【女科學家】科學發展史的呼喚

■ 當眾人對於「光」的熱情冷卻時,居禮夫人依舊不願放棄,她知道這兩種光都具有放電的特性,但因為過於微小,無法測得量值,便無法描述這類光的性質,電流的有無也就變得沒有意義。

探索會場外,觀眾瀏覽國際化學年提供之女科學家展板。

撰文 ∣ 吳成第

歷史是留給後代的記憶,然而曾經有許多女性的付出與成就,絕對不亞於任何一位男性,卻被刻意遺忘,但是隨著時間演進,佳人的「姓」與「名」終究留於青史。我們必須牢記她們的故事,但我們也應遺忘她們的性別,因為她們的成就不是只建立在「性別」之上。

  2008年12月,聯合國決議將2011年訂為「國際化學年」(International Year of Chemistry,簡稱IYC 2011)。回顧過去一百年的化學發展史,1911年居禮夫人獲得諾貝爾化學獎是最具指標性的大事,這是自1901年諾貝爾獎開始頒發以來,第一次有女性在科學方面獨自獲獎,意義非凡。因此,國際化學年不僅是「我們的生活,我們的未來」(Chemistry - Our Life, Our Future),還包含向為科學貢獻心力的女性化學家致敬。

  一百年前的科學界,科學家幾乎都是男性,他們普遍不認同女性的能力與貢獻,就連皮耶.居禮(Pierre Curie,後來與居禮夫人結婚)也說女性應該在家裡,並且認為女性不適合從事科學研究。雖然以法國的整體風氣來說,不像波蘭、俄國婦女不可以接受大學教育,但法國並不鼓勵、支持女性從事科學研究工作。

  在這樣的環境下,居禮夫人從故鄉華沙來到了巴黎,學習物理與數學,取得了數學與物理碩士學位,在當時可是女性難得的殊榮,但是科學研究是她想要終生從事的志業,因此她決定更上一層樓,攻讀物理博士學位。

  問題是,面對男性對於女科學家的不信任,居禮夫人需要提出更加有力的研究成果證明自己。或許這樣的景況於今日看起來非常不合理,但當社會上普遍認為女性的能力不如男性的時候,這樣的想法對眾人來說其實是非常單純且正常的。我們不能拿今日的思想去評論過去的是非對錯,因為今日我們認為是對的事情,可能會隨著時間的演進而發現錯誤,必須經由眾人的努力才能改正。居禮夫人是改正男性對於女性科學家不信任的先驅者,不靠提倡任何運動或口號來達成目的,只是純粹以對研究的專注與頑強,展現從事科學研究的優勢。

  當時,居禮夫人主要研究「磁性金屬」,需要更專精於電與磁的測量,而居禮先生雖然既嚴格又對女性不友善,但他的電磁研究相當出色,因此居禮夫人的老師推薦她去居禮先生的實驗室。居禮夫人的老師相信,在居禮先生的實驗室做研究對她一定有很大的助益,而且她的能力和態度,絕對可以通過居禮先生的考驗。一開始居禮先生果然因為性別而不信任居禮夫人,但她對於科學研究的投入程度,讓居禮先生拋棄固有的成見,而談起研究的時候,居禮先生甚至會忘了她是位女性。

  有時候,問題需要時間來解決,而居禮夫人正是讓時間證明自己的能力,並以人格特質贏得了居禮先生的尊重,因此這兩位相知相惜的研究夥伴,在1895年結婚。婚後,居禮夫人兼顧研究與家庭,甚至在懷孕時,也不曾停止工作。

倫琴著名的X光照片,開啟了放射顯影的時代。

  當時,科學界有一非常重要的大事,1895年底,倫琴(Wilhelm Conrad Röntgen)在做陰極管研究時,意外發現X光(X代表未知,現稱為X射線或倫琴射線),看不見也摸不著,但此種射線的特性是可以穿透部份物質讓底片感光,留下前所未見的影像。不久,1986年初,貝克勒(Henri Becquerel)發現天然的鈾具有某種「光」,跟X光一樣,也可以使底片感光。因此,居禮夫人讀到貝克勒的論文時,她生起探究這類「光」的念頭。

  雖然說一百多年前,科學發展因為過往的累積而突飛猛進,製造出許多輔助儀器,可以測得光、熱、電、磁,但是對於這兩種新發現的光,沒有儀器可以測量,要如何確定它們的存在呢?當眾人對於「光」的熱情冷卻時,居禮夫人依舊不願放棄,她知道這兩種光都具有放電的特性,但因為過於微小,無法測得量值,便無法描述這類光的性質,電流的有無也就變得沒有意義。

  還好居禮先生對於定量測量熱、電、磁很有心得,從前便設計出可以量測微小電流的靜電計,而且還發現了「壓電性」(piezo-electricity,晶體受到壓力會有電流的現象),因此當居禮夫人碰上困難時,居禮先生利用這些設計了一套石英天平,可以測出微量電流的精確數值,便能定義這類光的強度!

