Ve 20. století se ve většině vědeckých oborů objevila celá řada žen. Tím byl překonán názor většiny mužských vědců, že ženy v matematice a ve vědě příliš nevynikají. Ženy v historii byly vystaveny sociálnímu tlaku provdat se a mít děti. Neexistovalo systematické vzdělávání žen a ve vědeckých institucích nebo v průmyslu nebyl o ženy zájem. Ženy na rozdíl od současnosti neměly dostatečné finanční prostředky a v případě zájmu o vědu byly závislé na dobré vůli svých manželů, otců nebo bratrů. Často na univerzitách a ve vědeckých společnostech narážely na zjevné nepochopení, odmítání, nezájem a dokonce odpor. Přestože proti jejich vzdělanosti a působení ve vědě stála celá řada faktorů, v historii nacházíme několik výrazných výjimek. Jejich osobní deníky, vzpomínky a korespondence nám vypovídají o podobnostech a rozdílech v postavení žen ve vědě v minulosti a dnes.
Ve vědě existuje vedle sebe snaha porozumět našemu vesmíru a snaha změnit chápání jiných. Tyto dva základní požadavky vedou současné vědce k budoucím objevům. Historicky role žen ve vědě byla spíše interpretační než objevitelská. Autorka článku [1] si pokládá zásadní otázku, zda interpretace vědy je "přirozenou" rolí žen.
Historie vědy je historií pokroku. Obecně se zapomíná na malé kroky, které vedly k velkým objevům. Historie zaznamenává pouze významné vědecké objevy, které změnily vědecké myšlení. Ve stínu velkých myslitelů tak zůstávají vědci, jejichž práce měla význam podpůrný nebo interpretační.
Dodnes převládá názor, že ženy mají ve vědě interpretační roli. Počet žen, jejichž vědecká práce vedla k pokroku, je v celé historii vědy nepatrný. Podrobnější analýza jejich příspěvků ale jasně ukazuje, že ženy přispěly k rozvoji vědy také objevnými myšlenkami, které by měly být oceněny. Faktem zůstává, že práce žen ve vědě byla přehlížena a vědeckými historiky systematicky podceňována.
Ze společenských a politických důvodů úspěšné ženy ve vědě vždy pracovaly se spolupracovníky. Těmito spolupracovníky byly většinou jejich manželé, otcové, bratři nebo synové. Občas se objevili muži, kteří slibnou vědeckou pracovnici podporovali. Příkladem jsou David Hilbert a Felix Klein, kteří podporovali později významnou matematičku Emmy Noether. Často byla vědecká práce žen publikována pod jménem jejich spolupracovníků, takže ji dnes nelze jednoznačně identifikovat.
Je zajímavé, že ženy byly ke své vědecké práci často mnohem kritičtější, než jejich spolupracovníci. Osobní deníky, paměti a korespondence žen nám dokazují, že ženy byly opatrnější v hodnocení svých možností a schopností, než jak je hodnotili jejich kolegové. Muži si obvykle vysoce cenili své kolegyně a takto se vyjadřovali o jejich schopnostech před jinými vědci.
Historie ukazuje, že ženy se uplatnili svými objevitelskými myšlenkami zejména v astronomii. Řada jejich nových myšlenek byla publikována v pracích jejich bratrů, manželů, otců a synů. Díky tomu se většina těchto jejich prací zachovala. Astronomie v první polovině 20. století byla pro ženy velmi plodným vědeckým oborem.
Astronomie jako věda přitahovala ženy z řady důvodů. Donedávna šlo o vědecký obor, jemuž se žena mohla věnovat doma, v rodinném prostředí. Astronomie byla často vědou jednotlivců a vyžadovala jen malá kontakt s ostatními vědci, většinou jen prostřednictvím korespondence. Proto byly ženy v astronomii společensky přijatelné. Ženy své vědecké práce posílali přes své spolupracovníky a proto ve vědeckých a učených společnostech nikdy nevystupovaly. Ostatně společenská pravidla takovou účast vylučovala. Astronomie byla navíc jedním ze sedmi svobodných umění a také díky tomu se astronomii ženy mohly věnovat. Historie ukazuje, že ženy mohly astronomii provozovat jako svůj "koníček".
Ve starověku se ženy mohly věnovat astronomii a jiným "přírodním filozofiím" bez společenských omezení, která jim později bránila účastnit se akademického života a zamezovala jim možnost publikování nebo práce v průmyslu. Tato situace se zcela změnila po pádu Říše římské. Katolická církev vylučovala účast žen ve vědě a přisuzovala jí výlučně roli v rodině a podřizovala ji plně vůli otce a manžela. Teprve v renesanci vědci začali znovu objevovat starověké rukopisy, začali se věnovat vědeckému výzkumu a uskutečňovat nové vědecké objevy. Ani v této době ale ženy neměly přístup ke vzdělání a k vědecké práci. Univerzity nebyly ženám přístupné a církev stále vymezovala roli ženy ve společnosti na rodinu, manžela a děti.
Teprve poté, když vliv všemocné církve začal slábnout, mohly se ženy naplno ve vědě prosadit. Autorka článku [1] se pokusila zjistit, zda role žen ve vědě byla spíše interpretační nebo objevitelská.
Možnost studia mladých dívek byla výrazně odlišná od možností mladých mužů stejné společenské třídy. Rozdíl přístupu žen ke vzdělání nepochybně má své kořeny již v prvobytně pospolných společnostech lovců nebo pastevců, kdy žena měla výrazně jiné společenské postavení než muž lovec nebo pastevec. Přesto později zejména ve starověké společnosti ženy měly ke vzdělání přístup, ačkoliv zřejmě jiný než muži.
Ženy starověkého Řecka v pythagorejské společnosti a později v Akademii a škole Epikurejců měly ke vzdělání stejný přístup jako muži. Pouze Aristotelovo lyceum neumožňovalo ženám přístup ke vzdělání. Historie dokazuje, že ženy pracovaly v medicíně, v astronomii, v alchymii s kolegy a v některých případech také s kolegyněmi.
