Chi ha paura di Cecilia Payne?

Ricordando la pièce teatrale "Chi ha paura di Cecilia Payne?", dialogo magistralmente interpretato da Barbara Bonora e Gabriele Argazzi, che ne è anche il regista, ne approfitto per parlare di questa scienziata d'eccezione che tutti dovrebbero conoscere.

Il suo nome andrebbe ripetuto mille volte, un po' come farò io in questo post in cui, riprendendo anche parole di altri articoli a lei dedicati, la nomino e rinomino in modo tale che Payne entri nella memoria come altri scopritori, Newton o Einstein, a cui lei deve essere associata, per la sua altrettanto grandissima scoperta! 

Immagine di Cecilia Payne alla sua scrivania all'Osservatorio dell'Harvard 

College rielaborata a colori - © Famous Scientists

Il sessismo nella scienza ha molte vittime e Cecilia Payne, matematica e astronoma britannica, è forse la più grande!

L'Inghilterra vittoriana era un luogo soffocante per giovani donne brillanti e ambiziose. 

La conoscenza, il sapere e le scoperte, dovevano essere appannaggio degli uomini, le donne, come creature insignificanti che mettono al mondo i figli e li educano, non contavano niente e tutte senza cervello. 

Al tempo l'idea dominante era ben sintetizzata dalle parole che lo stesso Darwin disse a Caroline Augusta Kennard, un'imprenditrice di Boston 

"Se le donne sono generalmente superiori all'uomo per qualità morali, sono inferiori riguardo all'intelletto; e mi pare molto difficile, per le leggi dell'ereditarietà, che esse possano eguagliare l'intelletto dell'uomo"

Per fortuna qualcosa è cambiato, non molto ma è cambiato, anche grazie a donne come Cecilia Payne, che è andata avanti per la sua strada sfidando il machismo nella scienza.

A Londra Cecilia Payne ha frequentato il St. Mary's College e poi ha trascorso 

gli anni del liceo alla St Paul's Girls' School di Londra -  © Prabook

Nata il 10 maggio 1900 a Wendover nel Buckinghamshire, in Inghilterra, quando aveva dodici anni sua madre si trasferì a Londra per poter far frequentare una scuola migliore al fratello di Cecilia, Humfry, che in seguito divenne archeologo. 

Cecilia inizialmente frequentò così il St Mary's College dove non fu in grado di studiare molto matematica o scienze, intraprendendo prima da sola lo studio del calcolo e della geometria delle coordinate e poi oppressa da una spiacevole insegnante di matematica che le disse che non sarebbe mai diventata una studiosa e che le consigliò di andarsene, facendole così un grande servizio. Per lei, come scrive anche nella sua autobiografia, la matematica aveva assunto comunque una sorta di significato mistico, e ben felice di allontanarsi da una simile insegnante, nel 1918, cambiò scuola per la St Paul's Girls' School. 

Lì Gustav Holst, il suo insegnante di musica ricordato per la sua suite "The Planets", riconobbe in lei doti musicali, incoraggiandola a intraprendere una carriera nella musica, ma Cecilia preferì concentrarsi sulla scienza e l'anno successivo vinse una borsa di studio all'Università di Cambridge, dove inizialmente frequentò matematica, fisica, botanica e chimica volgendo poi il suo interesse all'astronomia.

Passione iniziata dopo aver assistito a una conferenza di Arthur Eddington, come ci racconta nella sua autobiografia "The Dyer's Hand",  sulla sua spedizione del 1919 all'isola di Principe nel Golfo di Guinea al largo della costa occidentale dell'Africa, per osservare e fotografare le stelle vicino a un'eclissi solare come prova della teoria della Relatività Generale di Albert Einstein

"Il risultato è stata una completa trasformazione della mia immagine del mondo. [...] Il mio mondo era stato così scosso che ho sperimentato qualcosa di molto simile a un esaurimento nervoso"

Queste le parole pronunciate da Cecilia dopo la conferenza.

