鹦鹉螺会员享受无广告体验。立即加入.

小时人类引发的气候变化似乎是一种纯粹的现代现象。然而,即使在古希腊,人们理解人类活动可以改变气候。后来,早期的美国是一个观察这一现象的实验室,因为它的殖民者改变了自然。到1800年,众所周知,大规模的森林砍伐提高了美国东部的气温,而且随着拓荒者向西扩张,气候也随之发生了变化。

这些变化的原因,以及对它们可能具有全球范围的理解,都来自欧洲著名科学家。然而,一位名叫尤妮丝·富特的19世纪美国业余研究人员对全球气候变化做出了第一个重要发现。她的故事让我们深入了解了早期美国科学、女性科学以及对气候的理解是如何发生变化的。它还揭示了为了更好地处理当今的气候问题,这种理解可能是如何发生变化的。

鹦鹉螺会员享受无广告体验。登录立即加入.

加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的访问学者、太阳能和其他主题书籍的作者约翰·佩林(John Perlin)表示:“富特从一个农民的女儿成长为气候变化科学领域的佼佼者之一。”。佩林目前正在写一本关于Foote的书。他进行了广泛的档案研究,并访问了她生活和工作的地方屈服,屈服对她的环境和发展有了新的认识。

鹦鹉螺会员享受无广告体验。登录立即加入.

T型气候变化的故事始于19世纪20年代,当时法国科学家约瑟夫·傅立叶认识到大气气体必须吸收太阳的热量,从而发现了温室效应。1859年,爱尔兰物理学家约翰·廷达尔(John Tyndall)确定了大气中的水蒸气和二氧化碳气体CO2作为吸收热辐射的主要成分。但在2011年才恢复的一段丢失的科学史中,当1856年富特的实验首次揭示水蒸气和一氧化碳的作用时,她将廷达尔挖了三年2.大气CO2当时的水平仅为290ppm左右,全球气候变化还不是一个已知问题。然而,Foote预测CO的变化2正如我们今天看到的一氧化碳一样,这些水平可能会改变全球气温2在400ppm以上。

尤妮斯·富特是谁?在她被发现时,她是一位37岁的妻子和母亲。尤妮斯·牛顿(Eunice Newton)于1819年出生于康涅狄格州的一个农场,主要由一个姐姐抚养长大。她一生中的大部分时间都生活在上纽约州,这是她科学成就的标志性事件。

“富特从一个农民的女儿成长为气候变化科学领域的佼佼者之一。”

其中一个因素是她出色的教育。从17岁到19岁,富特就读于纽约特洛伊的特洛伊女子神学院。这个“女性圣地”是由女权主义者艾玛·威拉德于1824年创建的,是第一所女子预科学校。它与附近的伦斯勒尔学校(后来的伦斯勒理工学院)共用设施,该学院的联合创始人阿莫斯·伊顿是实践科学培训的特别支持者。佩林表示,除了科学课程外,这些学校还设有当时世界上仅有的两个化学实验室,专门为学生开设。他说,正是在这里,Foote学习了实验室技术以及如何制定和实施研究项目。

鹦鹉螺会员享受无广告体验。登录立即加入.

富特还受到了一位著名邻居伊丽莎白·卡迪·斯坦顿(Elizabeth Cady Stanton)的影响,她是早期女权和选举权运动的主要人物,后来与苏珊·B·安东尼(Susan B.Anthony)合作。斯坦顿于1848年在纽约州塞内卡福尔斯共同组织了在美国举行的第一次妇女权利大会。Foote出席了会议,并签署了公约的“情感宣言”,其中阐述了充分吸收妇女所必需的社会变革。除此之外,她还帮助准备了会议记录。佩林认为,她特别受到一项决议的激励,即所有职业都应该向女性开放。

