از پایهگذاری فیزیک نظری مدرن گرفته تا هدایت سفینههای فضایی ناسا و گشودن رازهای هندسه سطوح پیچیده، تاریخ علم مدیون زنانی است که با وجود موانع اجتماعی و جنسیتی فراوان، مسیر ریاضیات و فیزیک را برای همیشه تغییر دادند. در این مقاله با زندگی و دستاوردهای پنج تن از تأثیرگذارترین این زنان آشنا میشویم.
امی نوتر
امی نوتر، ریاضیدان آلمانی، در ۲۳ مارس ۱۸۸۲ در شهر ارلانگن آلمان به دنیا آمد. پدرش، ماکس نوتر، خود ریاضیدانی سرشناس در دانشگاه ارلانگن بود. امی نوتر را بسیاری از بزرگان علم، از جمله آلبرت اینشتین، خلاقترین نابغه ریاضی زن تاریخ توصیف کردهاند.
تحصیل در سایه تبعیض
در ابتدای قرن بیستم، زنان در آلمان اجازه ثبتنام رسمی در دانشگاه را نداشتند. نوتر تنها با اجازه ویژه استادان میتوانست بهصورت مستمع آزاد در کلاسهای دانشگاه ارلانگن و گوتینگن (نزد ریاضیدانانی چون داوید هیلبرت و فلیکس کلاین) شرکت کند. در سال ۱۹۰۴ که دانشگاه ارلانگن ثبتنام رسمی زنان را پذیرفت، او بهطور کامل وارد دانشگاه شد و در سال ۱۹۰۷، با رسالهای درباره ناورداییهای جبری، دکترای ریاضیات گرفت.
قضیهای که فیزیک مدرن را بنا نهاد
مهمترین دستاورد نوتر، که امروزه با عنوان قضیه نوتر شناخته میشود، رابطهای بنیادین میان تقارنهای یک سامانه فیزیکی و قوانین پایستگی (مانند پایستگی انرژی، تکانه و تکانه زاویهای) برقرار میکند. این قضیه که او در سال ۱۹۱۵، پس از دعوت هیلبرت و کلاین به گوتینگن برای کمک در فهم ریاضی نظریه نسبیت عام اینشتین کشف کرد، یکی از پایههای اصلی فیزیک نظری مدرن به شمار میرود.
نوتر همچنین در زمینههای زیر سهمی ویژه داشت:
جبر مجرد، بهویژه نظریه حلقهها (حلقههای نوتری امروزه به نام او شناخته میشوند)
نظریه ایدهآلها در حلقههای جابهجایی، که زیربنای هندسه جبری مدرن شد
نظریه گروهها و جبر ناجابهجایی
با وجود این دستاوردها، نوتر سالها بدون حقوق در گوتینگن تدریس کرد، چرا که برخی از اعضای هیئت علمی با استخدام رسمی یک زن مخالف بودند.
سالهای پایانی
با روی کار آمدن حکومت نازی در سال ۱۹۳۳ و اخراج اساتید یهودی از دانشگاههای آلمان، نوتر به آمریکا مهاجرت کرد و در کالج برینمار مشغول تدریس شد. او در ۱۴ آوریل ۱۹۳۵، در ۵۳ سالگی و در پی عوارض یک عمل جراحی، در آمریکا درگذشت.
کاترین جانسون
کاترین جانسون، ریاضیدان آمریکایی، در ۲۶ اوت ۱۹۱۸ در شهر کوچک وایت سالفر اسپرینگز در ایالت ویرجینیای غربی به دنیا آمد. او در میان خانوادهای که سواد و تحصیل را اولویتی نادر برای سیاهپوستان آمریکا در آن دوران میدانست، بزرگ شد.
نبوغی زودرس
استعداد جانسون از کودکی نمایان بود؛ او در ۱۳ سالگی وارد دبیرستان شد و در ۱۸ سالگی با بالاترین رتبه از کالج ایالتی ویرجینیای غربی فارغالتحصیل گردید.
