自己,我将永远寻求这个女人的指导和支持。后来我得知我之所以选择萨曼莎不仅仅是因为 迷惑不解 也是因为名称可以缩写为“ Sam”。母亲告诉我,这一战略性举动是为了使我可以将“萨姆”放在简历上,而不是根据性别来判断。作为1980年代IBM仅有的女售货员之一,我母亲面临严峻的偏见。第一天就因为穿着红色西服(不是标准的蓝色或黑色)而被送回家,她不得不争取同等报酬,并成为畅销书之一。她是我认识的最坚强的人。以我的母亲为我的榜样,我学会了永远不要以为自己不能做某事或做某人,即使那个人是女巫也是如此。

年轻女巫萨曼莎(Samantha)

 
O夏天的午后,那时我11岁或12岁,而不是习惯 迷惑 情节,另一个节目, 宇宙 吸引了我的注意。我观看的第一集名为“ Light Speed”。该节目以其希望“超越我们的生存极限”吸引了我的注意力。光。宇宙中最快的事物和对过去的探索,我不知道它拥有如此强大的力量。光速快于鼻子抽搐,它的速度如此之快,以至于它在一秒钟内就可以绕地球七圈。实际上,从太阳到地球上的地球要花八分钟的光,所以我们真的看到了八分钟前的太阳。怎么会这样?好吧,光以有限的速度传播,这是我们整个宇宙的终极量尺。

更加出色的是,通过准确地了解光与空间的相互作用,我了解到也可以测量到星系的距离。气体,尘埃和恒星等星团,就像我们自己的银河系一样,通常被称为通过重力结合在一起的物质的“孤岛”。就像地球上飞驰的警笛一样,当观察者在身后时以较低的频率听到声音,远离我们的星系的光被伸开或红移。众所周知,宇宙在不断扩展,因此,通过测量不同星系的红移,我们可以推断出距离。天文学家埃德温·哈勃(Edwin 哈勃)观察到了这种膨胀,发现所有星系都以相同的速度远离我们。臭名昭著的“哈勃常数”表示,测得的红移越大,星系越远且越老。与萨曼莎(Samantha)的生活并没有什么不同 迷惑特别是当她回到中世纪和塞勒姆女巫审判时,我意识到,通过观察宇宙,天文学家可以回顾过去并反思过去。

回到我小时候的农舍,在卧室窗户外面,长出了充满活力的紫色和粉红色的淡紫色树。在那后面是温室,我父亲从那里开始播种,然后将植物移植到我们的大花园里。小时候,我度过了一个周末的下午,除草并在花园里帮助父母。我也有自己的花园,春天盛开着百合花和流血的心。即便如此,我最喜欢的时间是秋天,南瓜和南瓜已准备好收成。我会帮忙制作奶油胡桃南瓜汤,并雕刻出灯笼灯笼,借助灯笼,它们会在前廊上生动起来。也许是由于天气晴朗和树叶多变的结合,我觉得我有更多借口穿着女巫服装并调查自己的头衔。

直到今天,每年十月我都看电影 万圣节小镇,我的原始老师是“巫婆的方式”。例如,我了解到,如果女巫在一定年龄之前没有开始使用他们的力量,那么他们将永远失去。每年我都会和母亲一起提起这个问题。在高中时:“今天我16岁,如果您不开始教我如何飞行,我将永远不会学习!”在我21岁生日那天:“妈妈,我能感受到这一年。我现在有能力吗?”总是伴随着眼神和笑声。我和我妈妈开玩笑,以巫术与过去的恋爱结为纽带。但是,如果我停止询问的那一年是我会得到一些答案的那一年呢?

我会一直对这个世界上的未知事物以及所有未解决的问题感到好奇。也许我继续问自己的力量,以提醒自己继续问我青年时代的广阔问题。毕竟,凭着不受限制的想象力,孩子们是天生的科学家。熟练的观察员和技术人员,甚至沙箱也成为配备了研究孔隙率等现象的材料的实验室工作台。成人经常对孩子不断的询问感到烦恼。为什么天空是蓝色的?鸟类如何飞翔?我为什么不能飞?我一直想知道为什么更多的成年人不问类似的问题,以及何时才停止提问。我计划继续问自己的问题,并检查世界以寻找答案。谁知道,也许有一天我会学会飞行。

收看另一集 宇宙我了解到,物理学世界比我以前碰到的任何咒语书都暴露出陌生的魔法。在本集中,我们了解到当前的仪器无法看到或检测到宇宙中的大多数物质。我们不仅看不到它,而且这个神秘的暗物质由与我们的“正常物质”不同的颗粒组成。质子,中子和电子构成了从草,昆虫,人和水到小行星和恒星的所有物质,仅占宇宙物质的4%。然而,暗物质约占宇宙的25%,而暗能量(一种未知的力量)占了剩余的70%。考虑一下我们可以看到的一切,不仅在地球上,而且在天空中。我们甚至看不到或感觉不到的“其他东西”的数量是原来的六倍。现在,暗物质正在通过我们的身体流动。感觉到了吗?幸运的是(不幸的是)我们不能。

