威廉米娜·弗萊明是19世紀(jì)后期著名天文學(xué)家，她在恒星光譜分類、變星、新星、星云等多個領(lǐng)域都獲得了重要成果。她還是世界上第一個發(fā)現(xiàn)一次電離氦光譜線的人，這些光譜線經(jīng)過皮克林的深入研究后（因此被稱為“皮克林線系”），在量子物理學(xué)的發(fā)展過程中扮演了重要角色。為了紀(jì)念她和發(fā)現(xiàn)青霉素的亞歷山大·弗萊明，月球上一個隕石坑被命名為“弗萊明”。本文介紹弗萊明的生平與她在天文學(xué)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。

撰文 | 王善欽、鄒莎莎

威廉米娜·弗萊明，約1890年。圖源：公共版權(quán)

家族與婚姻

威廉米娜·弗萊明（Williamina Paton Stevens Fleming，1857-1911）原名威廉米娜·史蒂文斯（Williamina Paton Stevens），于1857年5月15日出生于蘇格蘭東部港口城市鄧迪（Dundee）。

根據(jù)哈佛天文臺臺長皮克林（Edward Charles Pickering，1846-1919）為她寫的介紹，威廉米娜母系祖上屬于鄧迪北郊的克拉弗休斯（Claverhouse）領(lǐng)地上的格雷厄姆（Grahams）家族。這個家族驍勇好戰(zhàn)，被稱為“戰(zhàn)斗的格雷厄姆”（Fighting Grahams）。

1850年，羅伯特·史蒂文斯（Robert Stevens，1826-1864）與瑪麗·沃克（Mary Walker，1832-1910）在鄧迪市結(jié)婚，此后生下威廉米娜等10個孩子，但威廉米娜的1個哥哥與3個弟弟在不超過5歲時就不幸夭折。

史蒂文斯是雕刻師和鎏金師，開了家店鋪，平日以雕刻木框、貼敷金箔為業(yè)。史蒂文斯還熟悉照相術(shù)，是當(dāng)?shù)刈钤鐕L試攝影的人之一。據(jù)說也是他最先將銀版照相術(shù)引入這座城市。

1864 年 3 月 19 日，威廉米娜父親逝世，家里的經(jīng)濟支柱垮了。此后，她的母親與哥哥試圖繼續(xù)父親的生意，但徒勞無功。

14歲時，威廉米娜成為實習(xí)教師，此后6年一直從事少兒教學(xué)工作。1877年5月26日，20歲的威廉米娜嫁給了同在鄧迪市的會計師詹姆斯·弗萊明（James Fleming，1841-1900），改隨夫姓。

本文此后稱她為“弗萊明”。

家族與婚姻

威廉米娜·弗萊明（Williamina Paton Stevens Fleming，1857-1911）原名威廉米娜·史蒂文斯（Williamina Paton Stevens），于1857年5月15日出生于蘇格蘭東部港口城市鄧迪（Dundee）。

根據(jù)哈佛天文臺臺長皮克林（Edward Charles Pickering，1846-1919）為她寫的介紹，威廉米娜母系祖上屬于鄧迪北郊的克拉弗休斯（Claverhouse）領(lǐng)地上的格雷厄姆（Grahams）家族。這個家族驍勇好戰(zhàn)，被稱為“戰(zhàn)斗的格雷厄姆”（Fighting Grahams）。

1850年，羅伯特·史蒂文斯（Robert Stevens，1826-1864）與瑪麗·沃克（Mary Walker，1832-1910）在鄧迪市結(jié)婚，此后生下威廉米娜等10個孩子，但威廉米娜的1個哥哥與3個弟弟在不超過5歲時就不幸夭折。

史蒂文斯是雕刻師和鎏金師，開了家店鋪，平日以雕刻木框、貼敷金箔為業(yè)。史蒂文斯還熟悉照相術(shù)，是當(dāng)?shù)刈钤鐕L試攝影的人之一。據(jù)說也是他最先將銀版照相術(shù)引入這座城市。

1864 年 3 月 19 日，威廉米娜父親逝世，家里的經(jīng)濟支柱垮了。此后，她的母親與哥哥試圖繼續(xù)父親的生意，但徒勞無功。

14歲時，威廉米娜成為實習(xí)教師，此后6年一直從事少兒教學(xué)工作。1877年5月26日，20歲的威廉米娜嫁給了同在鄧迪市的會計師詹姆斯·弗萊明（James Fleming，1841-1900），改隨夫姓。

