认识这位指导计算证明原子弹可行的女性

Naomi Livesay 参与了为内爆模拟奠定数学基础的计算。尽管她在项目中发挥了关键作用,但她很少被提及,通常只是作为脚注——直到现在

Black and white illustrations of several women with the words Lost Women of the Manhattan Project

Paula Mangin

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节目文字稿

Nic Lewis:她走过奥本海默的住所。他比她稍早走出家门,停下来等她赶上来。他详细询问了她的近况,穿孔卡片运算的进展,以及他们正在获得什么样的结果。她是否需要什么帮助?

她感到震惊。

Katie Hafner:在第二次世界大战期间,数千名科学家参与了由 J. Robert Oppenheimer 领导的三年竞赛,以制造出能够结束战争的原子弹。其中数百名科学家是女性。她们是物理学家、化学家、生物学家、数学家……以及计算专家,她们的计算有助于确定原子弹背后的理论构想是否可行。

这是“曼哈顿计划的失落女性”系列节目,是“科学失落女性”的特别系列,重点介绍其中一些女性。

本集讲述的是一位年轻女性在力求被认真对待为数学家时所遭受的挫折。它讲述了美国军方因当时普遍存在的对女性数学家的偏见而获得的益处。它讲述了一位年轻的历史学家,他凭直觉认为,在一个女人的名字背后可能隐藏着一些有趣的故事。

多年来,洛斯阿拉莫斯国家实验室的技术史学家 Nic Lewis听过许多参与曼哈顿计划的女性的名字,但大约 10 年前,当他攻读关于洛斯阿拉莫斯计算技术演变的博士学位论文时,Nic 注意到了一个突出的名字:Naomi Livesay。

他发现她参与了为内爆模拟奠定基础的计算,这些模拟最终促成了 1945 年 7 月 16 日在新墨西哥沙漠中测试的装置的成功引爆。

Nic Lewis:我发现她是实验室理论部门运行的穿孔卡片计算操作的负责人,并且她在战时实验室的计算故事中扮演着至关重要的角色。但她很少被提及,通常只是作为脚注。

Katie Hafner:因此,Nic 决定追寻这个脚注。

Nic Lewis:Naomi Livesay 操作机器。好吧,这意味着什么?考虑到这些机器对于制造“胖子”武器的内爆工作至关重要。我知道这一定比仅仅监督操作要复杂得多。

我感觉她的重要性远比少数撰写实验室计算技术的人所暗示的要重要得多,事实证明确实如此。

Katie Hafner:但首先,您需要了解洛斯阿拉莫斯计算实验室的情况。如果没有计算实验室的工作,原子弹的研制速度将会比实际慢得多。

 这里的“计算”指的是在测试内爆方法以制造更高效核弹的过程中进行的数值计算。我们今天所知的计算机当时还不存在。相反,计算实验室雇用了“计算机”,即几乎全是女性的人员,她们的工作主要是使用机械计算器进行计算。大多数机械计算器最终被 IBM 穿孔卡片会计机械所取代。

Naomi Livesay 正是在这里加入了故事。她是操作这些 IBM 穿孔卡片机器的专家,但这并非她的本意。她的初恋是数学。

Nic Lewis:Naomi Livesay 于 1916 年出生于蒙大拿州。她获得了爱荷华州格林内尔学院的数学学士学位。然后她试图在威斯康星大学攻读数学博士学位,但那里的系里不允许她这样做。

Katie Hafner:威斯康星大学数学系的男人们认为女性在数学领域没有地位。这在当时是很常见的立场。在本期简短的节目中,我们甚至不打算深入探讨性别歧视的黑暗面。

对于 Naomi 来说,这意味着:她不能攻读数学博士学位,但她允许完成 Ph.M.,即哲学硕士学位,介于硕士和博士之间,Nic 说这更像是一个教学资格证。

Nic Lewis:所以她必须完成所有攻读博士学位的男性必须完成的相同课程,同时还要完成所有教育培训课程。

她的系里的一位数学教授 Rudolph Langer 说过一句非常能说明问题的话,他告诉她,无论多么聪明,高等数学领域都没有女性的位置。

Katie Hafner:因此,Naomi 于 1939 年完成了 Ph.M. 学位,然后,出现了一个人,他帮助设定了她的职业生涯方向。

Nic Lewis:威斯康星大学的一位教员 Joe Hirschfelder 认为大学对 Naomi 不公平。

Katie Hafner:因此,富有同情心的 Hirschfelder 帮助 Naomi 在普林斯顿调查中心找到了一份工作。

Nic Lewis:他们需要数学家来研究统计学。

Katie Hafner:具体来说,是关于州和地方政府调查成本的统计数据。

非常枯燥乏味的工作。为此,她需要学习如何使用 IBM 穿孔卡片会计机械,正如 Nic 解释的那样……

Nic Lewis:顾名思义,通常用于会计,但也可以用于科学计算。

Katie Hafner:因此,Naomi 现在在普林斯顿找到了一份工作她感到……非常厌烦。这是根据 Naomi 1994 年撰写的未发表的回忆录所说。别忘了她是一位数学家,而她现在的工作比接线员高一级。好吧,也许高两级,因为她还在指导机器进行数学运算……但仍然缺乏智力上的满足感。