那么,如果我们看不到或感觉不到暗物质,我们怎么知道呢?二十世纪的天文学家维拉·鲁宾(Vera Rubin)进行了批判性观察,从而发现了暗物质的存在。具体来说,她发现星系的旋转速度太快,无法观测到所观测到的物质(即恒星和气体)的数量。为了防止星系散开,鲁宾估计,星系中必须存在至少看不见的东西至少十倍。现在,根据对其他旋转星系的观察以及与光的相互作用(敬请关注!),暗物质就在那里了。但是,我们仍然不知道它的组成。暗物质等于我们的正常物质原子是什么?我认为成为科学家团队的一员来发现第一个暗物质粒子真是太酷了。

回去 宇宙,他们在南达科他州的一个实验中进行了讨论,研究人员正在寻找暗物质,等待暗物质粒子撞击并发出温度敏感信号的可能性很小,粒子探测器被放置在矿井深处的地下,远离持续轰炸在地面上遇到的正常物质粒子的数量并不是最光鲜的工作,一个孤独的物理学家在矿山中走来走去,周围被数十只蝙蝠所包围。他会定期检查乐器,当事情进展缓慢时,他会举起一半的桌子进行乒乓球个人比赛。似乎大多数时候情况都很缓慢。我对自己说:也许粒子物理学不适合我。

我很伤心地说,即使是现在,十多年过去了,虚幻的暗物质粒子还有待检测。有时候,我想起那个矿井里的家伙,想知道他是否还在等待,花时间看着一个小白球从他的球拍到绿板来回跳动,等待发现新的物理学。我无法想象是那样的耐心。

高中毕业后的第二年,我恳求父亲为我的生日买这张DVD套装。 很棒的课程由物理学家肖恩·卡洛尔(Sean Carroll)主演。该讲座系列完全致力于“暗物质,暗能量”的主题。好像我获得了额外的荣誉或其他东西一样,我花了几个小时的空闲时间观看每堂课,记下自己的笔记并将其存放起来以作保管,决心继续收集知识,没人问我要收集什么。

回顾过去,在等待25小时的物理讲座以娱乐和玩单打乒乓球的同时,等待某种可能不存在的物理形式之间,差距并不大[1]。无论如何,如果我不想成为女巫,学习飞行或立即获得力量,那么从事物理学家的职业可能是下一个最好的选择。后来我了解到,在量子力学中,存在真正的“怪异作用”,其中两个粒子可以被链接或“纠缠”,这样,如果您观察到第一个粒子,则它的纠缠对将“感觉”到您观察到它。并更改其自身的属性。在我看来就像魔术。不久,我用闪亮的魔杖换了笔和纸,交换了转换咒语来求解方程。

在大学里,我研究了暗物质,并与顾问一起制定了适当的研究项目。我对寻找星系中暗物质的物理性质更感兴趣,而不是寻找粒子。星系周围的形状如何?它的质量如何分布?如所提到的,暗物质可以间接地被检测到,不仅因为它把星系保持在一起,而且还因为光知道它在那里。作为宇宙的终极量尺,光围绕着暗物质弯曲,从而暴露了暗物质的存在。在称为引力透镜的过程中,暗物质和正常物质都会使光偏转。这样,天文学家不仅能够测量暗物质的量,而且能够测量暗物质在天空中的分布和位置。在我的研究中,我结合了两种方法,分别测量星系的旋转和引力透镜效应。

遗憾的是,在可观察的宇宙中,很少有容易测量其旋转的附近星系的例子,也没有很好地定位在量化透镜效应所需的大质量前面的星系。对于我的项目,我必须创建伪造或“模拟”星系来预测暗物质的分布。自从创建了这些星系以来,我就知道它们的固有物理特性,并且可以测试不同的假设如何影响例如衍生的暗物质质量。很好的学习经验,我看到了研究是如何完成的。我发现了哪些问题值得提出,以及天文学家用来获得答案的方法和工具。不过,我还是忍不住摆脱了最初激发我对天文学和物理学兴趣的领域。我想观察 真实 宇宙,而不是模拟世界。我想亲眼目睹光的强大力量。

女巫头星云
猎户座星座中的巫婆头星云。
图片由Noel Carboni摄影,由NASA / STScl数字化天空勘测和 NASA每日一图.