本文此后稱她為“弗萊明”。

從女仆到成為哈佛計算員

1878年，弗萊明與丈夫前往紐約，并于12月初抵達(dá)。次年1月，弗萊明懷孕。

懷孕不久后，她的丈夫不辭而別，不知所蹤。為了獨立養(yǎng)活自己與腹中的胎兒，弗萊明努力找工作，最終被皮克林聘為家庭女傭，負(fù)責(zé)管理家務(wù)。弗萊明的能力、細(xì)心與負(fù)責(zé)的態(tài)度讓皮克林夫婦非常滿意。

孩子快出生時，皮克林夫妻幫助弗萊明返回蘇格蘭生育與休養(yǎng)。1879 年 10 月她生下兒子，并將孩子取名為愛德華·查爾斯·皮克林·弗萊明（Edward Charles Pickering Fleming，1879-1962），以感謝皮克林夫婦對自己的熱情幫助。1881年4月，弗萊明將兒子愛德華托付給自己的母親照顧，然后重返哈佛天文臺。愛德華后來成為一名冶金工程師。

弗萊明重返時，皮克林正為自己的男助手工作的低效而煩惱。這些男助手不夠細(xì)心，也缺乏耐心，在處理觀測數(shù)據(jù)時，總是出現(xiàn)各種錯誤。皮克林認(rèn)為，曾經(jīng)擔(dān)任過小學(xué)教師的弗萊明適合從事學(xué)術(shù)有關(guān)的事務(wù)，皮克林的妻子也認(rèn)為弗萊明有這方面的才能。

畫家Sarah Putnam繪制的皮克林的畫像（1911年）。圖源：Sarah Gooll Putnam

1881年，皮克林正式聘請弗萊明到天文臺擔(dān)任計算員，負(fù)責(zé)記錄恒星的測光數(shù)據(jù)。根據(jù)“保存哈佛早期天文數(shù)據(jù)與研究”（Preserving Harvard’s Early Data and Research in Astronomy，PHAEDRA）項目發(fā)現(xiàn)的筆記本，弗萊明入職后登記的最早數(shù)據(jù)是1876年的一些觀測。

PHAEDRA項目整理出來的弗萊明的最早的記錄本，共300多頁，登記了1876年的觀測。圖源：Fleming, Williamina P., 1876, Circle Readings, Fundamental Stars for Zone

一些文章認(rèn)為弗萊明是第一個計算員，這個說法不正確。弗萊明入職時，哈佛大學(xué)天文臺已經(jīng)有5位計算員了。

在當(dāng)時的哈佛天文臺，剛進(jìn)來的女性計算員的時薪一般為25美分，特別優(yōu)秀者的時薪會高一些，最高可以達(dá)到50美分。她們每天工作7小時，每周工作6天。

弗萊明的早期工作主要是記錄恒星的亮度及其隨著時間的演化。皮克林寫道：“弗萊明夫人于 1881 年開始在哈佛天文臺工作。起初她的職責(zé)非常簡單，只是抄寫和進(jìn)行普通的計算?！?/p>

弗萊明工作認(rèn)真，字跡工整，精力充沛，且對數(shù)字有著敏銳的洞察力。同時，她還具有出色的組織能力。這些特征使她成為皮克林的得力助手。隨著皮克林獲得更多資助，她的任務(wù)也隨之增多，開始承擔(dān)光譜分析與分類等工作，最終在多個領(lǐng)域做出杰出貢獻(xiàn)。

恒星光譜分類

弗萊明最著名的貢獻(xiàn)之一是為恒星光譜分類。在弗萊明之前，光譜分類方面的先驅(qū)之一是意大利天文學(xué)家塞奇（Angelo Secchi，1818-1878）。

塞奇于19世紀(jì)60年代與70年代觀測了4000多條恒星光譜，將它們分為五大類，分別用羅馬字母I、II、III、IV與V標(biāo)記。這就是塞奇分類（Secchi classes）系統(tǒng)。

意大利天文學(xué)家塞奇。圖源：公共版權(quán)

1886年，德雷珀（Henry Draper，1837-1882）的遺孀安娜·德雷珀（Anna Palmer Draper，1839-1914）建立了“亨利·德雷珀紀(jì)念”（Henry Draper Memorial）基金，用以資助德雷珀逝世前未完成的宏大目標(biāo)——拍攝大量恒星的光譜并將其分類，即“亨利·德雷珀星表”（Henry Draper Catalogue）項目。（參見《她做了一個“違背祖訓(xùn)”的決定，然后將一個學(xué)科推進(jìn)了幾十年》）