正如佩林指出的那样,在《情感宣言》上富特的签名旁边,你会看到她的丈夫以利沙的签名。他是少数几个真正签名的男性与会者之一,这表明了他对尤妮斯的支持,这对尤妮丝来说一定很有意义。以利沙也有她的科学兴趣。他认识当时美国顶尖科学家、史密森学会创始秘书约瑟夫·亨利。以利沙为史密森学会进行气象工作,并与尤妮斯一起阅读亨利关于气候的著作。

全球变暖的第一句话:1856年美国艺术与科学杂志,Eunice Foote写道,“我发现太阳光线的最高影响是在碳酸气体中。”这条有先见之明的线是她实验的结果,实验表明大气中二氧化碳(当时是“碳酸气体”)的比例改变了温度。美国艺术与科学杂志

所有这些影响促成了富特的突破性论文“影响太阳光线热量的环境”。这篇论文是在1856年美国科学促进会(AAAS)会议上提出的,但不是由她提出的。以利沙读了他自己的研究论文,而尤妮斯的研究论文是由亨利介绍和阅读的。与那次会议上的其他报告不同,该报告没有在会议记录中公布。尽管如此,它还是有些为人所知。有几家报纸对此进行了简要描述。科学美国人他写道,尤尼斯的作品提供了“丰富的证据,证明女性有能力以独创性和准确性调查任何主题。”幸运的是,它确实以富特的名字完整地出现在1856年出版的《美国科学与艺术杂志.

鹦鹉螺会员享受无广告体验。登录立即加入.

但后来她的发现丢失了。除了退休的石油地质学家雷蒙德·索伦森和他所说的一剂“盲目的运气“他收集了科学发现年鉴,每年的科学研究总结。在1857年的卷中,索伦森偶然看到了对富特工作的描述,并很快意识到,他看到了CO与2和气候变化。2011年,他在其专业协会出版的一份期刊上发表了他的发现。他说:“我对这一点的反应比我写过的任何其他东西都要强烈。”科学家和历史学家们对富特作品的启示不断关注,特别是在2019年,200年第个她出生后一年。

“我一直想知道有多少尤妮斯·富特斯(Eunice Footes)在那里被发现。”

Foote的研究习惯于简单的仪器,两个直径4英寸、长30英寸的圆柱体(大概由透明玻璃制成),每个圆柱体上有两个温度计。她用不同的气体填充这些管子,并根据它们的温度上升来比较它们对阳光的热响应。Foote发现潮湿的空气比干燥的空气吸收更多的太阳辐射;她称之为碳酸气体,即CO2,比普通空气吸收更多的辐射。与普通空气的100华氏度相比,该管的温度达到120华氏度,冷却速度较慢。她还发现带有CO的管子2在同等条件下,变得比充满氢气或氧气的管子热得多。

毫无疑问,富特在发现CO的主要作用方面早于廷德尔2和水蒸气。与在成熟的欧洲科学环境中工作的受过教育的专业人士相比,这对于一个来自美国年轻科学界的业余爱好者来说是非同寻常的。然而,廷达尔,已建立Foote没有的关键功能。他在装备精良的实验室中使用红外光源,表明温室效应不是由阳光直射引起的,而是由地球变暖表面产生的红外辐射引起的。Foote的实验并不是为了区分这两种模式而设计的(尽管现在的分析表明她的数据中有红外效应的证据)。廷达尔发现了温室效应机制的这一重要部分,值得赞扬。

鹦鹉螺会员享受无广告体验。登录立即加入.

