Сесилия Пейн-Гапошкин

Сесилия Пейн-Гапошкин Cecilia Payne-Gaposchkin
британска и американска астрофизичка
Сесилия Пейн-Гапошкин
Родена	10 май 1900 г. Уендовър, Бъкингамшър, Англия
Починала	7 декември 1979 г. (79 г.) Кеймбридж, Масачузетс, САЩ
Погребана	САЩ
Религия	агностицизъм
Националност	САЩ,  Великобритания
Учила в	Харвардски университет[1] Радклиф Кеймбриджки университет
Научна дейност
Област	Астрономия
Учила при	Харлоу Шапли, Артър Едингтън
Работила в	Харвардска обсерватория
Известна с	Откриване на химическия състав на звездите. Откриване на връзка между температурата и спектралния клас на звездите Над 2 600 000 наблюдения на променливи звезди
Семейство
Съпруг	Сергей Гапошкин
Подпис
Сесилия Пейн-Гапошкин в Общомедия

Сесилия Хелена Пейн-Гапошкин (10 май 1900 г. – 7 декември 1979 г.) е британска и американска астрономка и астрофизичка, известна с теорията за химическия състав на звездите, според която те се състоят главно от водород и хелий, която тя излага през 1925 г. в своята докторска дисертация.

Ранен живот

Сесилия Хелена Пейн е едно от трите деца на Ема Леонора Хелена (по баща Перц) и Едуард Джон Пейн, адвокат в Лондон, историк и музикант. Майка ѝ е от пруски произход. Чичовците ѝ са Георг Хайнрих Перц, историк, и Джеймс Джон Гарт Уилкинсон, сведенборгиански писател. Бащата на Сесилия умира, когато тя е на четири години, и майка ѝ отглежда сама децата си. 

Тя учи в моминското училище Сейнт Пол. През 1919 г. спечелва стипендия за Нюнхем колидж, в Кеймбриджкия университет, където следва курсове по ботаника, физика и химия. Там тя посещава лекция на Артър Едингтън, който разказва за своята експедиция на Принсипи от 1919 г., в Гвинейския залив, край западното крайбрежие на Африка, където участниците наблюдават пълното слънчево затъмнение, и снимат звезди, близо до слънчевия лимб, за да проверят ефекта на гравитационната леща, предвиден от общата теория на относителността на Айнщайн. Това разпалва нейния интерес към астрономията.^[2] За преживяванията си от лекцията тя казва: „Резултатът бе пълна промяна на представата ми за света. Тази представа бе така разклатена, че аз претърпях нещо като нервен срив.“^[3] Тя завършва образованието си, но не получава диплома, понеже е жена. Кеймбридж не издава дипломи на жени до 1948 г.^[4]

Пейн разбира, че единствената възможност за нея в Обединеното кралство е да стане учител. Затова тя започва да търси стипендии, които да ѝ помогнат да се премести в Съединените щати. Тя се запознава с Харлоу Шапли, който открива докторска програма по астрономия в обсерваторията на Харвардския университет, и се премества в Съединените щати през 1923 г. Това става възможно благодарение на стипендия за насърчаване на жени да учат астрономия. Пейн е втората стипендиантка на тази програма, след Аделаида Еймс (1922 г.)

Докторат

Шапли убеждава Пейн да започне докторска дисертация. Така, през 1925 г. тя става първият човек с докторат по астрономия от Радклиф колидж (сега част от Харвард). Темата на дисертацията ѝ е „Звездни атмосфери.“ ^[5] По думите на Ото Струве и Мелта Зеберг това е „без съмнение, най-брилятната докторска дисертация по астрономия писана някога.“ 

Пейн установява зависимост между спектралните класове на звездите с техните температури, която следва от уравнението на Саха. Тя доказва, че голямото изобилие от абсорбционни линии се дължи на различни йонизации, а не на различни изобилия на елементите. Тя открива, че силиций, въглерод, и други метали в слънчевия спектър, имат изобилия, подобни на изобилията, които имат на Земята (в съответствие с приетите в онова време теории, според които звездите имат подобен на Земята химически състав), но водородът и хелият са няколко порядъка по-изобилни, особено водородът (милион пъти по-изобилен на Слънцето, отколкото на Земята.) Така, със своята дисертация тя установява, че водородът е основния съставен елемент на звездите, и съответно на Вселената.