Jednou z nejznámějších žen pythagorejské kosmologie byla Pythagorova manželka Theano (520 př.n.l.), původem z Kréty. Byla nejprve Pythagorovým studentem a učněm a později přednášela. Po Pythagorově smrti pokračovala ve vedení jeho společnosti. S pomocí svých dvou dcer Theano rozšířila filozofii společnosti do celého Řecka a do Egypta, kde později vznikla alexandrijská škola. [1]
V Platónově akademii a ve škole Epikurejců ženy významně přispěly k rozvoji různých věd. Arete z Cyrene (370 př.n.l.) po dokončení studia na Akademii byla jmenována svým otcem Aristippem do vedení školy filozofie, kterou založil. Napsala více než 40 knih o přírodní filozofii a vzdělání. [2]
Aristoteles byl první, kdo se proti vzdělávání žen a jejich působení ve vědě postavil. Aristoteles hlásal názor, že ženy jsou podřízeny mužům. Jeho vlivná práce o embryologii "De Generatione Animallium" obsahovala názor, že žena je "deformovaný muž" [3]. Když byla tato práce objevena v 11. století v knihovně v Toledu, stala se základem křesťanského vědeckého názoru. Aristotelův zcestný názor na postavení ženy ve společnosti přetrval více než dva tisíce let a negativně ovlivnil společenské prostředí, v němž se ženy snažily prosadit ve vědecké práci.
V předkřesťanském světě se ženy nakrátko objevily ve vědě ve 4. století v Alexandrii. Alexandrii v posledním období římského impéria postihl jako celou Říši římskou intelektuální úpadek. Významným astronomem byl Claudius Ptolemaios, který zde vytvořil geocentrický kosmologický model. Pracovalo zde mnoho alchymistů, mezi nimi řada žen, které se podílely na vývoji laboratorního vybavení, z něhož se část používá dodnes. Zřejmě nejvýznamnější a nejlépe známou ženou byla Hypatia (asi 400 n.l.), astronomka a matematička, která také byla posledním správcem slavné alexandrijské knihovny. Hypatia je známa především svojí smrtí při obraně alexandrijské knihovny před útokem křesťanů, kteří zapálili a vydrancovali celou Alexandrii. Tato událost vstoupila do historie jako počátek "doby temna". Hypatia napsala významnou práci o algebře, v níž shrnula a doplnila Diophantovu práci ze 3. století n.l. Hypatia také vytvořila tabulky pohybu těžkých těles na základě Ptolemaiova modelu a sestavila rovinný astroláb. [4]
Bohužel doba již vědě nepřála. Výrok sv. Augustina "credo ut intelligam" (pochopení přichází s vírou) představoval začátek dlouhého období úpadku vědeckého myšlení. Tisíc let poté, co Hypatia položila svůj život při obraně alexandrijské knihovny, nebylo v astronomii, fyzice nebo matematice dosaženo žádného pokroku.
Ve středověku na univerzitách v Paříži, Boloni, Oxfordu a Cambridge křesťanští mnichové ve snaze podřídit vzdělání křesťanskému světovému názoru vytvořili systém, známý jako sedm svobodných umění. Předměty byly rozděleny do dvou hlavních oblastí, na trivium (gramatika, rétorika a logika) a quadrivium (geometrie, aritmetika, hudba a astronomie).
Kromě základního vzdělání v rodném a latinském jazyce se mniši a jeptišky věnovali částečně svobodnému umění. Šťastnější a bohatší ženy po složení přísahy někdy získaly hlubší vzdělání. Některé konventy a kláštery, kde jeptišky žily, se v 8. století přeměnily v opatské školy. Tyto kláštery jeptiškám poskytly všeobecné vzdělání a ochraňovaly vzácné rukopisy. Kláštery v té době byly pod ochranou různých mnišských řádů. Opat každého kláštera měl své vlastní představy o vedení kláštera a šťastnější ženy se mohly věnovat studiu přírodních věd.
Jednou z nejúspěšnějších a ve vědecké práci nejplodnějších jeptišek byla Hildegarda z Bingenu (1136). Hildegarda byla žena širokých zájmů, včetně medicíny, teologie, přírodní historie a kosmologie, která byla směsí "zjevené pravdy" a Ptolemaiovy astronomie. Hildegardin vesmír se skládal se soustředných sfér, které odpovídaly již představám pythagorejců, a z "pozemské sféry", která se skládala ze čtyř prvků (země, vzduchu, ohně a vody). Každý prvek byl ovládán jedním z hlavních větrů, které vznikaly dechem obyvatel nebes nebo pekla. Zajímavé bylo, že Hildegarda nevěnovala pozornost aristotelským rukopisům, které v té době byly již přeloženy z arabštiny do latiny. Po své cestě ke své představené Hildegarda svoji vlastní kosmologii odmítla, protože nebyla v souladu s aristotelskou naukou. [5]
Ve 12. století žila Herrad (1160), představená kláštera, která se svými jeptiškami vypracovala důležité dílo "Hortus Deliciarum", které přísně prověřovalo existující náboženské práce z hlediska Bible. Součástí díla byl kalendář, který byl vypočten až do roku 1706. [6]
Ačkoliv žádné další jeptišky, které by významným přispěly k rozvoji vědy, již neznáme, opatské školy znamenaly zářivé majáky ve velmi temné době pro jakoukoliv vědu.
Vědecká revoluce začala rozšířením vědecké metody, kterou navrhl a prosazoval René Descartes, jehož následoval mladý Isaac Newton. Vědci každého vědeckého oboru začali používat kartézský systém pro vyhodnocení pozorování a opakování výsledků. V oblasti přírodních věd se tato metoda stala mocným nástrojem, který lidem zpřístupnil velmi malé a velmi vzdálené světy. Objevem mikroskopu a objevem dalekohledu biologové a astronomové prováděli přímé pozorování a zkoumání, jejichž interpretace změnila vědeckou filozofii. Nové metody organizace vědeckých dat, publikování a zpřístupnění vědeckých informací vytvořily ve společnosti nové prostředí, kde se začalo dařit vědeckému vzdělání. Objevily se "populární" vědecké práce na základě prací Kopernika, Keplera, Galilea, Newtona a řady jiných, které poskytly vědecké vzdělání řadě gramotných lidí.