All'età di 19 anni, nel settembre 1919, Cecilia inizia a studiare botanica

 al Newnham College di Cambridge - © Prabook

Completò gli studi ma, essendo donna, non conseguì la laurea dato che l'Università di Cambridge non concedeva diplomi alle donne fino al 1948. 

Payne si rese così conto che la sua unica opzione di carriera nel Regno Unito fosse quella di diventare un'insegnante, quindi cercò di ottenere una borsa di studio che le avrebbe permesso di trasferirsi negli Stati Uniti, e, dopo essere stata presentata ad Harlow Shapley, il direttore dell'Osservatorio dell'Harvard College, dove aveva appena stabilito un corso di laurea in astronomia, lasciò l'Inghilterra nel 1923. 

Potremmo dire da Cambridge a Cambridge!

Nell'autunno del 1923, all'età di 23 anni, infatti Cecilia Payne lasciò l'Università di Cambridge in Inghilterra e arrivò a Cambridge, nel Massachusetts.

Nell'autunno del 1923, all'età di 23, Cecilia arrivò a Cambridge, nel Massachusetts,  

grazie a  una borsa di studio femminile dell'Osservatorio di Harvard,

 e affiliata al Radcliffe College, un college femminile che ora fa 

parte dell'Università di Harvard - © Prabook

Ciò fu appunto possibile grazie a una borsa di studio asegnata per incoraggiare le donne a studiare all'osservatorio, dove Adelaide Ames era diventata la prima studentessa nel 1922 e la seconda è stata proprio Cecilia. 

Finanziata da questa borsa di studio femminile dell'Osservatorio di Harvard, è affiliata al Radcliffe College, un college femminile che ora fa parte dell'Università di Harvard, viveva in una stanza condivisa nel dormitorio per laureati di Radcliffe.

Tra il 1885 e il 1927 l'Oservatorio di Harvard impiegò circa 80 

donne per studiare le fotografie su vetro delle stelle, che lavorando in uno scantinato, 

erano conosciute come donne "computer" di Harvard, 

ma fecero grandi scoperte astronomiche - © Harvard College 

Tra le donne "computer" di Harvard, Cecilia Payne è la seconda 

da sinistra nella fila in alto - © Owlcation

Shapley convinse Payne a scrivere una tesi di dottorato, e così nel 1925 divenne la prima persona a conseguire un dottorato di ricerca in astronomia presso il Radcliffe College dell'Università di Harvard.

Aveva solo 25 anni quando giunse a una conclusione che avrebbe cambiato il modo in cui guardiamo l'universo.

Il titolo della sua tesi era "Stellar Atmospheres - A Contribution to the Observational Study of High Temperature in the Reversing Layers of Stars."

Tutti avevano pensato per centinaia di anni che le stelle fossero fatte della stessa materia della nostra Terra, una composizione uniforme, un'idea nota come uniformitarismo. Così, quando la giovane Cecilia, nella sua tesi all'Harvard College Observatory, applicò la nuova scoperta che aveva appreso da una raccolta di fotografie di spettri di centinaia di migliaia di stelle (dalle "plate stacks") e si rese conto che c'era migliaia di volte più idrogeno che ferro, e che le stelle erano principalmente costituite da idrogeno ed elio, con il senno di poi sembra ragionevole che una tale conclusione avesse bisogno di qualcosa di più della semplice tesi di un giovane dottorando e per di più donna.

La tesi si concludeva con l'affermazione, suggerita dall'astronomo Henry Norris Russell, allora professore di Princeton ed eminenza grigia dell’astrofisica americana, che "l'idrogeno è dominante nelle stelle" anche se tale affermazione potrebbe essere "spurious", vale a dire "quasi certamente non reale".

Solo dopo alcuni anni e misurazioni di diverso tipo da parte dello stesso Henry Norris Russell, che ne pubblicò i risultati prendendosi tutta la fama (pur riconoscendo alla Payne la scoperta), e di un altro giovane astronomo, Donald Menzel, la conclusione di Cecilia fu accettata, e ha resistito alla prova del tempo.

