哈佛大学的“人类计算机”彻底改变了天文学。她们的工作隐藏在旧笔记本中

公民科学沙龙是 Discover 和 SciStarter.Org 的合作项目。

一百多年前，哈佛大学天文学家爱德华·查尔斯·皮克林决定拍摄整个夜空的照片。或者更确切地说，是数千张照片，每张都通过望远镜捕捉到宇宙的一个微小矩形区域。如今，这些照片保存在哈佛大学天文台 数十万张玻璃底片上，这是宇宙最古老、最全面的记录。

尽管这是皮克林的设想，但实际研究这些照片的工作是由一群被称为哈佛计算机的女性完成的。在硅和电路时代到来之前，是真正的人类从事着繁重的物理学和天文学的数学工作。

“有人必须查看每张印满数千颗小星星的底片，并且要查看底片上的每一颗星星并对其进行编目，”哈佛-史密森天体物理中心图书馆馆长 Daina Bouquin 说。“所以，这支女性团队在二十多年的时间里，基本上分析并创建了第一个全天星表。”

历史上的“隐藏人物”

就像电影《隐藏人物》中被铭记的女性一样，哈佛计算机们默默无闻地辛勤工作，但她们却取得了对天文学领域至关重要的开创性工作。像 亨丽埃塔·斯旺·勒维特 和 安妮·坎农 这样的女性对恒星的运动和亮度进行了最早的严谨研究。如今，这些数据是我们理解宇宙基本结构的基础。

“在 19 世纪末和 20 世纪初，天文学正经历一场革命，”Bouquin 说。“我们正从绘制天空、描绘所见事物并试图描述它，转向试图理解天空的物理学。它是如何运作的？”

现在，Bouquin 正在领导一项名为 Project PHaEDRA 的倡议。其目标是将哈佛计算机们数十年的工作数字化和编目。

但笔记本的收藏量太大，研究人员无法独自管理。因此，该项目依赖于数千名志愿者来帮助梳理数十年来宝贵的天文观测数据，并将其转化为供当今研究人员使用的资料。任何地方的公民科学家都可以参与 Project PHaEDRA — 您只需要一台电脑。

志愿者们转录了天文学家们被遗忘数十年的笔记本页面，并将它们添加到 NASA 档案中不断增长的可搜索数据集中。如今，科学家们热切寻求这些历史观测数据，以延续计算机们开始的工作。

参与其中：通过史密森尼学会转录中心参与 Project Phaedra。

宇宙化石记录

尽管天文学家们对恒星、行星、星系等的相互作用和演化有了很多了解，但仍有许多未知之处。宇宙变化缓慢，因此一份可以追溯到一百多年前的夜空记录，可以为天文学家提供数据，与现代观测进行对比。

Bouquin 说，没有这样的参考，“这就好比你没有化石记录，却在试图进行古生物学研究。这给了你那份记录。”

目前，哈佛计算机们的大部分工作都保存在哈佛大学天文台的数千本笔记本中。它们包含精确的记号和测量数据，是这些女性详细研究每一张玻璃底片、记录其捕捉到的恒星的位置、运动和特征数十年工作的结晶。Project PHaEDRA 通过转录这些笔记本并将它们转换为数字、可搜索的格式，首次将这些数据向天文学家开放。

参与 PHaEDRA 的公民科学家们正在将这些笔记本变成一个数据语料库，天文学家可以参考它来了解一百多年前的夜空是什么样的。这很重要，因为我们对宇宙的大部分理解来自于观察像恒星这样的天体随时间的变化。天文学家看得越远，学到的就越多。

“志愿者是整个项目运作的方式，”Bouquin 说。“没有志愿者，我们什么也做不了。”

绘制星图

Bouquin 说，该项目目前已完成约一半的数千本笔记本的转录工作。他们已经将其中一些转录稿上传到 NASA 的天体物理学数据库，这是一个庞大的天文学家数据存储库，科学家们可以在其中利用这些数据。

Bouquin 说，除了增加我们对太空的认识外，该项目还让我们回顾了女性在天文学中常常被忽视的贡献。其中，亨丽埃塔·斯旺·勒维特研究了变星，这些恒星的亮度会随时间变化。这项工作催生了 宇宙距离标尺 的创建，这是一种测量宇宙中遥远天体的方法。她的发现最终帮助揭示了宇宙的年龄，并且即使在今天，它们在确定天体距离方面仍然发挥着关键作用。

另一位计算机，塞西莉亚·佩恩-加波什金，研究了恒星的光谱——它们发出的光的波长。她的工作帮助证明恒星主要由氢和氦组成。在此之前，天文学家认为恒星是由与地球相同的元素组成的。

“她们中的一些人做了真正、真正出色的工作，而且她们所有人都为一项了不起的事业做出了贡献，”Bouquin 说。“她们的贡献被抹去是错误的。”

除了计算机的观测数据，还有一些之前已被历史遗忘的零散历史资料。笔记本的空白处出现了素描、笔记、明信片等，证明了这些女性曾真实的生活过。Bouquin 说，Project PHaeDRA 的志愿者们非常擅长辨认出这些个人细节，并为哈佛计算机们的工作带来更广阔的视角。

如果不是这些现代公民科学家的努力，几十位开创性女性天文学家的宝贵工作可能永远被遗忘了。但今天，一页页地，她们辛勤赢得的发现重现光明。

通过 Scistarter 的 史密森尼学会转录中心 项目页面，可以找到 Project PHaEDRA 以及各种其他转录工作。在那里，您可以找到转录教程。一旦您准备就绪，就可以从不同女性天文学家的众多笔记本中选择一本开始转录。该项目还通过其 月度通讯 分享成果。