Когато Пейн предава дисертацията си за рецензия, Хенри Норис Ръсел я разубеждава да представи заключението, че Слънцето е съставено главно от водород и хелий, понеже това противоречи на тогавашните общоприети разбирания. В резултат, тя описва откритията си като погрешни.^[6] Четири години по-късно, Ръсел разбира, че Пейн е права, след като достига до същия резултат, с други средства. Той признава авторството на Пейн над това откритие в кратката статия, която публикува, но често той е цитиран за откритието, направено първо от Пейн.^[7][8]

Кариера

Сесилия Пейн-Гапошкин на работното място

След като защитава дисертацията си, Пейн изучава ярките звезди, с цел да изучи структурата на Млечния път. По-късно прави обзор на всички звезди, по-ярки от 10 звездна величина. Изследва променливи звезди, като прави над 1 250 000 наблюдения със своите асистенти. По-късно, прилага същите методи при изследване на Магелановите облаци, за които прави над 2 000 000 нови наблюдения на променливи звезди. Използва тези данни, за да определи трекове на звездна еволюция. Публикува резултатите във втората си книга, Ярки звезди (1930 г.)^[9] Наблюденията и анализите ѝ, част от които с нейния съпруг Сергей Гапошкин, полагат основата на всички по-нататъшни изследвания в областта на променливите звезди.^[10]

Пейн-Гапошкин се занимава с научна работа до края на живота си, като прекарва цялата си научна кариера в Харвард. Първоначално, тя не е на официална позиция като астрономка, а е технически асистент на Шапли от 1927 г. до 1938 г. Обисляла е да напусне Харвард, заради ниския статус и лошата заплата. Шапли полага усилия да подобри позицията ѝ, и през 1938 г. тя получава позиция като астрономка. През 1943 г. е избрана за член на Американската академия за изкуства и науки.^[11] Нито един от курсовете, които тя води в Харвард преди 1945 г., не се споменават в каталога от курсове на университета.

Когато Доналд Мензел става директор на обсерваторията на Харвардския колеж през 1954 г., той съдейства за повишаването ѝ, и през 1956 г. тя стана първата жена на пълна професорска позиция Харвардския факултет по изкуства и науки. По-късно тя става ръководител на Астрономическия катедра, с което тя става първата жена, ръководител на катедра в Харвард.

Сред нейните възпитаници са Хелън Сойер Хог, Джоузеф Ашбрук, Франк Дрейк и Поб Ходж, които всички правят значителни приноси в астрономията.^[12] Тя ръководи и дисертацията на Франк Камени, който бива уволнен заради хомосексуалността си и става известен защитник на гей правата.^[13]

Пейн-Гапошкин се оттегля от активна преподавателска дейност през 1966 г., след което става почетен професор в Харвард. ^[14]. Тя продължава научната си работа в Смитсонианската астрофизическа обсерватория, и в продължение на 20 години е редактор на журнали и книги в Харвардската обсерватория ^[15]

Влияние над жени-учени

Според Кас-Симон и Патриция Фарнс, кариерата на Пейн се превръща в повратна точка в историята на Харвардската обсерватория. Макар и под ръководството на Шапли и Шеридан (ментор на Гапошкин, по нейни думи),^[16] Харвардската обсерватория да е предлагала на жените, повече отколкото много други институции са правили за времето си, с личности като Уилямина Флеминг, Антониа Мори, Ани Джъмп Кенън, и Хенриета Ливит, именно с кариерата на Пейн-Гапошкин се смята, че жените навлизат в мейнстрийма на астрофизиката.

