凯瑟琳·约翰逊:用数字触摸星辰的女孩

大家好,我的名字是凯瑟琳·约翰逊。我的故事始于一九一八年八月二十六日,在西弗吉尼亚州的白硫磺泉镇。从我记事起,我就对数字充满了无限的热爱。我数着我走的每一步,数着教堂里的台阶,数着我洗的盘子。对我来说,世界是由数字组成的,而我天生就是来解读它们的。然而,在那个年代,对于像我这样的非洲裔美国女孩来说,追求教育的道路并不平坦。我们当地的学校只提供到八年级的课程。我的父母深知教育的重要性,他们做出了一个 невероятный的牺牲——举家搬迁到一个能让我继续上高中的地方。正因为他们的远见和付出,我才能在十岁时就进入高中,并在十八岁时大学毕业。在大学里,我遇到了一位重要的导师,W. W. 希费林·克莱托博士。他看到了我对数学的天赋,并为我专门开设了高级课程,为我未来的道路打下了坚实的基础。

大学毕业后,我成为了一名教师,组建了自己的家庭,生活看似平淡而满足。但我的内心深处,对数字的热情从未熄灭。有一天,我听说了一个叫做国家航空咨询委员会(NACA)的机构正在招聘“人力计算机”。在那个电子计算机还未普及的年代,“人力计算机”就是我们这些用大脑和纸笔进行复杂数学计算的人。这听起来正是我梦寐以求的工作。一九五三年,我成功加入了位于弗吉尼亚州的兰利研究中心,成为了西区计算部门的一员。这是一个完全由非洲裔美国女性组成的团队。我们身处一个种族隔离的环境中,工作和生活区域都与其他同事分开。尽管面临重重挑战,但我没有让这些障碍阻挡我。我不仅完成了分配给我的计算任务,还总是充满好奇地追问“为什么”。我坚持要求参加工程师的会议,因为我渴望了解我计算的那些数字背后的意义,我想看到完整的画面,而不仅仅是其中的一小部分。

随着时间的推移,世界进入了一个激动人心的时代——太空竞赛。一九五八年,NACA正式重组为美国国家航空航天局,也就是我们所熟知的NASA,我们的目标也从飞机转向了浩瀚的宇宙。能够参与到人类探索太空的伟大事业中,我感到无比自豪。我的第一个重要任务,是为美国首位进入太空的宇航员艾伦·谢泼德计算飞行轨道。那是一九六一年五月五日,当他的飞船安全返回时,我知道我的计算是准确无误的。然而,真正让我声名鹊起的是一九六二年的约翰·格伦环绕地球飞行的历史性任务。当时,NASA已经开始使用大型的电子计算机来处理复杂的轨道数据。但格伦对这些新机器不太信任,他说:“让那个女孩来算一遍。”他口中的“那个女孩”就是我。他要求我亲手重新验证所有由计算机得出的关键数据,从发射到溅落的每一个环节。我夜以继日地工作,当我说出“数字准确无误”时,所有人才松了一口气。那一刻,我知道一名宇航员的生命安全,就掌握在我的笔尖之下,那份责任感和荣誉感至今仍让我记忆犹新。

约翰·格伦的成功飞行只是一个开始,我们有了一个更宏伟的目标:将人类送上月球。我加入了阿波罗计划的团队,我的任务是计算飞往月球的精确路线。这比之前的任何计算都更加复杂,我们需要考虑地球、月球和飞船三者之间的引力关系,确保航天器能够准确进入月球轨道,并安全返回。成千上万次的计算,无数个日夜的努力,终于在一九六九年七月二十日迎来了回报。当尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林在月球上迈出那“人类的一大步”时,全世界都在欢呼,而我知道,我的数字是他们安全抵达那里的无形阶梯。我的工作并未就此结束。在阿波罗13号任务中,当飞船发生意外,宇航员们身陷险境时,我又一次投入到紧张的计算中,帮助团队规划出一条安全的返回地球的紧急轨道。在阿波罗计划之后,我继续为航天飞机项目工作,直到一九八六年光荣退休。

回首我的一生,从一个热爱数数的小女孩,到帮助人类登上月球的数学家,我从未想过我的旅程会如此不凡。我希望我的故事能告诉你们,好奇心是引领你前进的灯塔,而努力工作则是抵达目的地的唯一途径。不要让任何障碍,无论是社会的偏见还是自身的疑虑,阻挡你追求梦想的脚步。二〇一五年十一月二十四日,我从贝拉克·奥巴马总统手中接过了总统自由勋章,这是国家给予我的最高荣誉。后来,我的故事和我的同事们的故事被写进了书里,还拍成了电影《隐藏人物》,让全世界都认识了我们这些曾经在幕后默默工作的女性。我希望你们每一个孩子都能相信自己内在的力量。数学不仅仅是课本上的公式,它是解开宇宙奥秘的语言,是实现不可思议梦想的工具。请相信,只要你敢于提问,勇于探索,你的潜力将如星辰大海般无限广阔。

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答案: 凯瑟琳·约翰逊在NASA的主要贡献是作为一名“人力计算机”,为许多关键的太空任务进行了精确的数学计算。她计算了美国第一位宇航员艾伦·谢泼德的飞行轨道,验证了约翰·格伦绕地球飞行的所有数据,并为阿波罗11号成功登月以及阿波罗13号的安全返回计算了至关重要的路线。

答案: 故事中提到,尽管在种族隔离的环境下工作,凯瑟琳依然坚持要求参加工程师的会议,因为她想知道数字背后的“为什么”,这体现了她的好奇心。她不满足于仅仅完成计算任务,而是想了解整个项目,这显示了她的坚持不懈和对知识的渴望。

答案: “那个女孩”这个称呼一方面反映了约翰·格伦对凯瑟琳计算能力的极大信任,另一方面也反映了当时社会普遍存在的性别和种族偏见。在那个年代,像凯瑟琳这样的非洲裔女性科学家地位不高,即使能力出众,也可能不被称呼其正式的姓名或头衔,而是用一个不那么正式甚至有些轻视的称呼。

答案: 这个故事最重要的道理是,无论你的出身或所处的环境如何,都不要让外界的限制定义你的潜力。只要你拥有好奇心、坚持不懈地努力,并相信自己的能力,就能克服困难,实现看似不可能的目标。

答案: 这是一个开放性问题,答案可能多种多样。学生可以提到像玛丽·居里(克服性别偏见,在科学领域取得卓越成就)、纳尔逊·曼德拉(克服种族隔离制度,成为南非总统)这样著名的历史人物,也可以分享自己身边人的故事,比如一位克服家庭困难考上大学的亲戚,或是一位在男性主导行业中取得成功的女性等。