V Evropě začala vznikat stále rostoucí skupina vzdělaných lidí, kteří se vědou zabývali ve svém volném čase. Jak muži, tak ženy získaly přístup k vědeckým znalostem, ačkoliv ženy téměř v celé Evropě neměly k univerzitnímu vzdělání přístup.
V astronomii ženy začaly tvořit významné jádro představitelů vědecké revoluce. Od publikování práce "O pohybu nebeských těles" v roce 1542 se ženy začaly podílet na kopernikovské revoluci.
Jednou z prvních astronomek "nové krve" byla Sophie Brahe (16. století). Sophie díky podpoře svého bratra Tycho Brahe provedla řadu rozhodujících pozorování, která později umožnila Johannesu Keplerovi vypracovat teorii eliptických drah planet. Ve své korespondenci Tycho Brahe zmiňuje svoji sestru jako jednoho ze svých asistentů, ale nezdůrazňuje příbuzenský poměr, čímž ji ochránil před represemi církve v době, kdy upadl v nemilost. Sophie pracovala se svým bratrem během jeho věznění v Uranibourgu a později shromáždila svá vlastní pozorování v nepublikované ale zachované práci.
Maria Kirsch (17. století), manželka královského astronoma Gottfrieda Kirsche v Berlíně se zabývala astronomií ještě před tím, než se provdala. Díky manželovým kontaktům se ale mohla věnovat astronomii profesionálně. Maria Kirsch objevila v roce 1702 kometu, studovala a publikovala práce o konjunkcích planet. Po smrti svého manžela se stala královským astronomem a v této funkci působila až do smrti svého chlebodárce. Během tohoto období zaučila svého syna na svého asistenta. Když byla jmenována ředitelkou berlínské observatoře, přijala jako své asistenty svou matku a sestru. Maria Kirsch byla později pozvána ke dvoru cara Petra Velikého a přestěhovala se do Ruska s celou svou rodinou. [7]
Ředitel pařížské observatoř Jerome Lalande (1750) často přizval astronomky ke spolupráci na různých projektech. Jedním z problémů byla předpověď přesného návratu Halleyovy komety v roce 1759. K řešení tohoto úkolu Lalande přizval amatérskou astronomku Mme Lepaute ke spolupráci s astronomem a matematikem Alexisem Claudem Clairautem. Mme Lepaute pracovala dnem a nocí na ohromném množství nezbytných výpočtů dráhy komety. Své výsledky publikovala s Clairautem v září 1757. O vánocích roku 1757 byla Halleyova kometa poprvé zpozorována. Clairaut nejprve ve svém článku vysoce ocenil práci své spolupracovnice, ale později si veškeré zásluhy připsal jen sobě. Jerome Lalande si práce Mme Lepaute natolik cenil, že ji přizval k řadě dalších projektů, zejména k výpočtům zatmění v letech 1762 a 1764.
Ženy nebyly pouze spolupracovnicemi astronomů. Rozsáhlé samostatné astronomické studium Měsíce v pařížské observatoři vedla amatérská astronomka Mme du Piery. Také Lalandeho manželka Marie-Jeanne du Lalande se zabývala astronomií, přednášela o astronomii a spolupracovala se svým manželem. [8] Ženy se podílely zejména na zdlouhavých a únavných výpočtech a objevovaly se v této funkci na řadě astronomických observatoří včetně prvních observatoří na Harvard College.
Když Caroline Herschel (1780) přijela se svými bratry Williamem a Alexandrem do Anglie, snila o tom stát se zpěvačkou. Krátce působila v londýnské opeře jako významná sopranistka, ale brzy se začala zajímat o astronomii.
William Herschel je známý především svým objevem planety Uran v roce 1781. Do té doby, podobně jako jeho sestra Caroline, byl amatérským astronomem. Po svém převratném objevu byl William Herschel jmenován královským astronomem a Caroline se vzdala své slibné operní kariéry a začala se plně věnovat astronomii.
William Herschel a Caroline Herschel sestrojili do té doby vůbec největší dalekohledy a stali se tak zakladateli zcela nového oboru astronomie - astronomie hvězd. Do té doby se astronomové věnovali pouze studiu sluneční soustavy. Během dvaceti let William a Caroline společně objevili více než 2500 nových mlhovin a hvězdokup. [9]
William navrhl, aby Caroline začala provádět více svých samostatných pozorování. Ve své vlastní malé observatoři Caroline objevila řadu dalších mlhovin a hvězdokup a v roce 1786 objevila svoji první kometu.
Spolupráce Williama a Caroline patří k vůbec nejplodnějším partnerstvím ve vědě. Kromě mlhovin zaznamenali do katalogu více než 1000 dvojhvězd a Caroline objevila celkem osm komet.
Z přesně vedeného deníku a dopisů příbuzným lze vysledovat, jakou roli ve vědě Caroline sama sobě přisuzovala. Ačkoliv práce Williama Herschela byla neoddělitelně spjata s prací jeho sestry, Caroline sama sobě nepřisuzovala o mnoho větší význam, než domácí hospodyně. [10]
Do historie se Caroline Herschel zapsala jako největší astronomka osvícenské doby a jako jedna z největších objevitelek ve vědě.
Mary Fairfax Somerville (1820) neměla jednoduché dětství. Její otec jako námořní kapitán byl často řadu měsíců na moři a její matka se příliš nestarala o to, co Mary dělá, snad kromě čtení z Bible a náboženské výuky.
Aby Mary vyplnila svůj volný čas, začala se sama učit latinu, geometrii a algebru z knih, které jí přinesl strýc a učitel jejího nejmladšího bratra. Když rodiče večer odnášeli z její komnaty svícen, aby nečetla dlouho do noci, Mary začala pozorovat noční oblohu a začala studovat matematiku nebeského pohybu.
Brzy se provdala a její věno ji finančně dobře zajistilo natolik, aby se mohla věnovat svým zájmům. Pokračovala ve studiu matematiky a za řešení problému diofantických rovnic získala stříbrnou medaili. Zabývala se také historií a napsala práci o Hypatii, která žila ve 4. století.
