Женщины, изменившие современную науку

11 февраля отмечался Международный день женщин в естественных науках, технологиях, инженерии и математике. В честь этого я расскажу о самых умных и творческих женщинах, внёсших огромный вклад в науку и наши знания о мире.

▍ Мария Склодовская-Кюри

Мария Склодовская-Кюри — одна из самых известных женщин-учёных. За свою жизнь, посвящённую науке, она успела очень многое, навсегда изменив мир. Мария Саломея Склодовская-Кюри была польским и французским химиком и физиком, самыми известными её открытиями стали радиоактивные химические элементы радий (Ra) и полоний (Po). Родившаяся в Варшаве 7 ноября 1867 года, Мария всегда имела склонность к знаниям, особенно потому, что оба её родителя были учителями. Её семья была довольно бедной, поэтому Склодовская не имела шансов на высшее образование, однако это её не остановило: она читала все книги, которые попадали к ней в руки, и изучала всё, что могла. Наконец, сестра помогла ей поступить в Парижский университет. В коллеже Сорбонна она изучала математику и физику, обнаружив в себе любовь к учёбе и этим областям знаний.

В 1894 году она познакомилась со своим будущим мужем Пьером Кюри, после чего они стали исследователями в парижской школе химии и физики. Они работали над явлением, обнаруженным профессором Анри Беккерелем. Пара исследовала испускаемые ураном невидимые лучи, которые проникали сквозь вещество и пропускали электричество в воздухе. Мария Кюри не могла отделаться от мысли, что, возможно, это был не чистый уран, а что-то более радиоактивное в его руде (урановой смолке). Она была практически уверена, что открыла новый элемент, однако коллеги сбросили со счетов её доказательства и результаты. Семья Кюри решила взять дело в свои руки, продолжив изучать этот радиоактивный минерал, размалывая материал и растворяя всё остальное в кислоте. Вскоре они доказали, что открытие Марии было верным. Они обнаружили чёрный порошок, в 330 раз более радиоактивный, чем уран, и назвали его полонием.

Полоний с порядковым номером 84

Но это был ещё не конец: сразу после этого Кюри заинтересовались оставшимся после полония в смолке веществом, это оказался радий. Чтобы доказать существование радия, им нужно было получить огромное количество этого элемента. Мария обратилась к австралийской фабрике, добывавшей уран. Также Кюри собрала все остальные материалы, которые были необходимы для получения того, что мы сегодня называем радием. Однако все эти работы были физически утомительными и вызвали у обоих Кюри лучевую болезнь. Впрочем, это не остановило их, и в 1902 году Пьер и Мария Кюри всё-таки обнаружили высокорадиоактивный элемент радий.

Радий с порядковым номером 88

За свои потрясающие открытия Мария с мужем и Анри Беккерелем получили в 1903 году общую Нобелевскую премию по физике. Благодаря этому ей присвоили звание доктора физики. В 1906 году её муж умер, его сбила конная повозка. Пьер исчез из жизни Марии, однако она продолжила готовить лекции и получила должность профессора коллежа Сорбонна. Внеся существенный вклад в науку, в 1911 году Мария Кюри получила ещё одну Нобелевскую премию, на этот раз по химии. В октябре 1914 года вместе с одной из своих дочерей Ирен Кюри она изобрела механизм, напоминающий рентгеновский аппарат, который помог тысячам солдат на Первой мировой войне. Она стала первой женщиной, получившей Нобелевскую премию, и единственной, получившей её дважды. В возрасте 66 лет Мария умерла в Пасси (Франция) из-за лучевой болезни.

Вклад Марии Склодовской-Кюри существенно повлиял на медицину, химию и физику. Благодаря её открытиям были спасены и вылечены миллионы людей. Фонд Марии Кюри помогает людям с раком и другими заболеваниями. Мадам Кюри оставила после себя двух дочерей. Ирен Кюри открыла явление искусственной радиации и умерла от радиоактивного излучения в 1956 году. Младшая дочь Ева Кюри стала писательницей и журналисткой.