這個任務(wù)的第一步是用放置在望遠(yuǎn)鏡中的底片拍攝恒星光譜。

恒星光通過分光鏡后會成為如同彩虹的光譜，在底片上留下一條暗帶，上面存在顯示為白色的吸收線。皮克林將物端棱鏡技術(shù)與照相術(shù)結(jié)合，從而可以在一張8英寸乘10英寸的玻璃底片上同時拍攝到幾百顆恒星的光譜。這些光譜一般只有1厘米長，甚至更短。

使用放大鏡，可以識別出這些吸收線，并確定其波長，從而確定產(chǎn)生這些吸收線對應(yīng)的化學(xué)元素。根據(jù)元素的差異，可以將光譜分類。這個過程需要大量的人力。因此，皮克林招聘了一批新的女計算員執(zhí)行這個任務(wù)。

1881年至1886年，負(fù)責(zé)分類恒星光譜的是女計算員法拉（Nettie Farrar，1862-?）。1886年底，法拉辭職。皮克林讓弗萊明接手法拉的工作。

皮克林與弗萊明將塞奇分類（Secchi classes）系統(tǒng)中的五大類繼續(xù)細(xì)分，隨著種類增加，羅馬字母的使用不再方便，他們因此改用拉丁字母。他們按照光譜中的氫的含量排序，將I型細(xì)分為A、B、C、D四類；將II型細(xì)分為E、F、G、H、I、K、L七類；令I(lǐng)II型與IV型分別對應(yīng)M型與N型，拋棄了V型，增加O、P與Q型。其中，O型為帶有亮線的沃爾夫-拉葉星的光譜，P型為行星狀星云光譜，Q型為其他類型恒星光譜。

行星狀星云既不是恒星，也不是行星，因此皮克林與弗萊明的恒星光譜類型有15類。這個系統(tǒng)被稱為“皮克林-弗萊明系統(tǒng)”，也被稱為“德雷珀系統(tǒng)”。塞奇分類系統(tǒng)與“皮克林-弗萊明系統(tǒng)”本質(zhì)上都與恒星大氣的溫度密切相關(guān)（雖然當(dāng)時他們都沒有充分認(rèn)識到這個深刻關(guān)系），但后者更精細(xì)。

弗萊明帶領(lǐng)團隊內(nèi)的女計算員一起進(jìn)行恒星的光譜分類。在她們的努力下，哈佛天文臺于1890年出版了第一本近400頁的《亨利·德雷珀星表》，該星表以633塊底片上的亮于8等的10351顆恒星的28266條光譜為基礎(chǔ)，并附有10497條注釋。皮克林因此給弗萊明漲了薪水。

1890年，哈佛天文臺設(shè)在秘魯?shù)哪习肭蛴^測站正式啟動。弗萊明分析了那里拍攝到的7個疏散星團里恒星的光譜。

從1888年開始，弗萊明除了繼續(xù)擔(dān)任皮克林的秘書，還負(fù)責(zé)替皮克林招募并培訓(xùn)新的女計算員。到1903年，她共招募了20名女計算員，其中最著名的是1896 年入職的坎農(nóng)（Annie Cannon，1863-1941）和1902 年入職的勒維特（Henrietta Leavitt，1868-1921）。

坎農(nóng)后來將弗萊明與皮克林建立起來的分類系統(tǒng)繼續(xù)簡化，形成恒星光譜分類的“哈佛分類法”，它于1922 年被國際天文學(xué)聯(lián)合會定為恒星光譜分類的官方分類法，并在教科書中沿用至今。哈佛分類法的建立過程中，貢獻(xiàn)最大的是弗萊明、皮克林和坎農(nóng)。弗萊明與皮克林奠定了基礎(chǔ)，坎農(nóng)進(jìn)行了改進(jìn)，并進(jìn)行更多恒星光譜的分類。

1891 年，位于計算室的哈佛計算員合影。右起第四為弗萊明。弗萊明旁邊坐著的是安娜·德雷珀。圖源：Harvard University Archives

光譜分類等方面的成功，讓弗萊明獲得了認(rèn)可，也讓她堅信女性可以在科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)獲得成功。1893 年，她參加了在芝加哥召開的天文學(xué)與天體物理學(xué)大會。她在會上發(fā)表演講，為從事科學(xué)工作的女性發(fā)聲：“因此，我們希望在天文學(xué)領(lǐng)域——這個如今為女性的工作和才能提供了廣闊天地的學(xué)科，女性至少能像在其他一些學(xué)科中那樣，證明自己與男性不相上下。”

對皮克林線系的貢獻(xiàn)