Druhé manželství se svým bratrancem Williamem Somervillem, pro její kariéru znamenalo významný přínos. Dr. Somerville plně podporoval její zájem o přírodní historii a společně provedli řadu vědeckých studií. Jako člen Královské společnosti měl Somerville přístup do vědeckých knihoven a mohl tak svoji manželku seznámit s pracemi předních vědců.
William Somerville se začal zabývat problémy, které dnes řadíme do astrofyziky. Mary studovala elektromagnetické jevy slunečního větru, studovala sluneční spektrum a v roce přeložila a doplnila Laplaceovu největší práci "Mechanique Celeste". Její překlad obsahuje řadu matematických odvození, diagramy a důkazy, a historii matematiky, které rozšířily původní Laplaceovu práci. Její rukopis "Mechanism of the Heavens" (Mechanismus nebes) se stala na století standardní učebnicí na univerzitách v Oxfordu a v Cambridge. [11]
Její kniha "On the Connexion of the Physical Sciences" (O souvislosti fyzikálních věd) byla zřejmě ještě populárnější. Svým neobvyklým přístupem se pokusila nalézt souvislosti astronomie, mechaniky, teorie elektřiny, tepla a zvuku. Její kniha jako první překročila hranice Newtonova díla "Principia". Kniha vyniká neobvyklou přesností a Mary Somerville během svého životu celkem devětkrát přepracovala. Kniha obsahovala také nové objevy fyziky a astronomie. Její třetí kniha "Physical Geography" (Fyzikální zeměpis) se zabývala zemským povrchem, mořem, vzduchem, všemi životními formami a jejich rozšířením.
Přestože Mary Fairfax Somerville získala svými knihami značnou popularitu, vědecké společnosti její vědeckou práci přehlížely a podceňovaly. Příčina tkvěla snad také v tom, že ona sama považovala svoji práci spíše za interpretační než za objevitelskou. Ve svém životopisu napsala, že sice používala nejpřesnější a obtížné analytické procesy, sama nikdy neučinila žádný objev a že nenapsala žádnou původní práci. [12] Přes své vlastní hodnocení Mary Somerville dodnes patří mezi přední vědecké pracovnice osvícenské doby.
Mary Somerville a William Somerville jsou další úspěšnou dvojicí v době osvícenství. Mary měla štěstí v tom, že je známa její vlastní vědecká práce. Mary často oceňovala pomoc svého manžela a oba byli posledními významnými amatérskými astronomy. V době její smrti v roce 1872 již byla věda stejně dostupná jak mužům tak ženám.
Koncem 19. století pokrok vědy, zejména astronomie, umožnil řadě žen věnovat se samostatné vědecké práci. Větší, dokonalejší a přesnější dalekohledy přinášely stále větší množství informací, na jejichž zpracování se podílelo stále více mužů a žen. Optická pozorování začala být doplňována fotografováním hvězdné oblohy. Rostoucí množství dat vyžadovalo neúnavné doplňování katalogů hvězd, mlhovin a dalších objektů ve vesmíru. Této únavné, náročné a zodpovědné práci se věnovaly především ženy díky svému smyslu pro pečlivost a přesnost.
Nejznámější observatoří, která využívala služeb vědeckých pracovnic, byla Harvardská univerzitní observatoř. Její ředitel Edward Charles Pickering se zasloužil o rostoucí uplatnění žen v astronomii. Ve snaze získat schopné spolupracovnice podporoval u schopných a nadějných žen jmenování profesorem astronomie. První profesuru astronomie získala Maria Mitchell ve Vassar College. V roce 1916 Pickering umožnil ženám studovat přímo na Harvardské observatoři. [14]
Jednou z nejvýznamnějších žen, které pracovaly v Harvardské observatoři pod Pickeringovým vedením, byla Williamina Fleming (1881). Williamina svoji vědeckou kariéru začala vytvořením empirického klasifikačního systému spektrálních typů hvězd. Během této neuvěřitelně náročné práce objevila deset nov, více než 300 proměnných hvězd a 60 nových mlhovin.
Její klasifikační systém spektrálních typů dále upřesnila Annie Jump Cannon (1896). Přeskupila spektrální třídy a zrušila tři sporné třídy, které Williamina Fleming ve svém systému uváděla. Definitivní posloupnost spektrálních tříd O, B, A, F, G, K, M na jedné své přednášce uvedla svým studentům mnemotechnickou pomůckou: "Oh, be a fine girl, kiss me."
Henrietta Swan Leavitt (1902) k rozvoji astronomie přispěla jedním z největších teoretických objevů. Při studiu proměnných hvězd objevila souvislost mezi periodou změny svítivosti a zářivým výkonem (luminositou) hvězdy. Tento objev se později stal důležitým nástrojem pro určování vzdáleností hvězd v jiných galaxiích a stal se klíčem k objevu rozpínání vesmíru a vzniku moderní kosmologie.
Když Edward Charles Pickering publikoval nějaký článek pod svým jménem, vždy uváděl jména svých vědeckých spolupracovníků. Tato skutečnost, ačkoliv nikoliv stejnou měrou, byla oboustranně prospěšná. Vztah Pickeringa k jeho asistentům se později stal základem dnes běžného vztahu mezi profesorem a jeho studentem.
Samozřejmě mezi postavením vědeckých pracovnic dnes a v době Pickeringova působení jsou jisté rozdíly. Ženy v Pickeringově observatoři se nemohly rozhodovat, kdy dokončí svoji disertaci, nemohly si vybírat místo podle svého zájmu. Ženy v Pickeringově projektu si také nemohly zvolit oblast vědeckého výzkumu, který chtěly dále studovat. Williamina Fleming a Annie Jump Cannon sice získaly profesuru astronomie na Harvardu (Henrietta Swan Leavitt zemřela dříve, než se profesury dočkala), ale tato funkce byla víceméně čestná.
Koncem 19. století a 20. století Pickeringova příkladu následovala řada astronomických observatoří ve Spojených státech amerických a v západní Evropě. Většinou si již ženy mohly sami volit obor svého vědeckého zájmu. Role žen v astronomii byla většinou interpretační a spočívala především v shromažďování, katalogizování a kontrole dat získaných od ostatních astronomů. Observatoře umožňovaly ženám se věnovat přesné a významné práci až ve 20. století, kdy se jejich dveře otevřely mladým a nadějným vědcům. Ženy brzy získaly důležitou pozici v astronomickém výzkumu a byly zcela rovnoprávnými partnery mužů.