Следата, която тя оставя в доминираната от мъже област, вдъхновява мнозина. Тя става пример за подражание на астрофизичката Джоан Файнман. Майката и бабата на Файнман се опитват да я разубедят да следва физика, понеже жените не били физически способни да разберат научните понятия.^[17][18] Именно Пейн-Гапошкин вдъхновява Файнман, със своя учебник по астрономия.^[19]

Личен живот

Докато е в училище, Пейн замисля и реализира експеримент по ефикасност на молитвата, с изследване на група молещи се и контролна група. По-късно, тя се самоопределя като агностик.^[20]

През 1931 г., Пейн става американска гражданка. На обиколка из Европа през 1933 г., тя се запознава с немския астрофизик от руски произход Сергей Гапошкин в Германия. Тя му помога да получи американска виза и през март 1934 г. те сключват брак в Лексингтън, щата Масачузетс, в близост до Харвардския университет. Раждат им се три деца, Едуард, Катрин и Питър. Тя и нейното семейство са членове на Унитарианската църква, където тя преподава в неделното училище.^[21] Била е и активна с квакерите.^[22]

По-малкият ѝ брат Хъмфри Пейн, археолог, става директор на Британското училище по археология в Атина.^[23]

Библиография

Нейната автобиография „Ръката на бояджийката“ излиза от печат към края на живота ѝ, без да бъде издавана. По-късно е препечатана и издадена от Издателството на Кеймбриджкия университет, под заглавието Сесилия Пейн-Гапошкин: автобиография и други спомени (1984 г.).

Нейните научни книги включват:

• Ярки звезди (1930)
• Променливи звезди (1938)
• Променливи звезди и галактичната структура (1954)
• Въведение в астрономията (1956)
• Новите в галактиката (1957)

Известни статии:

• Пейн-Гапошкин, За физическите условия на свръхновите (1936 г.)  DOI:10.1073/pnas.22.6.332.
• Уипъл и Пейн-Гапошкин, За ярките линии в спектъра на новата в Херкулес DOI:10.1073/pnas.22.4.195.
• Пейн-Гапошкин, Некролог на Ани Джъмп Кенън DOI:10.1126/science.93.2419.443.

Отличия

Награди

• Избрана за член на Кралското астрономическо дружество още по време на следването си в Кеймбридж – 1923 г.
• Първи носител на наградата Ани Джъмп Кенън (1934 г.) – първият получател
• Член на Американското философско общество (1936 г.)
• Член на Американската академия за изкуства и науки (1943 г.)
• Почетен професор в Харвардския университет – 1967 г.
• Титуляр на катедра „Хенри Норис Ръсел“ в Американското астрономическо дружество – 1976 г.
• Диплома от Радклиф колидж - 1952 г.
• Медал Ритенхаус от Франклинския институт през 1961 г.^[24]
• Почетни дипломи от Университета Рутгерс, Уилсън колидж, Смит колидж, Уест колидж, Колби колидж, и Женския медицински колеж в Пенсилвания. 
• Астероидът 2039 Пейн-Гапошкин е наречен на нейно име.^[25]

Вижте също

• „Сестрите на Слънцето“, осми епизод на Космос: Пространство-времева одисея, 2014, американски научнопопулярен сериал.