از «کامپیوتر انسانی» تا مأموریتهای فضایی
جانسون در سال ۱۹۵۳ به سازمان NACA (نهاد پیشین ناسا) پیوست و به گروه «کامپیوترهای انسانی» راه یافت؛ زنانی که پیش از رواج رایانههای الکترونیکی، محاسبات پیچیده پروازی را با دست انجام میدادند. از مهمترین دستاوردهای او:
محاسبه مسیر پرواز آلن شپرد در سال ۱۹۶۱، نخستین پرواز فضایی سرنشیندار آمریکا
تأیید دستی محاسبات مداری مأموریت جان گلن در سال ۱۹۶۲؛ پیش از پرواز، گلن از مهندسان خواست تا جانسون شخصاً محاسبات کامپیوتر را کنترل کند و اعلام کرد که تنها در صورت تأیید او آماده پرواز خواهد بود
مشارکت در محاسبات هماهنگی فرود ماژول قمری آپولو با سفینه مادر در برنامه آپولو
جانسون در طول ۳۳ سال فعالیت در ناسا، نویسنده یا همنویسنده دهها گزارش پژوهشی بود و در سال ۱۹۶۰ نخستین زنی شد که در بخش تحقیقات پروازی بهعنوان نویسنده یک گزارش علمی نام برده شد.
بازشناسی دیرهنگام
داستان زندگی جانسون برای دههها کمتر شناختهشده ماند، تا اینکه کتاب و فیلم Hidden Figures (آدمهای پنهان) در سالهای ۲۰۱۶–۲۰۱۷ روایت او را به جهان معرفی کرد. او در سال ۲۰۱۵ نشان آزادی ریاستجمهوری آمریکا، بالاترین نشان غیرنظامی این کشور، را از باراک اوباما دریافت کرد.
جانسون در ۲۴ فوریه ۲۰۲۰ و در سن ۱۰۱ سالگی درگذشت.
کتلین موراوتز
کتلین موراوتز در ۵ مه ۱۹۲۳ در شهر تورنتوی کانادا به دنیا آمد. پدرش، جان لایتون سینگ، ریاضیدان برجستهای بود و مادرش نیز در ریاضیات آموزش دیده بود. او در سال ۱۹۴۵ از دانشگاه تورنتو فارغالتحصیل شد، مدرک کارشناسی ارشد خود را از مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) گرفت و در سال ۱۹۵۱ با رسالهای درباره پایداری فروریزشهای کروی (implosion)، دکترای خود را از دانشگاه نیویورک دریافت کرد.
پژوهش در دل امواج
موراوتز بخش عمده زندگی علمی خود را در مؤسسه کورانت دانشگاه نیویورک گذراند، جایی که از سال ۱۹۸۴ تا ۱۹۸۸ نیز ریاست آن را برعهده داشت؛ او نخستین زنی بود که ریاست یک مؤسسه ریاضی در آمریکا را به عهده گرفت.
پژوهشهای او بر معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی و انتشار امواج متمرکز بود و کاربردهایی گسترده در آیرودینامیک، آکوستیک و اپتیک یافت. در مجموعه مقالاتی که در دهه ۱۹۵۰ منتشر کرد، موراوتز نشان داد که در جریان نزدیک به سرعت صوت (ترانسونیک) پیرامون بال هواپیما، نمیتوان شکل بالی طراحی کرد که بهطور کامل و پایدار از وقوع امواج ضربهای (shock waves) جلوگیری کند؛ این یافته باعث شد مهندسان هوافضا بهجای تلاش برای حذف کامل امواج ضربهای، طراحی بالها را برای کاهش اثرات آن بهینه کنند.
افتخارات
ریاست انجمن ریاضیات آمریکا (AMS) از ۱۹۹۵ تا ۱۹۹۷
دریافت مدال ملی علوم آمریکا در سال ۱۹۹۸؛ او نخستین زن ریاضیدانی بود که این نشان را دریافت کرد
جایزه جرج دیوید بیرکهف در ریاضیات کاربردی در سال ۲۰۰۶
موراوتز در ۸ اوت ۲۰۱۷ و در ۹۴ سالگی در نیویورک درگذشت.
کارن اولنبک
کارن اولنبک، ریاضیدان آمریکایی، در ۲۴ اوت ۱۹۴۲ به دنیا آمد. او کارشناسی خود را در سال ۱۹۶۴ از دانشگاه میشیگان و دکترایش را در سال ۱۹۶۸ از دانشگاه برندایس گرفت.
دیواری به نام تبعیض جنسیتی
پس از دکترا، اولنبک با وجود تدریس در MIT و برکلی، در یافتن جایگاه دائم دانشگاهی با موانع جدی روبهرو شد. به گفته خودش، در آن سالها به او گفته میشد که دانشگاهها زنان را استخدام نمیکنند، چون زنان باید به خانه بروند و فرزندآوری کنند؛ حتی دانشگاههایی مانند MIT، استنفورد و پرینستون که مایل به جذب همسرش بودند، حاضر به استخدام او نشدند و دلیل آن را قوانین بهاصطلاح «منع استخدام همزمان زوجین» عنوان کردند. او سرانجام در سال ۱۹۷۱ در دانشگاه ایلینوی در اورباناشمپین مشغول به کار شد و در ادامه به دانشگاههای شیکاگو و تگزاس در آستین راه یافت.