Max Noether byl významným matematikem a profesorem na Univerzitě v Erlangenu. Emmy Amalie Noether (23.3. 1882 - 14.4. 1935) navštěvovala v roce 1900 úspěšně vykonala zkoušky a získala oprávnění vyučovat angličtinu a francouzštinu na bavorských dívčích školách.
Emmy Noether se ale nikdy nestala učitelkou jazyků. Rozhodla se pro obtížnou cestu žen tehdejší doby a začala studovat na univerzitě matematiku. Žena v Německu mohla na univerzitách studovat pouze neoficiálně a každý profesor musel dát souhlas k tomu, aby mohla navštěvovat jeho přednášky. Přednášky na Univerzitě v Erlangenu navštěvovala v letech 1900 až 1902. V roce 1902 vykonala imatrikulační zkoušku v Norimberku a odešla na Univerzitu v Göttingenu, kde v letech 1903 až 1904 navštěvovala přednášky Blumenthala, Hilberta, Kleina a Minkowského. V roce 1904 dostala souhlas se imatrikulovat v Erlangenu a v roce 1907 získala doktorát pod vedením Paula Gordana.
Její pověst se rychle zlepšovala s tím, jak publikovala své práce. V roce 1908 byla přijata do Circolo Matematico di Palermo a v roce 1909 se stala členkou Deutsche Mathematiker Vereinigung. Ve stejném roce dostala pozvání na výroční zasedání Společnosti v Salzburgu. V roce 1913 přednášela ve Vídni.
V roce 1915 David Hilbert a Felix Klein ji pozvali, aby působila v Göttingenu i přes to, že sváděli bitvu s vedením fakulty. Po dlouhé bitvě s univerzitními představiteli mohla v roce 1919 získat habilitaci. Během této doby jí Hilbert umožnil, aby přednášela na jeho přednáškách.
Její článek "Invariante Variationsprobleme" významně ovlivnil fyziku 20. století. Přednesl jej Felix Klein na zasedání Königlische Gesselschaft der Wissenschaften 18. července 1918 v Göttingenu. Článek byl publikován v časopise Nachrichten. Článek přednášel Felix Klein, protože Emmy Noether nebyla členkou Královské společnosti. Úspěchem již bylo, že mohla být přítomna při čtení svého článku. V článku dokázala dvě věty, jimiž dokázala obecnou souvislost mezi symetriemi a zákony zachování. Tato práce vedla k hlubšímu pochopení takových zákonů jako princip zachování energie, rotačního momentu a dalších. Stala se základním nástrojem pro objev kalibračních symetrií v průběhu 20. století.
Emmy Noether se zabývala především abstraktní algebrou a dokázané věty ležely mimo hlavní oblast jejího zájmu. Tato její práce reagovala na objev variačního principu Davidem Hilbertem, pomocí něhož bylo možno odvodit rovnice pole v obecné teorii relativity. V té době David Hilbert, Felix Klein a někteří další vědci v Göttingenu se intenzivně zajímali o právě dokončenou obecnou teorii relativity Alberta Einsteina. V teorii zůstával nevyřešený problém týkající se zákona zachování energie. S dopisů mezi Davidem Hilbertem a Felixem Kleinem vyplývá, že Hilbert požádal Emmy Noether o pomoc při řešení tohoto problémů. Její práce pak vyústila ve zmíněný článek. Diskuse a důkazy dvou vět v článku "Invariante Variationsprobleme" problém zachování energie v obecné teorii relativity vyřešily, jak poznamenal David Hilbert ve svém článku "Grundlagen der Physik" v roce 1924.
V roce 1915 Emmy Noether přijala pozvání stát se členkou matematického týmu v Göttingenu vedeného Davidem Hilbertem. Hermann Weyl napsal, že jak Hilbert, tak Klein přivítali, že Emmy Noether jim pomůže se studiem teorie invariantů. V té době jí bylo 33 let a před sedmi lety získala doktorát matematiky na Univerzitě v Erlangenu.
V červnu nebo červenci roku 1915, krátce poté, co Emmy Noether přijela do Göttingenu, Albert Einstein přednesl v Göttingenu šest přednášek o obecné teorii relativity. V té době tato teorie nebyla ještě dokončena, protože Einstein ještě nenalezl kompletní rovnice pole. Ale základní myšlenka byla jasná. O tento problém projevili zájem Hilbert i Klein. Albert Einstein pracoval na zobecnění speciální teorii relativity, které by zahrnovalo gravitaci, od roku 1905. V roce 1907 objevil souvislost gravitační a inerciální hmotnosti, kterou zformuloval v principu ekvivalence. Trvalo mu však dalších osm let, než obecnou teorii relativity dokončil. V listopadu 1915 Einstein nalezl kompletní rovnice pole. Publikoval svůj převratný článek v časopisu Pruské akademie věd, v němž uvedl svoji obecnou teorii relativity v definitivní podobě. Ve stejné době David Hilbert dokončil rukopis, který obsahoval stejné rovnice pole odvozené pomocí variačního principu. Hilbert a Einstein dospěli nezávisle na sobě ke stejným výsledkům.
V listopadu 1915 Emmy Noether napsala Ernstu Fischerovi, že David Hilbert připravil přednášku o myšlence Einsteinových diferenciálních invariantů. Zřejmě tehdy začala studovat teorii relativity. V té době publikovala dva články, o nichž Hermann Weyl napsal, že obsahují jedinečnou a univerzální matematickou formulaci dvou nejvýznamnějších aspektů obecné teorie relativity. Prvním z nich byla redukce problému diferenciálních invariantů na čistě algebraický problém v běžné souřadnicové soustavě, druhým bylo nalezení identity mezi levou stranou Eulerových rovnic a variačním problémem. Einstein napsal Hilbertovi, že od slečny Emmy Noether obdržel velmi zajímavý článek o invariantních formách. Dále uvedl, že byl překvapen jejím obecným přístupem k problému.