化学教授 Joe Hirschfelder 再次出场,他是威斯康星大学的教授,也是 Naomi 的粉丝1943 年,他打电话给她,为她提供了一份为他工作的绝密 战争项目的工作。当然,她不能直接去上班。她必须等待安全许可通过,而许可在 1944 年初通过了。

Nic Lewis:那时她跳上火车,前往新墨西哥州的拉米,在那里,一辆军车接她前往圣达菲。从那里,她被指示乘坐公共汽车“上山”。

Katie Hafner:“山”是人们指代洛斯阿拉莫斯的方式,因为“洛斯阿拉莫斯”这个名字是禁用的。

当 Naomi 向 Hirschfelder 报到时,他告诉她……她最终还是没有工作。至少,不是他原本打算给她的工作。

Nic Lewis:Hirschfelder 领导的小组负责一种武器设计,但通过实验发现,这种设计行不通。

Katie Hafner:因此,几乎整个洛斯阿拉莫斯都围绕着另一种设计进行了调整,即内爆武器,它将成为“三位一体”装置,然后成为投向长崎的“胖子”原子弹。所有这些对内爆的重新关注都需要大量的计算,以确保实验室选择正确的设计。

匆忙重新配置的计算实验室的负责人订购了一批 IBM 穿孔卡片会计机器,这些机器与 Naomi 在普林斯顿使用过的机器几乎完全相同。这些机器非常神奇。它们可以执行大量非常繁琐的计算,这些计算量对于手动计算来说太大了。

只有一个问题:男人们不知道如何操作它们。另一方面,Naomi 不仅知道如何操作这些机器,还知道如何对它们进行编程。

Nic Lewis:你看不到我的引号,但当时的“编程”意味着重新连接插接板,这将使其中一些机器执行不同的操作,并大致了解如何使它们执行数学运算。

Katie Hafner:而 Naomi 是美国国内最合格的人员之一来做这件事。但男人们还有另一个问题:Naomi 本人。

她不想要那份工作。她在普林斯顿做过,而且感到厌烦。在她的 回忆录中,她描述了与 Stanley Frankel 和 Eldred Nelson 这两位实验室负责人的会面。就在她坚持认为这份工作不适合她时,发生了这件事。

Nic Lewis:有一个非常古怪的人,正如 Naomi 描述的那样,一个古怪的角色,不停地在房间里进进出出,他是一个棕色头发,非常瘦的家伙。他可能 25 岁。他看起来更像一个大学二年级学生,而不是科学家。

Katie Hafner:然后这个古怪的角色向 Naomi 自我介绍。他是物理学家理查德·费曼。用 Naomi 后来描述的非常优美、柔和的声音,他说……

Nic Lewis:她需要接受这份工作,因为没有人能够胜任 这个迫切需要的角色。她说,他请求的方式,让她在那一刻决定接受这份工作。

Katie Hafner:可以说,这个决定,在这个极其复杂的企业过程中做出的决定,对于曼哈顿计划的成功至关重要,这也许并不算夸张。

Nic Lewis:由于时间和所涉及的核材料的极端成本和稀有性,不可能对拟议的武器设计进行现场实验,因此计算机数值模拟取代了真实的物理实验。

这些计算,即使它们非常庞大和复杂,并且会花费很长时间,从长远来看,它们也会节省大量时间,以确保实验室选择最有可能奏效的设计方案。

Katie Hafner:在接下来的几个月里,Naomi 组织了计算操作,该操作每周 6 天,每天 24 小时运行,机器进行计算,人员(主要是 Naomi)手动检查结果。Nic 在这里最好地总结了那些男人招募到 Naomi Livesay 时有多幸运。

Nic Lewis:这是一个任何人都不可能预测的轨迹,有人可能会在某种意义上从天而降,并被赋予责任来执行即使是最苛刻的科学通常在当时也不会做的计算量。这是一个独特的角色,在一个独特的地方,在独特的压力下。

Katie Hafner:而且,似乎罗伯特·奥本海默本人也认识到 Naomi Livesay 所做工作的至关重要性。

Nic Lewis:Naomi 只与奥本海默进行过一次一对一的互动,仅此一次,但这给她留下了持久的印象。她走过奥本海默的住所。他住在巷子的尽头,他比她稍早走出家门。他停下来等她赶上来。

他详细询问了她的近况,穿孔卡片运算的进展,以及他们正在获得什么样的结果。她是否需要什么帮助?