1896年間，弗萊明在分析船尾座ζ星（ζ-Puppis，弧矢增二十二）的光譜時，發(fā)現(xiàn)一個很奇怪的吸收線系。這個線系中，每隔一條譜線就和氫的巴爾末線系（Balmer series）的譜線重合（波長相等），因此可以被分為兩組：一組酷似巴爾末線系，另外一組此前未被發(fā)現(xiàn)過。

皮克林對這個奇異的線系進(jìn)行了詳盡研究，并于1896年11月與1897年2月投出相關(guān)論文。在1896年的論文中，皮克林指出弗萊明發(fā)現(xiàn)了這些奇怪的光譜，并給出類似于巴爾末公式的新公式；在1897年的論文中，皮克林修正了自己此前得到的公式。

皮克林認(rèn)為：這些譜線都是氫發(fā)射出來的，其中一組譜線的波長符合巴爾末公式，是正常的氫引起的；另一組譜線則是不同溫度和壓強下的“宇宙氫”引起的。人們將這個線系稱為“皮克林線系”（Pickering series）。

1913年，偉大的物理學(xué)家玻爾（Niels Bohr，1885-1962）將量子論引入原子光譜的研究，解釋了氫原子的巴爾末線系的物理起因。他還指出，皮克林線系來自擁有一個電子的一次電離氦（He+），而不是氫。在這個物理圖景中，巴爾末線系是氫原子中的電子在第2能級與更高能級之間的躍遷導(dǎo)致的，皮克林線系則是一次電離氦在第4能級與更高能級之間的躍遷導(dǎo)致的。

此后實驗物理學(xué)家用純氦氣制造出皮克林線系，證實了玻爾的解釋。對皮克林線系的正確解釋為玻爾的量子論帶來了很大的聲望，也讓皮克林在物理學(xué)史上留下濃墨重彩的一頁。

遺憾的是，盡管皮克林在論文的開頭就說明這個線系是弗萊明所發(fā)現(xiàn)，她的貢獻(xiàn)卻依然幾乎被所有人忽略。

一方面，“皮克林線系”這個名稱并無不當(dāng)，因為首先得到表達(dá)式的人是皮克林。作為類比，巴爾末線系并不是巴爾末（Johann Balmer，1825-1898）發(fā)現(xiàn)的，但因為巴爾末總結(jié)出公式而得名。

另一方面，巴爾末線系來自地球上早已被發(fā)現(xiàn)的氫，且發(fā)現(xiàn)者并不唯一，只給提出正確公式的巴爾末冠名權(quán)是恰當(dāng)?shù)?；而皮克林線系來自于很晚才被發(fā)現(xiàn)的He+，且在恒星光譜中被弗萊明首先發(fā)現(xiàn)，長期未被正確解釋。因此，弗萊明的發(fā)現(xiàn)具有自身的重要性，她是有資格與皮克林分享這個榮譽與冠名權(quán)的。

筆者認(rèn)為，將這個線系稱為“皮克林-弗萊明線系”甚至“弗萊明-皮克林線系”會更恰當(dāng)。

普通變星的觀測

弗萊明在分析底片時還發(fā)現(xiàn)眾多變星。變星是亮度會產(chǎn)生明顯變化的恒星。變星的光譜與正常恒星光譜有明顯差異。因此，只要分辨出光譜差異，就可能初步識別出變星；再結(jié)合不同時間觀測的亮度，就可以確定其是否為變星。

根據(jù)PHAEDRA項目整理的弗萊明的觀測日記可知：她最遲在1897年就開始觀測變星的亮度演化與光譜特征。從1890年開始，她與皮克林等人合作完成多篇與變星有關(guān)的論文。

1907年，弗萊明與皮克林合作發(fā)表論文，給出了222顆長周期變星的位置與多個時期的照相星等。這些變星要么由弗萊明確認(rèn)，要么由她指導(dǎo)的其他女計算員確認(rèn)。對其中變化特別明顯的107顆變星的更深入觀測與研究于1912年被發(fā)表。

對于弗萊明1907年的論文，英國皇家天文學(xué)會在1911年的文章中進(jìn)行了高度評價：“許多天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆變星就已心滿意足，將其觀測工作交由他人負(fù)責(zé)；而發(fā)現(xiàn) 222 顆變星，并且如此精心地安排它們未來的觀測，這可稱得上是近乎奇跡般的成就?！边@并不是弗萊明發(fā)現(xiàn)的全部變星。事實上，她一生發(fā)現(xiàn)的普通變星超過310顆。

