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格拉迪斯·韦斯特博士:在探索中发明 GPS 技术

格拉迪斯·韦斯特博士在 GPS 技术发明方面做出了开创性的贡献。了解这位鲜为人知的科学家如何为科学和我们现代的导航使用留下印记。

作者Monica Cull
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格拉迪斯·韦斯特和萨姆·史密斯在查看全球定位系统的数据图片来源:美国海军,公共领域,来自 Wikimedia Commons

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在公路旅行、寻找一家热门新餐厅或寻找新办公楼时,全球定位系统(GPS)这个工具是不是比什么都实用?也许汽车比它有用,但这不重要。手机上的 GPS 让出行更有效率。虽然到达目的地后我们可能不再过多考虑 GPS,但它背后有着一段引人入胜的故事。

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杰出的“隐藏人物”格拉迪斯·韦斯特博士是一位真正的先驱,她克服了种族障碍,为 GPS 的发明做出了贡献。如果没有她好奇的精神和对知识的追求,她可能永远无法到达她本该到的地方。

一切始于一个梦想

韦斯特于 1930 年出生在弗吉尼亚州的萨瑟兰。在学校之外,她童年的大部分时间都在家人农场里收割庄稼。在她回忆录《一个梦想的开端》中,她回忆起步行三英里去一所隔离的、只有一个教室的小学,“那里有生锈破旧的家具,有时漏水的屋顶,还有总是二手的书。”

挑战种族障碍

在她所在的社区,像她这样的年轻黑人女性除了务农或在烟草厂工作,并没有太多机会。但韦斯特渴望并知道自己注定要做更伟大的事情。她克服了科学和数学领域的种族障碍。

“我每天都希望并梦想着拥有更多——更多的书、更多的教室、更多的老师,以及更多的时间去梦想和想象,如果我能摆脱我们家农场辛勤而似乎永无止境的工作,生活会是什么样子,”她在自己的回忆录中说道。

那个梦想很快就会成真。


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格拉迪斯·韦斯特博士的早期生活

韦斯特勤奋学习,高中毕业时被选为毕业典礼致辞者。她出色的学业成绩为她赢得了维吉尼亚州立学院(现为维吉尼亚州立大学)的奖学金,这是一所历史悠久的黑人学院 (HBCU)。在那里,韦斯特于 1955 年获得了数学学士和硕士学位。

在海军寻找机会

在返回攻读硕士学位之前,韦斯特曾担任数学老师。在获得学位期间,她曾尝试为政府部门寻找工作;然而,由于种族隔离和性别歧视,她未能成功。1956 年,韦斯特终于获得了美国海军的工作机会。

在她漫长而成功的职业生涯中,韦斯特重返校园,并于 1973 年获得了俄克拉荷马大学公共管理专业的第二个硕士学位。1998 年,68 岁的韦斯特从美国海军的工作岗位退休后,进入弗吉尼亚理工学院 (VPI) 学习,并于 70 岁时获得了公共管理和政策事务博士学位。

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出类拔萃

在她的回忆录中,韦斯特回忆了她在 VPI 攻读博士学位期间,她曾以为她的同伴——许多是受过高等教育的白人男性——会比她更聪明。他们上过更好的学校,获得了更好的机会。然而,她发现自己能够应对,而且常常比她的同学表现得更好。

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“我发现我相当聪明,特别是与一些不如我的同学相比。他们中的一些人考试不及格,不得不重考,才能留在博士项目里,”她在回忆录中说。

一位才华横溢的学生

韦斯特还解释说,在 HBCU 学习教会了她比学科知识更多的东西。“那些因为缺乏努力而没有完成工作的人被送走了。没有补考,没有休息,没有如果,没有但是,因为他们正在为我们面前的歧视和偏见严酷的世界做准备,”韦斯特在她的回忆录中说。


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打破女性障碍

1956 年,韦斯特作为一名数学家加入了美国海军,在弗吉尼亚州的一个武器实验室——美国海军试验场工作。她是四名黑人雇员之一,其中包括后来成为她丈夫的同事伊拉·V·韦斯特,他也是一名数学家。她和伊拉最终育有三个孩子。

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杰出的女性数学家

在美国海军试验场工作期间,韦斯特用手解决复杂的数学方程,尽管她后来为自己编程了计算机来计算方程。她的第一个重大项目之一是海军军械研究计算器 (NORC)——一个帮助跟踪冥王星相对于海王星运动的程序。经过 100 小时的计算机编程和 50 亿次计算,该项目获得了荣誉奖


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格拉迪斯·韦斯特博士如何发明 GPS

此后,她成为SEASAT 项目的经理,这是一个运行了 99 天的实验性侦察卫星,绕地球轨道运行。它旨在收集有关海洋元素的数据,包括海浪高度、冰山和温度。它是第一个证明卫星可以收集有用的海洋数据的项目。

GEOSAT

之后,韦斯特和她的同事们得以成立 GEOSAT——一个创建地球表面计算机模型的卫星项目。通过这个项目,可以精确计算卫星的运动,并形成地球的模型——也称为大地水准面。这些模型有助于使 GPS 成为一个准确的工具。

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2018 年 12 月,格拉迪斯·韦斯特博士被引入美国空军航天导弹先驱名人堂,证明了她对科学和空军航天计划的卓越贡献。


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  • 莫妮卡·卡尔

    莫妮卡·卡尔是《发现杂志》的数字编辑/作家,撰写和编辑专注于动物科学、古代人类、国家公园和健康趋势的文章。 

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