▍ Джоселин Белл Бернелл

Одним из лучших примеров выдающихся британских астрофизиков является Джоселин Белл Бернелл, родившаяся в Белфасте (Северная Ирландия) 15 июля 1943 года. Бернелл с детства обожала науку и очень интересовалась учёбой, несмотря на то, что в средней школе девочкам преподавали готовку, а мальчикам науку, что она считала несправедливым и неправильным. Рано столкнувшись с «гендерными ролями» и связанными с ними ожиданиями, Бернелл не позволила помешать им своему развитию. Читая одну из книг в библиотеке отца, она знала, что её будущей работой и страстью станет радиоастрономия. Позже Джоселин Белл Бернелл начала изучать физику в Университете Глазго и получила степень бакалавра. Она оказалась одной из немногих женщин на курсе, остальными пятьюдесятью студентами были мужчины. Посещая лекции, она многократно сталкивалась со случаями сексизма: девушкам свистели вслед и отпускали замечания, пока они просто пытались учиться и накапливать знания. В интервью New York Times она говорила, что ей приходилось и самой испытывать такие проблемы. Если бы она не была настроена решительно, то ей бы пришлось уйти. Позже она подала документы в Кембриджский университет, и её приняли! Находясь в полном восторге, она всё-таки не думала, что достаточно хороша для университета, и испытывала так называемый «синдром самозванца». Тем не менее, Бернелл не пала духом, получила докторскую степень по астрофизике и начала работать ещё упорнее, чтобы испытывать меньшую вину в случае, если из Кембриджа её всё-таки выгонят. В то же время она начала участвовать в проекте Энтони Хьюиша, связанном с радиоастрономией и волнами. В частности, он изучал компактные объекты, называемые квазарами.

Её первой задачей стало создание радиотелескопа, показанного на рисунке выше. Радиотелескопы измеряют и фиксируют длины волн с очень больших расстояний. Для полной постройки установки Бернелл и её команде из шести человек потребовалось два года. Белл Бернелл днями и ночами изучала задокументированные радиотелескопом на линейном графике волны, тщательно сортируя все данные. «На этом этапе в проекте больше никого не было», — рассказывала она в интервью New York Times. Одна из задач Бернелл заключалась в том, чтобы определить, были ли сигналы природными или созданными человеком. Если она находила что-то необычное или выделяющееся, то помечала эти данные. Бернелл показала свои результаты Энтони Хьюишу, и поначалу тот подумал, что сигналы совершенно точно являются искусственными, что было вполне логичным объяснением. Однако на следующий день Хьюиш сам пришёл именно в то время, когда возникали эти странные волны.

Но ничего не произошло.

Они уже готовы были сдаться, однако спустя пять минут один из коллег Бернелл вскрикнул от неожиданности. Радиоволны были зафиксированы, расчёты команды на пять минут отличались от времени обнаружения сигналов пульсаров радиотелескопом. В интервью 2020 года Кембриджскому университету Джоселин Белл Бернелл сказала: «Если бы мы ошиблись в расчётах на 25 минут, то все бы ушли по домам! И история пошла бы совсем по другому пути». Они обнаружили пульсары — пульсирующие вращающиеся нейтронные звёзды, интервалы радиоактивной пульсации которых составляли от миллисекунд до секунд! Эта информация поможет учёным будущего в теориях фундаментальной физики, а также в других научных измерениях и исследованиях. Благодаря своим результатам Энтони Хьюиш и Мартин Райл стали номинантами Нобелевской премии по физике. В интервью Кембриджскому университету Бернелл сказала: «Впервые астрофизики получили Нобелевскую премию. Мои современники наверняка были гораздо больше расстроены, чем я». Несмотря на то, что она не получила ни признания, ни награды, открытие само по себе казалась Бернелл победой для науки и астрофизики.

И только в 2018 году, получив «Премию за прорыв» (Breakthrough prize), она получила то уважение, которого заслуживал её упорный труд. Все три миллиона долларов премии Джоселин Белл Бернелл потратила на спонсирование организаций, помогающих повышать разнообразие в научной среде. Благодаря её вкладу, сделанному в 1967 году, она и сегодня помогает женщинам в среде науки и технологий, став их примером для подражания.

▍ Элис Болл

Одним из выдающихся химиков, получивших признание только после своей смерти, стала Элис Болл. Элис Огаста Болл родилась в Сиэттле (штат Вашингтон) 24 июля 1892 года. В старшей школе Болл была прилежной ученицей и закончила её в 1910 году. Позже она получила две степени бакалавра Вашингтонского университета: одну по фармацевтической химии, вторую по фармацевтике, а степень магистра химии — в Гавайском университете. Любопытный факт: Элис Болл стала первой афроамериканкой и первой женщиной, выпустившейся из Гавайского университета в 1915 году. Изучая химию в Гавайском колледже, она исследовала свойства масла чаульмугры, которое в то время начали использовать для лечения болезни Хансена, также известной как проказа. Однако применение этого масла давало противоречивые результаты. Как в восточной медицине, масло использовали непосредственно после добычи из дерева, поэтому его сложно было применять и оно вызывало образование под кожей уплотнений и волдырей. Другие способы использования, например, инъекции, тоже плохо воспринимались организмом.