Tra le sue molteplici pubblicazioni di Cecilia Payne meritano senz'altro una menzione:

The Stars of High Luminosity (1930) - Variable Stars (1938) - Variable Stars and Galactic Structure (1954) - Introduction to Astronomy (1954) - 

The Galactic Novae (1957)

“Alla sua morte nel 1979, la donna che ha scoperto di cosa è fatto l’universo non ha nemmeno ricevuto una targa commemorativa. I suoi necrologi sui giornali nemmeno menzionavano la sua più grande scoperta [...] Il contributo scientifico più drammatico di Cecilia Payne è stata la scoperta che l'idrogeno è milioni di volte più abbondante di qualsiasi altro elemento nell'universo. Ogni studente delle superiori sa che Newton scoprì la gravità, che Darwin scoprì l'evoluzione, o che Einstein ha scoperto la relatività. Ma quando si tratta della composizione del nostro universo, i libri di testo dicono semplicemente che l'elemento più diffuso nell'universo è l'idrogeno. E nessuno si chiede mai come lo sappiamo [...] Dopo il conseguimento del dottorato, ha insegnato nel dipartimento di astronomia, ma le sue lezioni non sono state elencate nel catalogo del corso. Ha diretto la ricerca laureata senza status; non aveva un permesso di ricerca; e il suo piccolo stipendio è stato classificato dal dipartimento sotto "equipment". Eppure è sopravvissuta ed è fiorita"

Queste le parole di Jeremy Knowles, preside della Facoltà di Arti e Scienze dell'Università di Harvard nel febbraio 2002, quando vennero celebrate le scoperte di Cecilia Payne, discutendo della totale mancanza di riconoscimento che Cecilia Payne ottiene, ancora oggi, per la sua scoperta rivoluzionaria.

 

"La madre di Cecilia  si rifiutò di spendere soldi per la sua istruzione universitaria, ma lei vinse una borsa di studio a Cambridge.

Cecilia completò là i suoi studi, ma Cambridge non le riconobbe la laurea perché era una donna; decise dunque di mandare al diavolo Cambridge e di trasferirsi negli Stati Uniti per lavorare ad Harvard.

Cecilia Payne è stata la prima persona in assoluto a guadagnarsi un dottorato di ricerca in astronomia, al Radcliffe College, con quello che Otto Strauve definì “la tesi di dottorato più brillante mai scritta in astronomia”.

Cecilia Payne non solo scopre di cosa è fatto l’universo, ma anche di cosa è fatto il sole, anche se Henry Norris Russell, un collega astronomo, è di solito accreditato della scoperta che la composizione del sole è diversa da quella della Terra, ma che giunse alle sue conclusioni quattro anni dopo Cecilia, dopo averle fortemente consigliato di non pubblicare le sue.

Cecilia Payne è praticamente la ragione per cui sappiamo qualcosa sulle stelle variabili, stelle la cui luminosità, vista dalla Terra, fluttua. Letteralmente ogni altro studio sulle stelle variabili è basato sul suo primo lavoro sull’argomento.

Cecilia Payne è stata la prima donna ad essere promossa a professore ordinario dall’interno di Harvard, a lei va il merito di aver tracciato la strada per le donne nel dipartimento di scienze di Harvard e in Astronomia, oltre ad aver ispirato intere generazioni di ragazze a intraprendere lo studio delle scienze.

Cecilia Payne fu una scienziata fantastica e tutti dovrebbero conoscerla."

Queste le parole, tradotte, da un post di Matthew Gardner 

Nel 2019 è andata in scena una pièce teatrale dedicata a Cecilia Payne, un dialogo tra attore e attrice che spero ritorni presto nei teatri, dal titolo "Chi ha paura di Cecilia Payne?".