新星的觀測

弗萊明在新星的觀測方面也很有建樹。新星是變星的一種，其亮度猛烈變化，甚至可以使其從肉眼不可見變?yōu)槿庋劭梢?，仿佛新誕生的恒星，故稱新星（后來天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，部分新星的光度明顯高于其他新星的光度，并將其命名為“超新星”）。

新星爆發(fā)前后的星等可以變亮12等，即亮度升高63000倍。現(xiàn)代天文學(xué)理論指出：新星是由于白矮星從伴星那里“掠奪”（正式術(shù)語為“吸積”）物質(zhì)并將物質(zhì)炸開后形成的現(xiàn)象，爆炸后，白矮星幸存，并繼續(xù)吸積伴星物質(zhì)。

新星形成的藝術(shù)想象圖：白矮星吸積氣態(tài)伴星的富含氫的物質(zhì)，發(fā)生聚變，產(chǎn)生猛烈的噴發(fā)、增亮現(xiàn)象。圖中白矮星與吸積盤相對紅色伴星的大小被夸大。圖源：NASA/CXC/M.Weiss

1887 年 11 月 3 日，弗萊明發(fā)現(xiàn)英仙座一顆恒星的光譜異常，最終確認(rèn)這是一顆新星。它被命名為“英仙座V”（V Persei）或“英仙座1887年新星”（Nova Persei 1887）。這是第一個被記錄下光譜的新星。

1893年10月，弗萊明發(fā)現(xiàn)矩尺座的一顆恒星的光譜顯示出十幾條顯眼而明亮的氫線，其特征很類似新星的特征。此后弗萊明檢查了同一個位置，發(fā)現(xiàn)此前那里并沒有這顆恒星，意味著這也是一顆突然變亮的新星。

弗萊明（右）和梅布爾·斯蒂文斯（Mabel Stevens，左），1891 年。圖源：Harvard University Archives

弗萊明一生共發(fā)現(xiàn)10顆新星。這些新星中，蛇夫座RS星（RS Ophiuchi）是多次爆發(fā)的新星，即“再發(fā)新星”。再發(fā)新星非常罕見，至2025年為止只被確認(rèn)了大約10顆。再發(fā)新星爆發(fā)前后的星等變化值可以達(dá)到9等，即亮度升高4000倍。

蛇夫座RS星在1898年一度達(dá)到最亮，然后變暗；后續(xù)的觀測與研究表明，它于1907、1933、1945、1958、1967、1985、2006與2021年又被觀測到突然變亮（爆發(fā)）。這意味著它每隔9-26年就會爆發(fā)一次。2021年那次爆發(fā)，它的亮度在一天內(nèi)增加了600倍。

2021年8 月 9 日協(xié)調(diào)世界時 13:21 至 13:23 之間被拍攝到蛇夫座RS星爆發(fā)期間的圖像。圖源：Martin Mobberley

星云獵手

在分析底片的過程中，弗萊明還發(fā)現(xiàn)了59個氣態(tài)星云。這些星云大致可以被分為三類：恒星形成星云、超新星遺跡與行星狀星云。它們的起源不同：恒星形成星云孕育大量新恒星；超新星遺跡是大質(zhì)量恒星或白矮星爆炸后的彌散物質(zhì)；行星狀星云是中低質(zhì)量恒星晚期拋出的外層物質(zhì)形成的彌散物質(zhì)。

1888年2月6日，皮克林的弟弟威廉·皮克林（William Pickering，1858-1938）用自己改進(jìn)過的技術(shù)制作的底片拍攝了獵戶座區(qū)域。弗萊明檢查底片時發(fā)現(xiàn)，獵戶座ζ星（參宿一，“獵戶”的“腰帶”那三顆星的最左邊那顆）的下方有一塊明顯的白斑，白斑周圍是一個半圓形的壓痕。

左：編號為B2312的照相底片，弗萊明從中發(fā)現(xiàn)了馬頭星云，即圖中紅圈內(nèi)的白斑。右：另一張馬頭星云照片（右），此圖中被曝光區(qū)域顯示為白色，因此更容易識別出微小的馬頭星云（左邊最亮星下方向右凸起的部分）。圖源：Harvard College Observatory（左）；NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (AURA/STScI)（DASCH at Harvard）

威廉認(rèn)為這是一團黑暗的模糊物質(zhì)，因為它們沒有讓底片感光、變黑。弗萊明進(jìn)一步認(rèn)為這是一個暗星云。這個白斑就是著名的馬頭星云，它是內(nèi)部正在形成恒星的星云。那個半圓形的壓痕就是IC 434星云。這個發(fā)現(xiàn)曾被歸功于皮克林。皮克林在 1890 年的著作中澄清了這一發(fā)現(xiàn)，弗萊明的貢獻(xiàn)因此獲得認(rèn)可。

