繞著黑洞運行的耀眼之星──安德烈婭·蓋茲(Andrea Mia Ghez)

年幼的她看著火箭升空,人類首度踏上月球,許下成為太空人的願望;
年少的她在深夜裡思索,反覆探問宇宙,渴望理解世界組成的脈絡;
長大後的她沒有成為太空人踏上月球,而是成為了天體物理學家,
乘著望遠鏡,抵達比月球更遙遠的地方──
她來到銀河系的核心,捕捉心臟跳動的痕跡,一點一滴拼湊出埋藏於宇宙深處的秘密;
而這個秘密的謎底,在今年,終於受到諾貝爾物理學獎的肯定。
她是女性天體物理學家──Andrea Mia Ghez。

撰文/臺大物理系學生 鄭伊軒

安德烈婭·蓋茲(Andrea Mia Ghez)是今年(2020)的諾貝爾物理學獎得主之一,也是這份獎項史上第四位女性得主。她和另一位得主Reinhard Genzel以發現銀河系中央的黑洞而獲獎。

蓋茲是一名天體物理學家,目前任教於加州理工學院,研究主要聚焦於星體形成和銀河系中央的黑洞,而她也以這兩大研究主題的革命性發現在科學界馳名。她在2004年獲選為美國國家科學院院士,在2019年獲選為美國物理學會會士,並被Discover雜誌評選為二十位「極富潛力能顛覆我們對這世界的根本理解及我們在其中的定位」的美國年輕科學家之一。

●太空人與芭蕾舞者

一九六零年代,阿波羅登月計畫的火箭隆隆升空,拖曳著耀眼的橙黃火光,衝出大氣層,載著太空人闖入人類未曾抵達的地球疆外之境。當人類首次踏上月球的那刻,全世界聚焦於月球的目光比火箭身後拖曳著的耀眼火光更熱切,比火箭升空後遺留地面的白煙更濃密,而這場登月行動也震撼了當時仍年幼的蓋茲。火箭升空的火光和太空人踏上月球的步伐倒映在蓋茲的眼眸,四歲的她深受感動,不禁興奮地向父母發表了宣言:「我要成為第一位女性太空人!」

聽見蓋茲對於夢想的第一次表態,父母全力支持並買了一支望遠鏡給她,然而生活在芝加哥這個大城市裡很難看到星星,因此不久後蓋茲失去了興趣,並萌生想成為芭蕾舞者的念頭。但無論在哪個時刻立下了什麼樣的志向,她的父母總是鼓勵她去追尋有興趣的事物,並成為驅動她向前邁進的力量。

「那是段能盡情夢想自己長大後要成為的模樣的歲月。你可以不斷更改那個模樣,可以成為很多不同的樣子。」[2] ──Ghez

●銀河系深處的秘密

蓋茲的孩提時代雖然不斷改變、形塑著對未來的想法,但「科學」持續吸引著她。她彷彿繞著名為科學的核心運轉,遍覽不同的星空,有時為遠方某個星系著迷而佇留,或想動身追尋擦身而過的另一顆星球,然而自始至終,她仍持續圍繞著科學運行──那才是她的情有獨鍾。

年少時期的蓋茲便經常在深夜裡獨自思索關於這個宇宙本質的問題,例如:時間的起始和終點是什麼?宇宙的邊緣在哪裡?面對宇宙十三億年的龐大歷史,我們要如何接受人類十萬年的存在是如此的微不足道?[1]當時的她並沒有足夠能力與工具來回答這些提問,但對她而言,這些提問仍是迷人的思考命題。

隨著蓋茲的成長軌跡行進,因著對數學的喜愛,她在大學先是主修數學,後來才轉換成主修物理。一九八七年,她取得麻省理工學院的物理學學士學位,並在一九九二年取得加州理工學院的物理學博士學位。

一九九四年,蓋茲開始了加州理工學院的教職,與此同時,關於「銀河系中央究竟存在何物」的爭辯引起了她的興趣;而世界上最大的望遠鏡──夏威夷的凱克望遠鏡也在這時候開放。於是,藉由取得凱克望遠鏡這一強大觀測儀器的助力,蓋茲和她的團隊將目光縱放至遙遠的銀河系中心,望進銀河系深處,並在往後數年的時間裡蒐集了許多指出銀河系中央存在一個巨質量黑洞的數據。

伴隨著巨質量黑洞的發現,更多問題蜂擁而至;而回答這些問題將可以幫助科學家解決許多天文學上的難題。同時,這些難題也是Ghez曾在年少的深夜裡,反覆思索的命題。

「時機決定了一切。而我們確實在對的時間點處在對的地方。」[2] ──Ghez

●享受研究、熱愛教學的女性科學家典範

在蓋茲攻讀博士學位的時間裡,她漸漸發掘自己對於教學的熱情。那時按學校規定,研究生不能教授大學一年級的物理課程,但蓋茲以年輕物理學家缺乏足夠的女性模範,而自己的出現可以鼓勵年輕女性勇敢追求天體物理的志向為由,說服了行政部門。即使如今,已成為一名獲頒諾貝爾物理學獎的天體物理學家,蓋茲仍偏愛教授大學部課程。她認為,在那裡她能發揮最大的影響力,告訴大家:女性也能投身物理研究。

蓋茲非常樂意成為女性科學家的模範。她將鼓勵對物理有興趣的年輕女性勇敢向前追尋視為自己身負之任,並且認為直接將實際的模範放在她們面前,讓她們看見真的有女性在這片領域前行,讓她們知道這樣的人生道路是可能的、被允許的,如此直接而實際的展現將能最有效果地激勵年輕女性投身科學疆域;而透過教學,她能接觸到最多的人,也能讓她的影響力發揮到極致。

教學給予蓋茲的不僅僅是一個以女性科學家身分激勵年輕女性學者的舞台,更是點亮她研究生涯的璀璨星光。相較於研究,對於一個主題的提問經常必須經過多年的努力才能知道是否問得正確,教學時的表現好壞與否,學生的表情則能給出即時的回饋與肯定。

研究是一趟漫長而孤獨的旅程,關於途中的那些狂喜與淚光,唯有同樣身處其中的旅人才能彼此理解。對蓋茲而言,在名為研究的旅途中,伴隨堅持而持續的前行,許多意外的美好景色也接連盛開。每當一個問題的研究被開啟,得到的將不僅是起初那個問題的答案,更多的是伴隨而來的謎團;而這些不斷湧現的謎團,正是驅使蓋茲持續前進的動力。

「關於做研究,令人興奮的事情之一就是:你永遠不知道長期下來你將會抵達何方。令人興奮的新事物總是一直出乎意料地冒出。」 [1] ──Ghez

 

參考資料:
[1] Jennifer Lauren Lee. "Science Hero:Andrea Mia Ghez". The My Hero Project. Retrieved September 23, 2009. https://myhero.com/A_M_Ghez_06
[2] Susan Lewis (October 31, 2006). "Galactic Explorer Andrea Ghez". NOVA
[3]Wikipedia Andrea M. Ghez

 

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