【致敬科创“她”力量】王玲华:科学无关性别年龄,只关兴趣
【本期人物】
王玲华
北京大学地球与空间科学学院研究员
第十二届“中国青年女科学家奖”获奖者
撰文/记者 赵玲 新媒体编辑/房永珍
《星际穿越》中的虫洞真的可以穿越时空吗?《流浪地球》中点燃木星大气的情节可以使地球逃离木星引力控制吗?《三体》中威慑地球人的智子间谍在实际理论上可行吗?……作为北京大学地球与空间科学学院教授,王玲华观看科幻作品时,总是不自觉地思考起其中的科学性。在普通人的观赏体验之外,这些作品中着力表现出的对未知世界勇于设想和探索的内核,常常会使她得到另一个层面的满足:这与她在科研中追求真理,对世界充满好奇的特点不谋而合。
王玲华的科研经历非常单纯,贯彻始终的就是两个字——兴趣。从小到大,她的数理化成绩都非常好,于是理所当然地选择了理科。
1995年,当她考入北京大学地球物理系时,第一次听到空间物理学这个学科,这是一门利用空间飞行器直接探测和研究太空中物理现象和过程的学科。
“简单来说,人造卫星现在能够达到的区域归我们空间物理学,人造卫星现在达不到的区域归天文学。”听到老师这么说,一直对太空知识感兴趣的王玲华心动了,因此选择了多数人看来非常“高冷”的空间物理专业。以兴趣为导向的她,在研究生阶段选择了极具挑战性,也是最吸引她的方向——太阳和日球层高能粒子,通过对高能粒子的研究解密更多宇宙信息。
其实,高能粒子在宇宙空间中普遍存在,它们的速度要远远高于我们的日常认知,有可能比喷气式飞机的速度高出许多倍,也有可能接近于光速。目前,人类对于宇宙的了解很多都是来自于这些高能粒子。王玲华介绍,高能粒子不仅作用于太空中,还与普通民众息息相关。如今大众生活中如实时导航、快速定位等与卫星相关的需求都有可能受到高能粒子的影响,今后如果人类能够进行星际航行,那么对高能粒子的相关研究将会为新太空活动提供强力的保障作用。
那么,什么是日球层?太阳会持续向外吹出太阳风,而太阳风和星际介质相互作用,会在整个宇宙空间中吹出一个巨大的空腔结构,这就是日球层。王玲华说:“太阳和日球层为我们提供了一个巨大的天然科学实验室来研究空间中发生的物理过程。”
平时,王玲华的工作就是利用卫星的观测数据来研究日球层高能粒子的起源、加速和传播过程中的物理本质,以及研制高能粒子探测器。偶尔,当观测到的数据暂时无法被理解,她不但不沮丧,反而劲头十足地开始分析。她从不认为这会是科研过程中的阻碍,而把它们当作是一种推动力,认为这“或许会通往新的科研方向”。
凭借着扎实的研究,她发现了在平静时期的日球层中,存在一种未知的高能粒子成分——晕外电子。这一发现更新了人们对空间高能粒子的认知。由于太阳爆发活动会抛射大量的等离子体到行星际空间,如果这些等离子体朝向地球传播,到达地球后就会挤压地球磁层,从而造成磁暴。而王玲华的研究将帮助人类应对可能发生的灾害性空间天气事件。
与其他很多物理学科不同,空间物理学的进步要靠空间探测来推进。“也就是说,谁掌握了先进空间探测器的研制能力,谁就控制了学科的发展方向。”王玲华说,空间探测器的研制能力正是目前我国在空间物理学发展上的一个瓶颈,最近她和团队申请到一个国家重大仪器研制项目,主要针对星际空间高能粒子的探索,希望能够对突破这个瓶颈有所帮助。
作为一名女性科学家,王玲华天然地对从事科研的女学生现状有所关注。她发现,很多女学生的基础知识和思维能力都很棒,却由于长期受到“女性不适合学理科”“女性不适合做科研”等言论潜移默化的影响,而不可避免地不自信,在做科研结论的时候表现迟疑。“这是一种非常可惜的情况。因为空间物理学史上的4个里程碑事件:地球辐射带的发现、太阳风的首次实地观测、欧罗巴地下海洋的发现、太阳微耀斑的发现,其中两位发现人都是女性。科学无关性别和年龄,只关兴趣,无论男女都能作出重要贡献。”
而对于科研工作本身,王玲华建议如果真的对某一领域感兴趣,就一定要坚持自己的选择。“漫漫科研道路宛如人生,永远不可能一帆风顺。在前进过程中,一定会遇到很多困难,但是不要放弃,坚持前行,就一定会获得正向回馈,感受巨大的幸福。”