O(运行)Foote生活中的一个教训是,原创研究源于接受科学教育的机会以及指导和讨论的机会。多项研究表明,今天也是如此。思考Foote的研究是如何被接受的也很重要。为什么她不能在美国科学促进会上展示自己的作品,为什么在已发表的论文中被省略了?为什么她的工作没有受到更广泛的关注?正如莱拉·麦克尼尔在Smithsonian.com网站答案中很大一部分是对女性的偏见。在那个时代,女性可以加入AAAS,但科学历史学家玛格丽特·罗西特笔记组织内部的等级制度,将“专业”男性置于“业余”女性之上。这可能是Foote演讲降级的原因。

后来,廷德尔犯了一个更严重的疏忽。他在1859年和1861年写下的关于他的发现的论文,在Foote工作五年后,没有提到她的结果,尽管他引用了Fourier和其他人的结果。发现的优先权一直是科学界的一个严肃问题。由于没有引用富特的工作,廷达尔以“气候科学之父”的身份登上了舞台。从长远来看,同样重要的是,他的疏忽也阻碍了富特的研究在欧洲的发展,使其无法为气候科学做出贡献。

正如传记中的一段所揭示的那样,性别歧视影响了廷德尔对女性科学家的看法,约翰·廷达尔的升天该书的作者罗兰·杰克逊(Roland Jackson)写道,廷达尔“经常对女性的智力表现出惊讶,虽然他认为女性能够理解学者们揭示的任何东西,但他不相信她们有同样的想象力和发现力。”

鹦鹉螺会员享受无广告体验。登录立即加入.

这种态度足以让廷德尔故意忽视富特的作品吗?在一个文章今年出版的这本书中,杰克逊否认了这种可能性。他认为,美国和欧洲科学之间缺乏沟通,很可能是因为廷达尔根本不知道富特的研究。他补充说,掩盖自己的工作并不是廷德尔的性格。然而,佩林认为这一疏忽是故意的。争论富特的研究发表在廷达尔几乎肯定看到过的出版物上。佩林还注意到,廷达尔没有相信另一位美国研究员(恰巧是约瑟夫·亨利)早期的工作。

无论廷德尔和他对待富特研究的方式之间有什么联系,他的态度都与他的许多男同事对科学界女性的看法相呼应。尽管有这一障碍,Foote仍然激励着当今的女性科学家。其中一位名叫莱拉·卡瓦略(Leila Carvalho),是加州大学圣巴巴拉分校(University of California,Santa Barbara)气象学和气候科学教授。卡瓦略在回应最近在该大学举行的关于富特的研讨会时写道,富特的成就“震撼了我的内心”,并补充道,“我一直在想,有多少尤妮斯·富特斯(Eunice Footes)被发现,他们的遗产有多少被掩盖,甚至被怀疑,因为他们无法抵抗针对性别、种族和种族的压力。”

卡瓦略强调了科学失去的机会。如果Foote的研究成果在美国和欧洲得到迅速和广泛的认可,他们可能会引起美国人对气候科学的兴趣。这项科学本可以应用于气候变化,因为旧树轮和其他数据显示,19世纪60年代后北半球的温度迅速攀升。有了这样一个先发制人的开端,美国可能比我们今天看到的政府对气候变化的危险有了更深的认识和更强的反应。这将造福全世界,所有这一切都来自一位美国女科学家的努力。

鹦鹉螺会员享受无广告体验。登录立即加入.

西德尼·佩科维茨他是埃默里大学坎德勒荣誉物理学教授,经常为普通读者撰写有关科学的文章。他的舞台剧荣耀够了(2005)是关于罗莎琳德·富兰克林和DNA结构的发现。他的新书是物理学:非常简短的介绍、和真正的科学家不打领带。@physp(物理蛋白)

主要图片:Everett Historical/Shutterstock

闭路电视 每月仅需4.92美元,即可免费享用无限制Nautilus文章。 立即加入

! 没有与该电子邮件地址关联的活动订阅。

加入继续阅读。

通过成为Nautilus会员,可以访问无广告的无限文章,包括这篇文章。享受奖励内容、独家产品和活动等,同时支持独立新闻。

! 没有与该电子邮件地址关联的活动订阅。

这是你最后一篇免费文章。

不要限制你的好奇心。通过成为Nautilus会员,可以访问无限制的无广告故事,并支持独立新闻。