دستاوردهای علمی
پژوهشهای اولنبک در حوزههای زیر تأثیری عمیق بر ریاضیات و فیزیک نظری گذاشت:
معادلات دیفرانسیل هندسی و آنالیز هندسی، حوزهای که او یکی از بنیانگذاران آن به شمار میرود
نظریه پیمانهای (Gauge Theory)، با کاربرد در فیزیک ذرات بنیادی و مدل استاندارد
دستگاههای انتگرالپذیر
در سال ۲۰۱۹، اولنبک نخستین زنی شد که جایزه آبل را دریافت کرد؛ جایزهای که اغلب «نوبل ریاضیات» نامیده میشود. او همچنین در سال ۱۹۹۰ تنها دومین زن پس از امی نوتر (در سال ۱۹۳۲) بود که در کنگره بینالمللی ریاضیدانان سخنرانی عمومی ارائه داد.
علاوه بر پژوهش، اولنبک از حامیان جدی حضور زنان در ریاضیات بوده و برنامه «زنان در ریاضیات» در مؤسسه مطالعات پیشرفته پرینستون را بنیان نهاده است. او نیمی از جایزه نقدی آبل خود را به سازمانهای حامی زنان در علم اهدا کرد.
مریم میرزاخانی
مریم میرزاخانی در ۱۲ مه ۱۹۷۷ در تهران به دنیا آمد. او در دوران نوجوانی، در دبیرستان فرزانگان تهران تحصیل کرد و در سالهای ۱۹۹۴ و ۱۹۹۵ دو مدال طلای المپیاد جهانی ریاضی را کسب کرد؛ در دومین حضور خود با نمره کامل ۴۲ از ۴۲، که او را به نخستین دانشآموز ایرانی با این رکورد تبدیل کرد.
مسیر علمی
میرزاخانی پس از دریافت کارشناسی ریاضیات از دانشگاه صنعتی شریف در سال ۱۹۹۹، برای ادامه تحصیل به دانشگاه هاروارد رفت و در سال ۲۰۰۴ زیر نظر کرتیس مکمولن (برنده مدال فیلدز) دکترای خود را گرفت. او سپس بهعنوان استادیار در دانشگاه پرینستون مشغول شد و از سال ۲۰۰۸ تا پایان عمر، استاد ریاضیات دانشگاه استنفورد بود.
پیشگامی در هندسه
پژوهشهای میرزاخانی در زمینههای زیر متمرکز بود:
هندسه هذلولوی سطوح ریمانی
فضاهای مدولی سطوح ریمانی
نظریه تایشمولر و دستگاههای دینامیکی
او در سال ۲۰۱۴، برای پژوهشهایش درباره دینامیک و هندسه سطوح ریمانی و فضاهای مدولی آنها، مدال فیلدز را دریافت کرد؛ نخستین زن و نخستین ایرانی در تاریخ این جایزه که از سال ۱۹۳۶ اعطا میشود و معتبرترین جایزه ریاضیات جهان به شمار میرود. تا امروز نیز او تنها زن برنده این مدال باقی مانده است.
میرزاخانی به سبک آرام و کاملاً متمرکز خود در مواجهه با مسائل دشوار شهرت داشت؛ همکارانش او را پژوهشگری صبور و بیباک توصیف میکردند که ترجیح میداد بهجای مسائل ساده، دشوارترین پرسشهای حلنشده را دنبال کند.
درگذشت زودهنگام
میرزاخانی از سال ۲۰۱۳ با سرطان پستان دستوپنجه نرم میکرد و در سال ۲۰۱۶ این بیماری به کبد و استخوانهای او نیز سرایت کرد. او در ۱۴ ژوئیه ۲۰۱۷ و در ۴۰ سالگی در بیمارستان دانشگاه استنفورد درگذشت و همسرش، یان وُندراک (دانشمند علوم کامپیوتر چکتبار)، و دخترش آناهیتا را برجای گذاشت.
جمعبندی
این پنج زن، هر یک در زمانه و حوزهای متفاوت، نهتنها مرزهای دانش بشری را گسترش دادند، بلکه با پشتسر گذاشتن موانع جدی اجتماعی و جنسیتی عصر خود، راه را برای نسلهای بعدی زنان در علم و ریاضیات هموار کردند.