В видео с YouTube-канала Hertford College, Oxford упоминается, что Элис познакомилась с Гарри Холманом, младшим хирургом, стремившимся найти лекарство от проказы. Холман заручился помощью Болл. Элис придумала «метод Болл»: способ отделения соединений сложных этиловых эфиров от жирных кислот масла чаульмугры, чтобы их было проще инъецировать пациентам. Это решение оказалось революционным! Болл открыла практичное и действующее лекарство от проказы, спасшее тысячи жизней. Оно оставалось предпочтительным лекарственным средством от болезни Хансена до разработки в 1940-х годах лекарств на основе сульфамидов. К сожалению, год спустя, 31 декабря 1916 года, в возрасте 24 лет Элис умерла по неизвестным причинам. Не опубликовав её исследования, колледж незаслуженно присвоил себе её славу. Похоже, она стала известной только благодаря публикации Гарри Холмана в медицинском журнале, выпущенной в 1922 году. Несмотря на свою короткую жизнь, эта талантливая учёная-химик продлила жизни тысяч других людей, страдающих от проказы.

▍ Розалинд Франклин

Розалинд Франклин — незаслуженно обойдённый вниманием учёный и исследователь. Розалинд Элси Франклин родилась в Лондоне 25 июля 1920 года. В то время не многие думали, что женщины могут заниматься наукой, да и какими-либо исследованиями в целом. Однако в детстве Франклин с трепетом относилась к учёбе и интересовалась наукой, отбросив сексистские стереотипы и продолжив путь к знаниям. Франклин училась в Кембриджском университете и получила степень бакалавра по химии (1938–1941) ради возможности трудоустройства и докторскую степень по физической химии (1945). В процессе получения степени она изучала кристаллографию и рентгеновскую дифракцию (что пригодилось ей в дальнейшем). Так получилось, потому что в процессе написания докторской она работала с учёным Жаком Мерингом и изучала физическую химию угля.

В 1951 году она проводила исследования в Королевском колледже Лондона и воспользовалась своими знаниями о рентгенографии для сканирования ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). Знаменитое «фото 51» (показанное выше) — это снимок реальной хромосомы, полученный сканированием рентгеновскими лучами. Из-за конфликта между Розалинд Франклин и её коллегой Морисом Уилкинсом он без ведома Франклин показал это фото знаменитым учёным Фрэнсису Крику и Джеймсу Уотсону, что дало им фору в стремлении к той же цели, что и Франклин. Для создания рентгеновского фотоснимка потребовалось примерно сто часов, а для вычисления формы ДНК по фото необходимо было до года.

Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон

Тем не менее, эти биолог и физик не вычисляли точное расположение каждого атома. Они просто выполнили быстрый анализ открытий Франклин и создали относительную структуру, получив всю славу. Франклин потратила год на анализ и вычисление позиций каждого атома по собственным данным, получив тот же результат. Однако ущерб, нанесённый Криком и Уотсоном, было не возместить: все уже знали их как первооткрывателей структуры ДНК. Вскоре после этого, 16 апреля 1958 года, Розалинд Франклин умерла в возрасте 37 лет от рака яичников.

На этом история не закончилась: из-за того, что общественность не знала об исследованиях Франклин, Крик и Уотсон получили в 1962 году за открытие структуры ДНК Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Благодаря множественным источникам, которые были знакомы с Франклин, теперь мы знаем, что на самом деле произошло в одних из самых конкурентных соревнованиях в научных исследованиях. Розалинд Франклин и сегодня считается потрясающим и новаторским учёным, любовь которого к исследованиям и науке привела к потрясающим открытиям.

▍ Заключение

Эти выдающиеся учёные внесли большой вклад в наши знания и технологии. Однако в своё время большинство из них не получили признания, заслуженного за то, что они изменили будущее науки. Впрочем, это относится и ко многим другим женщинам, не упомянутым в статье. Поэтому сегодня мы должны поддерживать женщин в сфере естественных наук, технологий и математики, а также всех остальных, стремящихся расширить наши знания в науке.