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的馬頭星云的近紅外線照片。圖源： NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (AURA/STScI)

1904年，弗萊明發(fā)現(xiàn)了超新星遺跡“面紗星云”（Veil Nebula）的一部分的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)。這個區(qū)域呈現(xiàn)三角形。因為皮克林匯報了這個發(fā)現(xiàn)，這片星云曾經(jīng)被稱為“皮克林三角”（Pickering's Triangle）。后來人們也將它稱為“弗萊明三角”（Fleming's Triangle），并將其中的絲絮狀星云物質(zhì)被稱為“弗萊明三角縷”（Fleming's Triangular Wisp）。

“面紗星云”中的“皮克林”三角。其中的絲絮狀星云物質(zhì)被稱為“弗萊明三角縷”。圖源： Andy Weeks

弗萊明發(fā)現(xiàn)的行星狀星云中比較著名的是“弗萊明１”（Fleming 1）星云。它于1910年被確認(rèn)，與地球的距離約為10000光年，位于半人馬座。

歐洲南方天文臺（ESO）的甚大望遠(yuǎn)鏡（VLT）拍攝的弗萊明1星云。圖源：ESO/H. Boffin

在不公正與不滿意中堅持

1899年，皮克林向哈佛大學(xué)校董會申請讓弗萊明成為哈佛大學(xué)天文臺正式成員，并讓她擔(dān)任哈佛大學(xué)天文照相底片儲藏館的館長。哈佛大學(xué)校董會批準(zhǔn)了這兩個申請。弗萊明的工資也因此翻倍，達(dá)到1500美元。

此時，弗萊明帶領(lǐng)的團隊中有12名女計算員（包括她自己），她帶領(lǐng)她們進(jìn)行照片的識別、檢查和測量，并登記與處理數(shù)據(jù)。此外，她還要檢查修訂坎農(nóng)等人得到的分類工作成果。

1902 年，弗萊明站在哈佛大學(xué)天文臺新建的底片儲存庫前面。圖源：Harvard University Archives, courtesy of Tom Fine

對于自己的工作模式，弗萊明常常感到不滿意。她在1900年3月5日的日記中寫道：“如果一個人能不斷進(jìn)行原創(chuàng)性的工作，觀測新的恒星與變星，分類它們的光譜并研究它們的特性和變化，那么生活將是最美好的夢；但是，當(dāng)你必須將自己最感興趣的事情放在一邊，用大多數(shù)可用的時間來為他人發(fā)表文章做準(zhǔn)備時，你將回到現(xiàn)實?！北M管如此，她還是緊接著引用了一句話：“然而，‘不論做什么，都得做好?！?/p>

更讓弗萊明不滿意的是收入方面的不平等。她承擔(dān)這么繁重的任務(wù)，卻只有1500美元的年薪，而天文臺里的男性助手的年薪卻是2500美元。在1900年3月12日的日記中，弗萊明抱怨皮克林：“我與臺長就女性的薪酬問題進(jìn)行了交談。他似乎認(rèn)為，無論責(zé)任多大，時間多長，我的工作都并不是太多或太難，當(dāng)我一提起工資的問題時，他立即告訴我，按照女人的標(biāo)準(zhǔn)，我已拿到了極高的報酬?！?/p>

她在日記中繼續(xù)抱怨：“有時我真想放棄，讓他去試試雇傭別人，或者讓其他助手來做我的工作，讓他明白：他以1500 美元一年從我這兒獲得什么，而其他助手拿2500 美元一年，又讓他得到什么。他難道從沒想過，我和那些男人一樣也有個家要操持？不過我覺得女人是沒有資格享受這些待遇的。這居然還被稱作開明的時代！……我?guī)缀跻罎⒘?。?/p>

根據(jù)皮克林當(dāng)天的日記，他向?qū)W校轉(zhuǎn)達(dá)了弗萊明提薪的要求。不過，沒有跡象表明學(xué)校批準(zhǔn)進(jìn)一步漲薪的建議。這也意味著女計算員只能領(lǐng)取低薪，并不單純因為皮克林的經(jīng)費緊張，更因為哈佛大學(xué)在政策上規(guī)定了她們的時薪上限。