 
A作为一个视觉学习者,我的科学经验是早期有形世界所塑造的。长大后,我住在一个采石场前,我们的车道上到处都是青灰色的石灰石。每隔一段时间,我会发现一块透明的白色石英。你在这里做什么,闪亮的石头?可以回忆起早期的记忆;我父亲和我用不倒翁擦石头。当机器缓慢地(大声地)将锋利的石头搅成光滑而光滑的宝石时,绿色的“开”灯继续向我眨眨眼,我笑了。接下来是法医工具包,其中装有多个“血液样本”进行测试。然后是一台小型望远镜,使我能够指向只有几个明亮的星星和月亮。科学和物理学基于现实,是一种视觉真理。因此,正是父亲让我领悟了这些科学真理。但是,我仍然穿着巫婆服装,等待妈妈告诉我我的力量已经到来。

科学和迷信是永恒的对手。只需尝试将任何天文学家称为“天文学家”即可。我保证,您会感觉到他们下沉的心,用力叹息地听到他们的鼻子排出空气。作为我自己的天文学家,我不太介意比较。我了解到,通过占星术的面纱,人们通常更乐于了解我的科学。 “哦,你是金牛座?好吧,让我告诉你我在那个星座学习的乌云!”

天文学的另一大禁忌是读取塔罗牌的习惯,我是从我母亲的朋友桑迪那里学到的,这是我从本地心理学家那里学来的。今天,我(和某些)天文学家朋友和我举办读卡派对,以此来放松身心并获得乐趣。我是否相信通过拉某些卡,我将学会“通过燃烧香和薰衣草蜡烛来解决我的物质追求”?不。但是不可否认,我确实喜欢涉猎黑暗艺术-坚持我的女巫身份。我在童年时的农舍里进行的所有冒险活动,无论是假装将肥皂水和污垢组成的飞天药剂混合在一起,还是在不倒翁的玻璃瓶中打磨出的石英碎片,都使我成为了今天的研究员。拥有自由的思想很重要,尤其是在科学世界通常比小说更陌生的时候。

目前,我是一名天文学家(不是占星学家),我大部分时间都在寻找太空中乌云内部的复杂有机分子。不断被光迷住,我研究了探测无线电天空的长波长版本。就像红色,蓝色和绿色一样,无线电波是特殊类型的光,因为它们使我们可以看到我们自己的眼睛看不到的“不可见”部分。就像 哈勃 太空望远镜图像,其中显示了深红色(7e-4毫米)的气体样本,在其中检测到氢气,如果我们调到例如二氧化碳的“颜色”(〜1.3毫米),我们可以观察到用我们的肉眼可以看到的气体,只是星空背景下的剪影。

只要大气中的水蒸气保持较低水平,我使用的射电望远镜就可以昼夜24/7收集入射的光子。当山上的操作员移动望远镜时,我可以在家中或办公室舒适地坐着。我从沙发上给他们指示指向的位置和调谐频率。大多数时候,望远镜都盯着我们银河系中一个尘土飞扬的地方,那里即将形成恒星,寻找这些复杂的有机分子,这些分子被认为是生命的基础。我被迫寻找问题的答案。接下来我可以检测什么分子?这将告诉我们有关恒星和行星如何形成,它们如何随着时间演变的信息?

当我看着数据泛滥到我的电脑屏幕上时,旁边的是我珍爱的虎斑猫Tabatha。她是我的知己,我的坚定伴侣。我和Tabatha一起坐在一起,准备解决宇宙中所有的问题。为了纪念我的过去和开始,塔巴莎以萨曼莎(Samantha)的女儿的名字命名 迷惑。现在,我是星空下的女巫,我已经找到了自己的角色。我记录了宇宙的秘密,并与世界其他地方分享。我可能不是魔咒施法者,扫帚骑术或药水酿造之类的女巫,但是每当望远镜扫描天空时,宇宙的魔力肯定会向我展示。

 


[1] 在我描述的暗物质实验中,这些科学家只是在寻找一种可能的暗物质候选物WIMPS或弱相互作用的大颗粒。暗物质可能完全是别的东西,并且需要不同的实验装置来证明其存在。

 

 

萨曼莎·希贝里(Samantha Scibelli)萨曼莎·希贝里(Samantha Scibelli) 是博士亚利桑那大学天文系和管家天文台的候选人和国家科学基金会研究生研究研究员。她大部分时间都用射电望远镜观察,在形成恒星之前先凝视着密密麻麻的瓦斯和尘土。她对科学写作充满热情,她将在亚利桑那大学获得另一门科学传播证书。

标头照片 礼貌pxfuel。 萨曼莎·希贝里(Samantha Scibelli)的照片,埃琳娜·格林伯格(Elena Greenberg)。

Terrain.org 是世界’是第一本地方性在线杂志,自1997年以来出版了丰富的文学,艺术品,案例研究等书籍。