Druhým článkem Emmy Noether byl již zmíněný "Invariante Variationsprobleme". David Hilbert se zabýval základními zákony fyziky již řadu let. Jeho článek "Grundlangen der Physik" se týkal odvození rovnic pole v obecné teorii relativity pomocí variačního principu. Tento článek byl důsledkem jeho snahy nalézt jednotnou teorii pole pro gravitaci, elektromagnetismus a hmotu. Nebyl však úspěšný a Hilbert proto tento článek později ze svých sebraných prací vynechal. Hilbertovo odvození rovnic pole je ale originálním a důležitým přínosem k obecné teorii relativity. Lagrangián, který Hilbert definoval, je dnes znám jako Hilbertův- Einsteinův lagrangián a Hilbertova formulace teorie se dnes široce využívá. Pais napsal, že David Hilbert nebyl prvním, kdo vyjádřil princip gravitace. Před ním to byl Lorentz a Einstein, ale Hilbert byl první, kdo tento princip vyjádřil správně.
V roce 1915 Albert Einstein dokončil svoji obecnou teorii relativity, v níž ale zůstaly některé nevyřešené problémy. Jedním z nich byl princip lokálního zachování energie. V obecné teorii relativity se na rozdíl od klasických teorií pole, tj. Newtonovy teorie gravitace, teorie elektromagnetického pole, hydrodynamiky, atd. energie lokálně nezachovává. Problém zachování energie v obecné teorii relativity trápil řadu lidí. Hilbert se o tomto problému vyjadřoval jako o "selhání zákona zachování energie". V korespondenci s Felixem Kleinem Hilbert uvedl, že toto selhání je pro obecnou teorii relativity charakteristické a místo "vlastního zákona zachování" v takové teorii musí existovat "nevlastní zákon zachování". Emmy Noether tuto myšlenku přesně zformulovala a dokázala.
Felix Klein pracoval na problému zákona zachování energie, přesněji Hilbertova vektoru energie, v roce 1916. V korespondenci s Hilbertem uvedl, že Emmy Noether mu v jeho práci pomáhala. Když s ní Klein hovořil, uvedla, že řešení problému vektoru energie již nalezla. Rukopis článku předala Kleinovi, který ho prostudoval a přednesl na zasedání Společnosti 19. července 1918.
David Hilbert ve své práci "Grundlagen der Physik" z roku 1924 ocenil Emmy Noether za vyřešení problému zachování energie v obecné teorii relativity a odkázal se na její článek.
V roce 1919 Emmy Noether zařadila svůj článek "Invariante Variationsprobleme" do své habilitační práce spolu s dalšími dvanácti články, které se staly důležitým přínosem k rozvoji moderní abstraktní algebry. Rok předtím jí habilitace nebyla umožněna. Hermann Weyl uvádí, že během války se David Hilbert pokoušel prosadit habilitaci Emmy Noether na filozofické fakultě Univerzity v Göttingenu, ale neuspěl kvůli odporu filologů a historiků. Uvádí se, že David Hilbert tehdy prohlásil: "Nevěděl jsem, že pohlaví kandidáta je argumentem proti jeho jmenování soukromým docentem. Mimochodem, jsme univerzitou a nikoliv správou plaveckého bazénu." Po skončení 1. světové války došlo na německých univerzitách k liberalizaci a Emmy Noether byla habilitována. Díky tomu mohla konečně přednášet oficiálně na univerzitě. Jak bylo již uvedeno, David Hilbert jí umožňoval přednášet na jeho přednáškách, ale tyto přednášky nemohly být zaplaceny. Její přednášky se staly známé v celé Evropě. Ke své práci Emmy Noether poznamenala, že vznikla díky její rostoucí spolupráci s Felixem Kleinem a Davidem Hilbertem na Einsteinově obecné teorii relativity.
Podstatou článku "Invariante Variationsprobleme" je důkaz, že zákony zachování energie, hybnosti a momentu hybnosti plynou ze symetrie prostoru a času. Symetrie (invariance) přírodních dějů vůči transformacím prostoru a času má za následek zákon zachování nějaké fyzikální veličiny. Konkrétně Emmy Noether dokázala tři závěry:
Jako celek však kulička zůstává v klidu. Její atomy se prudce pohybují v krystalové mřížce, ale jako celek zůstává v klidu. Je to proto, že se všechny pohyby atomů vzájemně vyrovnávají. Jak je však možné, že se tak přesně kompenzují, jestliže každý atom má svoji hybnost? Výsledná hybnost je nulová a to v každém okamžiku. Úhrnná hybnost tedy zůstává stálá a nemění se.
Jak ukázala Emmy Noether, je to proto, že prostor je homogenní a všechny jeho body jsou rovnocenné. Je-li kulička v klidu, nemůže se sama uvést do pohybu, protože všechny okolní body jsou pro ni stejně dostupné. Důvody k volbě libovolného bodu jsou stejné.
Podobnou úvahou dojdeme k zákonu zachování úhrnného momentu hybnosti, který je důsledek izotropie prostoru. Kulička se nikdy sama neroztočí kolem žádné své osy. Izotropie prostoru znamená, že všechny směry (přímky procházející středem kuličky) jsou rovnocenné. Kulička se nemůže roztočit, protože všechny směry otáčení jsou pro ni stejně dostupné.
Vidíme, že nejde o rovnováhu sil. Argument je mnohem abstraktnější. Jde o symetrii problému, o rovnocennost možností. Z názorných prostorových představ například nelze nijak odvodit, že z homogennosti času plyne zákon zachování úhrnné energie. Vztah mezi časem a energií nemá předchozí názornost. A přece platí stejně reálně, jako předchozí dva vztahy. Emmy Noether otevřela cestu, jak lze zákony zachování elektrického náboje, baryonového čísla, leptonových čísel, isospinu a dalších veličin vyjádřit jako invariance vůči transformacím v příslušných abstraktně definovaných prostorech.
Otec Karen Uhlenbeck byl inženýr a matka umělkyně. Vyrůstala na venkově jako nejstarší ze čtyř dětí. Většina matematiků se začala matematikou zabývat již v útlém věku. Karen se zajímala o knihy a to jí přivedlo k zájmu o vědu. Jako dítě četla téměř všechno dlouho do noci. Četla i pod lavicí ve škole. Když jí bylo dvanáct let, přinesl otec domů knihu Freda Hoylea o astrofyzice, který ji nesmírně zaujal. Také si vzpomíná na útlou knížku George Gamowa "One, Two, Three, (and, in?) Infinity" s velmi promyšleným argumentem, že existují dva druhy nekonečna.