盡管遭遇各種困難與不公平，“不論做什么，都得做好”，這句話依然讓弗萊明克服不滿情緒，她在職業(yè)生涯中獲得了眾多突出成果與相關(guān)的榮譽。相反，如果她真的將大部分精力投入到觀測或“原創(chuàng)”研究，反而未必會獲得那么大的成功。從這個角度看，皮克林對弗萊明的安排符合她本人的特長，只是那個時代對女性實在太不公平了（參見22歲成為院士：他是女科學(xué)家的剝削者，還是鋪路人？）。

1898年，哈佛計算員正在工作。站立者為弗萊明。圖源：Harvard University Archives / UAV 630.271 (E4116). Harvard Libraries

第一顆白矮星的共同發(fā)現(xiàn)者

弗萊明還是第一顆白矮星——波江座40B（40 Eridani B）——的共同發(fā)現(xiàn)者之一。羅素（HenryRussell，1877-1957）測出了波江座40的距離后，計算出波江座40B的光度很低，屬于矮星，而且比太陽的光度低得多。他對這顆星的光譜型很好奇，因此請求皮克林確定它的光譜型。

皮克林打電話讓弗萊明查閱。不到一個小時，弗萊明就報告說，這顆星是A型星，顏色偏白，這意味著它溫度很高。

一顆低光度的矮星，其溫度卻高到顏色發(fā)白。羅素后來回憶，他當(dāng)時對這種“例外”感到迷惑與沮喪；但皮克林卻對他說：“正是這些例外導(dǎo)致了我們知識的進(jìn)步?！?922年，這類恒星被稱為“白矮星”（White Dwarfs）。

羅素說：“第一個知道白矮星存在的人是弗萊明夫人。一兩個小時或更晚之后，我和皮克林教授成為后兩個發(fā)現(xiàn)者。”實際上，這顆白矮星應(yīng)該是羅素、弗萊明與皮克林共同發(fā)現(xiàn)的。這是因為羅素確定了它的“矮”（光度很低），弗萊明確定了它的“白”；而皮克林擁有這顆恒星光譜的底片。現(xiàn)在，波江座40B被認(rèn)為是第一顆被確認(rèn)的白矮星。

榮譽

由于在恒星光譜分類、變星確認(rèn)、星云確認(rèn)等領(lǐng)域獲得的成就，弗萊明不僅成為哈佛大學(xué)天文照相底片儲藏館館長，還獲得其他重要榮譽。

1906年，弗萊明被選為英國皇家天文學(xué)會的榮譽會員，成為首位入選該學(xué)會的美國女性。這是一個巨大的榮譽。當(dāng)時該學(xué)會沒有正式的女性會員，女性榮譽會員也僅有6位，其中5位是天文學(xué)家（另一位因為捐助巨款促進(jìn)天文學(xué)發(fā)展而被授予榮譽會員）。

赫赫有名的卡羅琳·赫歇爾（CarolineHerschel，1750-1848）與瑪麗·薩默維爾（Mary Somerville，1780-1872）于1835 年成為首批入選該學(xué)會的二人。

弗萊明還被選為美國天文和天體物理學(xué)會會員、法國天文學(xué)會會員與韋爾斯利學(xué)院天文學(xué)榮譽研究員。墨西哥天文學(xué)會授予她瓜達(dá)盧佩·阿爾門達(dá)羅（Guadalupe Almendaro）獎?wù)?，以表彰她發(fā)現(xiàn)新星。

1910 年 9 月，她前往加州，到威爾遜山天文臺參加第四次國際太陽研究合作會。與會的女性僅有兩位，另一位是天文學(xué)家的妻子。這意味著她已躋身國際一流天文學(xué)家之列。

弗萊明（右中位置）于 1910 年參加威爾遜山天文臺舉行的第四次國際太陽研究合作會議。圖源：Mount Wilson and Palomar Observatories, courtesy of AIP Emilio Segrè Visual Archives

逝世

大約1908年，弗萊明病倒，最終于1911年5月21日在波士頓逝世，享年僅54歲。

從她24歲那年（1881年）成為哈佛女計算員到逝世，弗萊明將自己30年的時間奉獻(xiàn)給天文學(xué)，并成為舉世聞名的天文學(xué)家。她逝世時，她掌管的天文照相底片儲藏館已經(jīng)保存了20萬塊底片（此后，底片數(shù)量繼續(xù)增長到50萬塊）。

在她的墓碑上，姓名下方一行用同樣大小的字母寫著“ASTRONOMER”（天文學(xué)家），這是她1904年申請加入美國籍時填寫的身份（于1907年入籍）。這10個字母是她奮斗了半輩子獲得的榮譽，實至名歸。