Източници

1. www.aps.org // Посетен на 8 октомври 2019 г.
2. Wayman, Patrick A. Cecilia Payne-Gaposchkin: astronomer extraordinaire // Astronomy & Geophysics 43 (1). 1 февруари 2002. DOI:10.1046/j.1468-4004.2002.43127.x. p. 1.27 – 1.29. (на английски)
3. Singh, S. Big Bang. Harper Perennial, 2005. ISBN 0-00-715252-3.
4. Tullberg, Rita McWilliams. Women at Cambridge. Cambridge University Press, 24 септември 1998. ISBN 9780521644648. с. 183.
5. Payne, C. H. Stellar Atmospheres; A Contribution to the Observational Study of High Temperature in the Reversing Layers of Stars. Radcliffe College, 1925.
6. Chown, Marcus. We Need to Talk About Kelvin. faber and faber, 2009. с. 99 – 100.
7. Padman, R. Cecilia Payne-Gaposchkin (1900 – 1979) // Newnham College Biographies. Newnham College, 2004. Архивиран от оригинала на 2009-07-19. Посетен на 5 март 2010.
8. A friend to the stars: Cecilia Payne-Gaposchkin // epigenesys.eu. Архивиран от оригинала на 2015-03-07. Посетен на 22 септември 2014.
9. Gregersen, Erik. Cecilia Payne-Gaposchkin // Encyclopædia Britannica.
10. Turner, J. Cecilia Helena Payne-Gaposchkin // Contributions of 20th Century Women to Physics. UCLA, 16 март 2001. Посетен на 10 октомври 2012.
11. Members of the American Academy of Arts & Sciences: 1780 – 2012; Payne-Gaposchkin, Cecilia Helena // American Academy of Arts and Sciences. с. 416. Посетен на 29 юли 2014.
12. Hockey, T. Biographical Encyclopedia of Astronomers. Springer, 2007. ISBN 978-0-387-30400-7. с. 876 – 878.
13. Astronomy Alumni // Harvard University, Department of Astronomy. Посетен на 7 август 2014.
14. Dr. Cecilia H. Payne-Gaposchkin Dies // Посетен на 10 септември 2016.
15. Cecilia Helena Payne-Gaposchkin // 23 април 2009. Посетен на 10 септември 2016.
16. Payne-Gaposchkin, C. The Dyer's Hand: An Autobiography. Privately printed, 1979. OCLC 24007879.
17. Ottaviani, J., Myrick, L. Feynman. First Second, 2011. ISBN 978-1-59643-259-8.
18. Feynman, R. P., Sykes, C. No Ordinary Genius: The Illustrated Richard Feynman. Reprint. W. W. Norton & Co, 1995. ISBN 978-0-393-31393-2.
19. Hirshberg, C. My Mother, the Scientist // Popular Science. 18 април 2002. Посетен на 8 август 2014.
20. Laidler, K. J. Energy and the Unexpected. Oxford University Press, 2002. ISBN 978-0-19-852516-5. с. 109. Since she actually got better marks in the prayerless group she became, and remained, a devout agnostic.
21. Gingerich, O. Cecilia Payne-Gaposchkin: Astronomer and Astrophysicist // Notable American Unitarians. Harvard Square Library. Архивиран от оригинала на 17 декември 2013. A September 1956 article in The Christian Register published by the American Unitarian Association, announced her appointment and described her as a member of the denomination's First Parish and Church in Lexington, Massachusetts.
22. The Biographical Dictionary of Women in Science. Routledge, 2000. ISBN 978-0-415-92038-4.
23. Humfry Payne | British archaeologist // Посетен на 10 септември 2016.
24. Rittenhouse Medal Awards // Rittenhouse Astronomical Society, 2010. Архивиран от оригинала на 2016-06-30. Посетен на 10 октомври 2012.
25. (2039) Payne-Gaposchkin = 1974 CA // Посетен на 10 септември 2016.

Литература

• Devorkin, D. Interview with Dr. Kathy Haramundanis // American Institute of Physics, 20 октомври 2008. Архивиран от оригинала на 2014-11-11. Посетен на 2017-07-01.
• Gingerich, O. Interview with Dr. Cecilia Gaposchkin // American Institute of Physics, 5 март 1968. Архивиран от оригинала на 2015-05-03. Посетен на 2017-07-01.
• Payne-Gaposchkin, C., Haramundanis, K. Cecilia Payne-Gaposchkin: An Autobiography and Other Recollections. Cambridge University Press, 1984. ISBN 978-0-521-25752-7.
• Rubin, V. Cecilia Payne-Gaposchkin // Out of the Shadows: Contributions of 20th Century Women to Physics. Cambridge University Press, 2006. ISBN 978-0-521-82197-1.
• Sobel, Dava. The Glass Universe: How the Ladies of the Harvard Observatory Took the Measure of the Stars. Penguin, 2016. ISBN 9780670016952.
• Turner, J. Cecilia Helena Payne-Gaposchkin // Contributions of 20th Century Women to Physics. UCLA, 16 март 2001.

Некролози

• Gingerich, O. Cecilia Payne-Gaposchkin // Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society 23. 1982. с. 450.
• Öpik, E. Obituary – Cecilia Payne-Gaposchkin // Irish Astronomical Journal 14. 1979. с. 69.
• Smith, E. V. P. Cecilia Payne-Gaposchkin // Physics Today 33 (6). 1980. DOI:10.1063/1.2914128. с. 64.
• Vetter, H. F. Cecelia Payne-Gaposchkin: Astronomer and pioneer // UU World. 2003. с. 62.
• West, D. The Astronomer Cecelia Payne-Gaposchkin – A Short Biography. CreateSpace Independent Publishing Platform, 2015. ISBN 978-1518603754.