  居禮夫人靠著精準的測量設備,一頭栽入未知光的領域裡,並測量結果比對門德列夫的週期表,發現如同週期表般,物質的未知光也顯現出某種規律的特性,她認為這應該與原子性質有關。在此同時,居禮夫人測量鈾礦剩下的殘渣,想證明自己已將鈾完整分離出來,但沒想測出的電流遠大於測量鈾的數值,這代表殘渣內一定含有某種能放出比鈾光強的東西。

  從以上的結果來看,自然界中一定還存在某種元素,只是還沒有人發現罷了,因此若繼續測定放射線,一定可以找到某種新的元素。憑著如此信念,不久之後,居禮夫婦從殘渣中發現的新元素釙(Po)證明了這件事,同時他們根據研究定義了「放射性」。

  居禮夫婦分工合作,一人研究放射線的特性與意義,一人繼續從剩下的殘渣中找尋其他證據。年復一年,經過不斷純化與分離,居禮夫人終於大量的鈾礦中,提煉出非常微量的第二種天然放射性元素,她測定出此種元素的放射強度,並定出原子量,命名為鐳(Ra)。1903年6月,居禮夫人過往的努力終於獲得回報,以放射線性質的研究獲得物理博士學位,這也代表女性從事科學研究的能力獲得了實際上的肯定。

  可惜這兩種新元素很難提煉出,而且能夠取得的量過少,暫時無法反覆驗證,所以科學界還不能承認這釙與鐳的發現。再加上對於居禮夫人身為女性的懷疑,無法肯定這是她獨立研究的成果,因此雖然居禮夫人以化學方法提煉出釙與鐳這兩種新元素,但依舊與諾貝爾化學獎無緣。可是,貝克勒是第一個發現天然放射線的人,而居禮夫婦兩人對放射線現象所做的種種研究對物理化學發展又非常重要,因此在居禮夫人獲得博士學位後幾個月,貝克勒與居禮夫婦三人共同獲頒諾貝爾物理獎。

  話說回來,自1901年諾貝爾獎開始頒發不過兩年,居禮夫人便成為第一個獲得諾貝爾獎的女性,可見科學界對居禮夫人個人研究能力的看重,雖然無法完全跳脫性別的窠臼,但至少對「女性從事科學研究」開始改觀,這代表科學界突破性別限制的一大步。

  也正因處於女性地位低落的時代,在1911年,居禮夫人因提煉出釙與鐳和研究鐳的性質,而成為諾貝爾科學類獎項中,第一個單獨獲獎的女性,科學發展史寫下了嶄新的一頁。但時至今日,距離居禮夫人獲得化學獎已一百年,我們處於男女平權的社會,女性受教育的機會,以及投入科學研究的機會理論上是平等的,但為什麼女性科學家卻還是會被貼上「女性」的標籤,而不是只稱呼為「科學家」呢?

  此次講座主講人,1986年諾貝爾化學獎得主,國際化學年主席李遠哲院長,中學時閱讀《居禮夫人傳》後,深受居禮夫人所展現的人格特質,以及其一生對研究的奉獻所感動,因而想要當一名化學家。但是,李院長一開始便說自己不喜歡提居禮夫人是位女性,並於演講中多次強調,我們應該「要忘掉自己是女生、忘掉自己是男生」,因為女科學研究者的貢獻,不是建立在是個「女性」上,而是她們對於科學研究的努力、毅力,以及所有的研究過程與成果。我們也應當重視此一問題,思考我們在科學家前面加個「女性」的理由是什麼,以及是否受到此一詞彙的侷限?因為這些偉大的女性,她們是貨真價實的「科學家」。

  

作者簡介

吳成第,女,1981年生於台北市,台大中文系畢業,輔系為物理系,喜歡運用文字追尋科學與人文的平衡。曾獲2004年國科會科普寫作獎三獎,第32屆聯合報文學獎散文評審獎。

責任編輯:MissZoe

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