弗萊明逝世后，坎農(nóng)接管了她的任務(wù)，繼續(xù)帶領(lǐng)其他女計算員進(jìn)行恒星光譜分類?？厕r(nóng)與皮克林于1911年到1915年期間完成了德雷珀星表，并于1918-1924年將其出版。德雷珀星表包含了22.53萬顆恒星的位置、星等、光譜分類。弗萊明雖然沒有參與到德雷珀星表的最終編撰與出版，但她的辛勤工作為這項工作奠定了基礎(chǔ)。

2015年，哈佛大學(xué)照相底片館發(fā)現(xiàn)了118個盒子，里面裝著2500多本筆記。這些筆記本中，有103本是弗萊明的。在30年的職業(yè)生涯中，她平均每年記下超過3本筆記本。

女科學(xué)家的杰出典范

弗萊明逝世后，她的同事與好友坎農(nóng)為她寫了悼文，發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志》（Astrophysical Journal，ApJ）。這篇悼文的壓縮版則于同年發(fā)表于《科學(xué)》雜志。坎農(nóng)評價弗萊明：“她勤奮、耐心，同時又極具自立精神和勇氣?！?/p>

坎農(nóng)說：“盡管她一生中的大部分時間都在從事科學(xué)工作，但她的人文興趣卻十分廣泛?！瓱o論多累，她都會熱情地歡迎朋友到家中或天文臺做客，她身上那種對人的同情心，是某些從事科學(xué)工作的女性所缺乏的?！薄斑@表明投身于科學(xué)的日常事務(wù)，并不會磨滅女性天性中那迷人的特質(zhì)?！?/p>

皮克林為自己失去這樣一位優(yōu)秀而忠誠的得力助手而痛心。他認(rèn)為弗萊明“明顯繼承了這個顯赫家族的許多優(yōu)秀品質(zhì)——精力充沛、堅韌不拔和忠誠”。他說：“弗萊明夫人堪稱女性在科學(xué)領(lǐng)域取得卓越成就的杰出典范，她不僅在科學(xué)的更高層面上取得了成功，而且絲毫未喪失女性特有的天賦和魅力。”

英國皇家天文學(xué)會也發(fā)表了悼念文章：“弗萊明夫人去世，學(xué)會痛失僅有的5位女性榮譽會員之一。”在回顧了弗萊明的論著后，悼文寫道：“對這些指定卷冊稍加審視，我們就會對弗萊明夫人的工作量之大、成效之顯著以及創(chuàng)新之多感到敬佩不已?！?/p>

羅素看到坎農(nóng)發(fā)表于《科學(xué)》的訃告后，深感痛心。他寫信給皮克林，認(rèn)為這是天文學(xué)領(lǐng)域乃至于科學(xué)界的巨大損失。

為了紀(jì)念她和發(fā)明青霉素（盤尼西林）的偉大微生物學(xué)家亞歷山大·弗萊明（Alexander Fleming，1881-1955），月球上的一個隕石坑于1970年被命名為“弗萊明隕石坑”。為了紀(jì)念她，5747號小行星被命名為“威廉米娜”（5747 Williamina）。

阿波羅 16 號拍攝的弗萊明隕石坑。圖源：James Stuby based on NASA image

參考文獻(xiàn)（可滾動閱讀）

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[3]Fleming, W. & Pickering, E., 1912, “Photographic observations of variable stars during the years 1886 to 1905forming a part of the Henry Draper memorial”, Annals of Harvard College Observatory, Vol. 47, 115

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[13] Mark Armstrong, 10 August 2021, “RS Ophiuchi in a rare outburst to naked-eye visibility”, Astronomy Now, (https://astronomynow.com/2021/08/10/rs-ophiuchi-in-a-rare-outburst-to-naked-eye-visibility/).

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[15] Schatzman, E. L., 1958, “White Dwarfs. North-Holland Publishing Company”, ISBN 978-0-598-58212-6.

[16] “Williamina Paton Fleming” （https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Fleming/）

[17]Johnson, G., 2005,“Miss Leavitt's Stars: The Untold Story of the Woman Who Discovered How To Measure the Universe” (1st ed.), New York: Norton. ISBN 978-0-393-05128-5.

[18]Cannon, A. J., 1911, “Williamina Paton Fleming”, The Astrophysical Journal, 34, 314

[19]Cannon, A. J., 1911, “Williamina Paton Fleming”, Science, 33, 987

[20] "Obituary Notice: Honorary Member : Fleming, Williamina Paton". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 1912, 72: 261

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