Karen Uhlenbeck studovala na Univerzitě v Michiganu s úmyslem studovat fyziku. Studium fyziky bylo spojeno s řadou vynikajících matematických přednášek a Karen zjistila, že ji matematika láká více než fyzika. V roce 1964 získala titul B.S. v matematice.
Po absolvování Univerzity v Michiganu pokračovala ve studiu na Courant Institute v New Yorku. Tehdy se vdala a rozhodla se následovat svého manžela na Harvard. Začala studovat na Brandeis University, kde získala v roce 1966 titul M.S. Zůstala na této univerzitě a pod dohledem Richarda Palaise získala v roce 1968 doktorát Ph.D.
Jejím prvním místem bylo v letech 1968 až 1969 roční místo na Massachusetts Institute of Technology. Dalším dočasným místem na dva roky bylo místo na Kalifornské universitě v Berkeley v letech 1969 až 1971.
Když hledala trvalé místo, narážela na nepochopení mužů, kteří zastávali názor, že žena má být doma a vychovávat děti. Na žádném z míst, kde pracoval její manžel, na MIT, ve Stanfordu a v Princetonu, o ni neměli zájem. Nakonec získala místo na Illinoiské univerzitě Champaign - Urbana. Byla zde nespokojena, cítila se odborně a společensky odstrčena. Univerzita byla odporná, měšťácká a nudná. Na této univerzitě strávila roky 1971 až 1976.
Poté získala místo profesora na Illinoiské univerzitě v Chicagu. Zde se seznámila s S.T. Yauem, který přispěl k tomu, že se definitivně rozhodla stát matematičkou.
V roce 1983 obdržela MacArthurovu cenu a získala místo profesora na Chicagské univerzitě. V roce 1988 byla jmenována profesorem na Texaské univerzitě v Austinu.
Karen Uhlenbeck je předním odborníkem v teorii parciálních diferenciálních rovnic. Parciální diferenciální rovnice vznikly kvůli popisu takových jevů, jako je elektromagnetické pole. Během 20. století se začaly používat v řadě oblastí. Matematikové začali studovat imaginární prostory vytvořené vědci, kteří studovali jiné problémy. Karen začala studovat Palaisovu moderní formulaci velmi užitečné klasické teorie, variačního počtu. Podle jejího názoru je obecná teorie relativity příliš složitá, ale je přitom vedena geometrickými představami. Začala se zabývat parciálními diferenciálními rovnicemi, pracovala na škálově invariantních variačních problémech, přispěla k topologii trojrozměrných variet, ke kalibrační teorii pole a začala se zabývat některými aplikacemi čtyřrozměrných variet. Později studovala soustavy rovnic s algebraickými nekonečnými symetriemi.
Práce Karen Uhlenbeck poskytuje analytické metody pro použití instantonů jako efektivního geometrického nástroje. V roce 1988 Uhlenbeck přednášela o Instantonech a jejich vztazích na výroční oslavě sta let existence Americké matematické společnosti. Edward Witten, který na sympóziu hovořil o geometrii a kvantové teorii pole, uvedl, že Karen Uhlenbeck popsala matematický vývoj moderní geometrie pomocí studia nelineárních diferenciálních rovnic. Mimo jiné načrtla některé aspekty práce Simona Donaldsona o geometrii čtyřrozměrných variet, instantonů - řešení určitých nelineárních systémů parciálních diferenciálních rovnic a samoduálních Yangových-Millsových rovnic, které původně zavedli fyzikové v kontextu kvantové teorie pole.
V roce 1990 Edward Witten obdržel Oborovou medaili za svoji práci na topologických kvantových teoriích pole. Na tomto Mezinárodním kongresu matematiků v Kyoto Karen Uhlenbeck byla plenárním mluvčím.
V roce 1985 byla Karen Uhlenbeck za svoji práci přijata do Americké akademie umění a věd a v roce 1986 byla přijata do Národní akademie věd.
Karen Uhlenbeck pracuje v redakčních radách řady odborných časopisů: Journal of Differential Geometry (1979 - 1981), Illinois Journal of Mathematics (1980 - 1986), Communications in Partial Differential Equations (1983 - ), Journal of the American Mathematical Society (1986-91), Ergebnisse der Mathematik (1987 -1990), Journal of Differential Geometry (1988 - 91), Journal of Mathematical Physics (1989 - ), Houston Journal of Mathematics (1991 - ), Journal of Knot Theory (1991 - ), Calculus of Variations and Partial Differential Equations (1991 - ), Communications in Analysis and Geometry (1992 - ).
Ženy v historii se vědě věnovaly díky podpoře svých bratrů, manželů, otců a synů. Jejich role ve vědě byla často zastíněna jejich spolupracovníky. Je nepochybně pravda, že v řadě případů si výsledky vědecké práce žen přivlastnily jejich kolegové, aniž se ve svých článcích o svých asistentkách zmínily. V řadě případů ale byly ženy sice oceněny, ale jejich práce byla většinou zcela přehlížena a podceňována. Někdy samotné ženy svoji objevitelskou práci podceňovaly, jak vyplývá s korespondence Caroline Herschel nebo z autobiografie Mary Somerville. Stejně tak v Harvardské observatoři svoji práci ženy spatřovaly spíše v podpoře a popisu vědeckých výsledků.
Příčiny, proč ženy svoji vědeckou práci podceňovaly, tkvěla více ve společenských předsudcích, než ve skutečných zábranách. Náboženství na staletí ženu odsoudilo do role matky, dobré manželky a domácí hospodyně, starající se o svou rodinu. Revoluce v postavení žen ve vědě byla do jisté míry ovlivněna touto náboženskou tradicí, která z velké části vycházela z Aristotelova názoru na ženy. Ani ženy z vyšších společenských tříd neměly volný přístup k systematickému vědeckému vzdělání. Univerzitní život, členství ve vědeckých společnostech a většina příležitostí v průmyslu byly doménou mužů. Ženy v řadě případů neměly možnost ovlivnit své finanční postavení a byly zcela závislé na dobré vůli jejich manželů nebo otců.