Elaborato a partire da "The Dyer’s Hand", l’autobiografia scritta dall'astrofisica americana, "Chi ha paura di Cecilia Payne?" ha la forma di una conversazione tra una Cecilia ormai matura, interpretata da Barbara Bonora, e un giornalista Jim Black, interpretato da Gabriele Argazzi. L’intervista condotta da questo personaggio di finzione, appunto Jim Black del Boston Globe, si colloca nel 1957, quando Cecilia Payne è appena diventata Direttore del Dipartimento di Astronomia dell’Università Di Harvard.

La sua autobiografia, "The Dyer's Hand" purtroppo mai tradotta in italiano, ci fa comprendere la sua grande genialità unita alle altrettanto grandi difficoltà affrontate.

Link a cinque stralci significativi di "The Dyer's Hand"

Link al dialogo teatrale "Chi ha paura di Cecilia Payne?"

E per concludere una sintesi dedicata a Cecilia Payne:

• Cecilia Payne ha scoperto di cosa è fatto l'universo.

• Cecilia Payne ha vinto una borsa di studio all'Università di Cambridge.

• Cecilia Payne ha completato gli studi, ma non si è laureata perché era una donna.

• Cecilia Payne è stata la prima persona in assoluto a conseguire un dottorato di ricerca in astronomia al Radcliffe College, con quella che Otto Strauve definì "la tesi di dottorato più brillante mai scritta in astronomia".

• Cecilia Payne scopre di cosa è fatto il sole, vale a dire come l'idrogeno fosse di gran lunga il maggior costituente del Sole, circa il 90%. Tuttavia, dato che allora si riteneva, erroneamente, che il Sole fosse costituito principalmente di ferro (in analogia con quanto accade nel nucleo della Terra), Henry Norris Russell, un astronomo molto noto, le disse che i risultati erano errati, per poi pubblicarli lui stesso quattro anni dopo, prendendosi tutta la fama (pur riconoscendo alla Payne la scoperta)

• Cecilia Payne è la ragione per cui sappiamo praticamente qualcosa sulle stelle variabili (stelle la cui luminosità, vista dalla terra, oscilla). Letteralmente ogni altro studio sulle stelle variabili si basa sul suo lavoro.

• Cecilia Payne è stata la prima donna a essere promossa a professore ordinario all'interno di Harvard e la prima donna a dirigere un dipartimento di scienze ad Harvard. Come ricorda la citazione del New York Times del 21 giugno 1956, che "l'Università di Harvard ha annunciato oggi la nomina della dott.ssa Cecilia Payne-Gaposchkin a professore di astronomia. È la prima donna a ottenere la cattedra ad Harvard attraverso una regolare promozione in facoltà".

• Cecilia Payne nel 1976 ha ricevuto dall'American Astronomical Society il Premio Henry Norris Russell con la motivazione "...per commemorare una vita di eccellenza nella ricerca astronomica"

Accettando questo premio, Cecilia Payne dichiarò:

"La ricompensa del giovane scienziato è l'emozione di essere la prima persona nella storia del mondo a vedere qualcosa o a capire qualcosa. Niente può essere paragonato a quell'esperienza...La ricompensa del vecchio scienziato è la sensazione di aver visto un vago schizzo trasformarsi in un paesaggio magistrale" 

• Cecilia Payne ha ispirato intere generazioni di donne a dedicarsi alla scienza.

Non era facile essere una donna all'inizio del XX secolo e avere un interesse scientifico, quando le opzioni erano molto limitate poiché pochissime università offrivano formazione e la maggior parte delle professioni rimaneva inaccessibile alle donne.

Tuttavia, nella storia della scienza ci sono state donne che hanno anteposto i loro sogni alle convenzioni sociali e hanno spostato il cielo e la terra per dedicarsi a ciò che amavano.

Questo è stato il caso di Cecilia Payne, che ha lasciato la sua nativa Inghilterra per vivere negli Stati Uniti, dove è poi riuscita a sviluppare una brillante carriera nell'astronomia.

La stessa Payne si è descritta come "una ribelle contro il ruolo femminile" e ha affermato che la sua vera ribellione era "contro l'essere considerata e trattata da inferiore".

Grazie Cecilia Payne!