她感到震惊。他知道她是谁。他确切地知道她在做什么工作,而且,他还在询问她是否需要任何帮助,这给她留下了深刻的印象,这个人,她从未与他进行过一对一的交谈,却确切地知道她是谁以及她在做什么工作。

Katie Hafner:在计算实验室承受巨大压力的同时,奥本海默想确保 Naomi Livesay 拥有她成功完成任务所需的一切。

Nic 说

Nic Lewis:她 不仅完成了任务,而且还做得非常出色。非常出色。她绝对是不可或缺的。

Katie Hafner:好吧,我在这里冒险说一句……对 Naomi Livesay 的亏待,一个被剥夺梦想的年轻女性,最终却让她成为对曼哈顿计划的成功不可或缺的人物,这难道不是很讽刺吗?

那么,我们是否应该感谢当时盛行的极端性别歧视和对女性数学家的偏见,帮助将 Naomi Livesay 这样的人才带到那里,从事那些让男人们感到困惑的机器上的计算工作?如果这一切都没有发生,谁知道洛斯阿拉莫斯的进展会慢多少。

但事实就是这样,她在那里,身处其中。Hirschfelder 招募了她,理查德·费曼说服她接受这份工作,罗伯特·奥本海默确保她拥有完成工作所需的一切。

她还在洛斯阿拉莫斯找到了她的生活伴侣,许多在那里工作的人都找到了伴侣。1945 年,她嫁给了英国物理学家托尼·弗伦奇。他们有两个孩子,最终在马萨诸塞州剑桥市定居,托尼加入了麻省理工学院的物理系。Naomi 曾短暂地重返数学教学岗位,但从未获得博士学位。

这要感谢 Nic Lewis,以及他的简单直觉,我们才能讲述 Naomi 的故事。

她于 2001 年去世,享年 84 岁。

这是“曼哈顿计划的失落女性”系列节目,是“科学失落女性”的特别系列。本集由我 Katie Hafner 制作,Deborah Unger 和 Mackenzie Tatananni 提供帮助。Lizzy Younan 创作了我们的音乐。Paula Mangin 创作了我们的艺术作品。Alex Sugiura 是我们的音频工程师,Danya AbdelHameid 是我们的事实核查员。还要感谢 Amy Scharf、Jeff DelViscio、Eowyn Burtner、Lauren Croop、Carla Sephton 和 Sophia Levin。

我们部分由 Alfred P. Sloan 基金会和 Schmidt Futures 资助。我们由 PRX 发行,并与《大众科学》合作制作。

您可以在 lostwomenofscience.org 上找到更多内容——包括最重要的捐赠按钮。

 特别鸣谢 洛斯阿拉莫斯国家实验室的工作人员,感谢他们帮助我们讲述参与曼哈顿计划的女性的故事。我们无法讲述她们的所有故事,但我们可以告诉您她们中的许多人的名字,我们在本系列节目中不时为您朗读。这里还有一些……。

发言人:Juanita Wagner。

发言人:Ruth Rhodes。

发言人: Rozel Curtis。

发言人:Melba Johnston

发言人:Kay Manley。

发言人:Alice Martin。

发言人:Laura Fermi。

发言人:Margaret Keck。

发言人:Donna Robinson。

发言人:Beverley Lewis。

发言人:Rose Carney。

发言人:Dorothy Wallace。

发言人:Mary Parrish。

发言人:Eleanor Reace。

发言人:Elizabeth Boggs。

发言人:Mary Nell McDaniel。

发言人:Pearl Leach Gordon。

发言人:Marjorie Woodard。

发言人:Marcia Wooster。

Katie Hafner 是“科学失落女性”节目的主持人和联合执行制片人。她曾是《纽约时报》的长期记者,现在仍然是该报的特约撰稿人。Hafner 在讲述这些故事方面具有独特的优势。她不仅以熟练的手法处理复杂的叙事,而且 30 多年来一直撰写关于 STEM 领域女性的文章。她还是 Our Mothers Ourselves 访谈播客的主持人和执行制片人,以及六本非小说类书籍的作者。她的第一部小说 The Boys, 于 7 月由 Spiegel & Grau 出版。在 Twitter 上关注 Hafner @katiehafner

更多作者:Katie Hafner

“科学失落女性倡议” 是一个 501(c)(3) 非营利组织,其有两个总体且相互关联的使命:讲述在各自领域取得突破性成就的女性科学家的故事——但她们仍然鲜为人知——并激励女孩和年轻女性投身 STEM(科学、技术、工程和数学)事业。

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