Většina žen svůj zájem o vědu byla nucena podřídit manželovi, rodině a dětem. Jejich manželé se obvykle stavěly proti snahám svých manželek o nějaké vzdělání nebo samostatnost. Tisíce let role ženy spočívala téměř výlučně v podpoře muže. Věda "nebyla pro ženy vhodná" a proto se většina žen ani o vědeckou práci nesnažila.
Dokonce ani poté, co muži ženám umožnili přístup ke vzdělání, podmínky pro vědeckou práci žen nebyly příznivé. Ženy stále nebyly plnoprávnými vědeckými pracovníky a nebyl jim umožněn přístup do vědeckých společností nebo na vědecká zasedání. Mary Somerville se sama nechtěla účastnit vědeckých zasedání, protože se obávala přílišného rozruchu. [15] Konečně muži vědeckou práci žen bojkotovali, odmítali, podceňovali a zesměšňovali.
Je pro ženy přirozená interpretační role ve vědě? Úspěchy žen ve starověkém Řecku a v alexandrijské škole jasně hovoří proti tomuto závěru. Ženám byla interpretační role ve vědě vnucována více než tisíc let sociálním prostředím.
Teprve ve 20. století byl vědecký přínos žen přehodnocen. Některým ženám se dostalo odpovídající podpory a ocenění. Autorka článku [X1] ale dochází k závěru, že ani dnes není vědecká práce žen hodnocena tak, jak by si zasloužila. V prostředí soutěže vědeckých objevů jsou příspěvky žen často vědeckým společenstvím ignorovány a jsou přisuzovány jejich vědeckým spolupracovníkům. Vědecké pracovnice dodnes nemají odpovídající vědeckou prestiž a jejich případné objevy jsou ponechány bez povšimnutí.
Rosalind Franklin dosáhla zásadních výsledků ve výzkumu desoxyribonukleové kyseliny DNA. Její práce ale byla vědeckým společenstvím ignorována a později její přínos zcela opominul také výbor pro udílení Nobelovy ceny. Její případ je extrémní především v tom, že ji zklamal vědecký partner, kterému věřila. Skutečnost, že Wilkins s jejími výsledky zacházel jako se svými vlastními byla způsobena jeho názorem, že Rosalind byla pouhou asistentkou a nikoliv vědeckou spolupracovnicí.
Boj o postavení ženy ve vědeckém světě dosud neskončil. Díky zásadním změnám sociálního postavení žen lze očekávat stále více vědeckých pracovnic, které se zabývají objevitelským výzkumem a stále více žen, které tento výzkum ocení.
Ženy se na vědeckém výzkumu podílely již od starověku. Jejich podíl na vědě závisel na jejich postavení ve společnosti. Po dlouhou dobu byla úloha vědeckých pracovnic omezována jen na interpretaci a shromažďování dat jejich spolupracovníků. V řadě případů je tento závěr pravdivý, ale v některých případech se ženy samy vzdaly kvůli společenskému prostředí svého podílu na vědeckém pokroku. Stále rostoucí význam vědeckého přínosu žen byl jejich mužskými spolupracovníky podceňován a tento přístup dosud v řadě případů přetrvává. Ve vědě ale působí stále více žen, které oceňují práci svých kolegyň. Lze proto očekávat stále vyšší podíl žen na aktivním vědeckém výzkumu a stále rostoucí podíl významných objevitelek.
Literatura autorky článku [1]:
[1] Osen, Lynn, Women in Mathematics. Cambridge, MA: MIT Press, 1974.
[2] Mozans, H.J, Women in Science. 1913, rpt. Cambridge, MA: MIT Press, 1974.
[3] Aristotle, De Generatione Animallium, trans, D.M. Balme. Oxford: Clarendon, 1972.
[4] Alic, Margaret, Hypatia's Heritage. Boston: Beacon Press, 1986.
[5] Steele, Francesca Maria, The Life and Visions of St. Hildegarde. London: Heath, Cranton & Ousley, 1914.
[6] Singer, Charles, From Magic to Science: Essays on the Scientific Twilight. 1928, rpt. New York: Dover, 1958.
[7] Acta Eruditorum: Leipzig: 1712.
[8] Lalande, Jerome, Bibilographie Astronomique. Paris: 1803.
[9] Lubbock, Constance A, The Herschel Chronicle: The Life Story of William Herschel and his Sister Caroline Herschel. New York: Macmillan, 1933.
[10] Herschel, Caroline, Memoir and Correspondence, ed. Mary Herschel. New York: Appleton, 1876.
[11] Somerville, Mary, Mechanism of the Heavens. London: John Murray, 1831.
[12] Somerville, Mary, Personal Recollections, From Early Life to Old Age, with Selections from her Correspondence, ed. Martha Somerville. London: John Murray, 1873.
[13] Somerville, Mary, On the Connexion of the Physical Sciences. London: John Murray, 1834.
[14] Mack, Pamela, Straying from their Orbits: Women in Astronomy in America, ed. G. Kass-Simon and Patricia Farnes. Bloomington, IN: Indiana University Press, 1990.
[15] Morrell, Jack, and Thackeray, Arnold, Gentlemen of Science: Early Years of the British Association for the Advancement of Science. Oxford: Clarendon, 1981.
Literatura:
[X1] Gina Hamilton, Ph.D. [M1]: Innovators or Interpreters? The Historical Role of Women in Science. 12 Jan 2000. physics/0001026 e-Print archive. Los Alamos National Laboratory. US National Science Foundation.
[X2]Emmy Amalie Noether. Turnbull University of St. Andrews.
[X3] Nina Byers: E. Noether's Discovery of the Deep Connection Between Symmetries and Conservation Laws. Physics Department, UCLA, Los Angeles, CA 90024. July 16, 1998. UCLA/98/TEP/20, hep-th/9807044. arXiv.org e-Print archive. Los Alamos National Laboratory.
[1] Fischer, Jan: Průhledy do mikrokosmu. Mladá Fronta, Praha 1986.