一切，无处不在

在Morgane König看来，质疑我们是如何来到宇宙中的，是人类最基本的部分之一。

当她12岁时，König决定寻找答案的地方是物理学。一位家庭朋友是一位物理学家，她将自己对这个领域的兴趣归功于他。但直到回到她母亲的家乡科特迪瓦，柯尼希才知道她对这个主题的爱好早在年轻时就开始了。在科特迪瓦，没有人对她追求物理学感到惊讶——他们告诉她，她从小就仰望星空，想知道它们是如何走到一起的。­

这个奇迹从未离开过她。“每个人都看着星星。每个人都看着月亮。每个人都对宇宙感到好奇，“König说。“我试图用数学来理解它。”

König 的观察将她带到了麻省理工学院，并于 2021 年继续与物理学家和宇宙学家 Alan Guth 以及物理学家和科学史学家 David Kaiser 一起研究理论宇宙学。现在，她是麻省理工学院 2023-24 年马丁路德金 （MLK） 访问教授和学者计划队列的成员，还有其他 11 人。今年，MLK 学者的成员正在研究和教授各种学科，包括纪录片制作、行为经济学和撰写儿童读物。

2012年，König在巴黎皮埃尔和玛丽居里大学完成了数学和物理双学位的本科学习。

König 仍然被关于宇宙的问题所驱使，她缩小了宇宙学的范围，并于 2014 年毕业于 Pierre 和 Marie Curie，获得硕士学位。按照柯尼希的描述，宇宙学就像考古学，只是在太空中。当天文学家研究星系的形成和突变——宇宙中的所有东西——时，宇宙学家同时研究宇宙的一切。

“这是一个不同的规模，一个不同的系统，”König说。“当然，你需要了解恒星、星系以及它们是如何工作的，但宇宙学家研究的是宇宙及其起源和内容。

从实践到理论

柯尼希说，在她的整个学习过程中，她经常是房间里唯一的女性。她想追求宇宙学背后的理论，但没有被鼓励去尝试。“你必须明白，在这个领域成为一名女性是超级非常困难的，”König说。“我告诉所有人我想做理论，他们不相信我。很多人告诉我不要这样做。

当柯尼希有机会在马赛和巴黎攻读观测宇宙学博士学位时，她几乎接受了。但她更倾向于理论。当她得到一个在加州大学戴维斯分校学习宇宙学的名额时，她接受了。与Nemanja Kaloper教授一起，König深入研究了暴胀理论，一直追溯到宇宙的起源。

众所周知，宇宙总是在膨胀。把通货膨胀看作是膨胀的前兆——一个快速而戏剧性的开端，宇宙以指数级的速度增长。

“暴胀是宇宙开始后发生的历史时刻，”柯尼希说。“我们不是在谈论 1 秒，甚至不是一毫秒。我们说的是 10 秒到负 32 秒。换句话说，宇宙花了0.000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,01秒从微小的东西变成一切。而今天，宇宙只会越来越大。

使用目前的技术，只有一小部分宇宙的组成是可以理解的——只有不到5%的宇宙是由我们能看到的物质组成的。其他一切都是暗物质和暗能量。

几十年来，宇宙学家一直试图利用光子（光的微小粒子形式）来挖掘宇宙的神秘过去。由于光以固定的速度传播，因此在宇宙历史中更远的光，从现在由于宇宙膨胀而离我们更远的物体发出的光，需要更长的时间才能到达地球。“如果你看着太阳——不要这样做！——但如果你这样做了，你实际上会在过去八分钟看到它，“König 说。当光子在宇宙中开辟道路时，光子为宇宙学家提供历史信息，充当跨越时间的信使。但光子只能占宇宙的4.9%。其他一切都是黑暗的。

由于暗物质不会像发光物质那样发射或反射光子，因此研究人员无法看到它。柯尼希将暗物质比作一个穿着燕尾服的隐形人。她知道那里有什么东西，因为燕尾服在跳舞，摆动它的胳膊和腿。但她无法使用手头的技术看到或研究西装内的人。暗物质激起了无数的理论，König对这些理论背后的方法很感兴趣。她问：当需要光粒子来收集历史信息时，你如何研究黑暗的东西？

根据柯尼希和她的麻省理工学院合作者——暴胀理论的先驱古斯和科学史教授凯撒的说法，答案可能在于引力波。König 正在利用她在麻省理工学院的时间，看看她是否可以通过使用时空中称为引力波的涟漪来完全避开光粒子。这些波是由中子星等大质量致密恒星物体的碰撞引起的。引力波也在宇宙中传递信息，本质上给了我们一种新的感觉，就像听觉之于视觉一样。利用来自激光干涉引力波天文台（LIGO）和NANOGrav等仪器的数据，“我们不仅可以看到它，现在我们也可以听到宇宙的声音，”她说。

物理学中的黑色

去年，König 与物理学家 Marcell Howard 和 Tatsuya Daniel 合作了两个全黑人研究团队。“我们一起做得很好，”König 说，但她指出，他们的小组是有史以来最大的全黑人理论物理研究团队之一。她强调了他们如何在从事高度技术科学的同时培养创造力和指导，发表了两篇论文（宇宙引力波背景的弹性散射和宇宙引力波背景的类似SZ效应）。

根据美国国家科学与工程统计中心的数据，自 1981 年以来获得物理学和天文学博士学位的 69,238 人中，只有 122 人是黑人女性。2021 年，当 König 完成博士学位时，她成为加州大学戴维斯分校第一位获得物理学博士学位的黑人学生，也是美国第九位获得理论物理学博士学位的黑人女性。

去年 10 月，在麻省理工学院的一次演讲中，König 以一张动画幻灯片结束，描绘了一个年轻的黑人女孩坐在黑暗的草地上，周围环绕着温暖的灯光和沙沙作响的草地。女孩仰望星空，眼中满是惊奇。“我必须用人工智能来做到这一点，”König 说。“我在网上找不到一个年轻的黑人女孩仰望星空的图片。所以，我做了一个。

2017年，柯尼希去了科特迪瓦，花时间教学童物理学和宇宙学。“房间里坐满了人，”她说。大人和学生都来听她讲。每个人都想学习，每个人都像柯尼希年轻时一样，对宇宙提出同样的问题。但是，她说，“他们和我之间的区别在于，我有机会研究这个。我有机会接触到人们，解释物理学是多么令人难以置信和令人兴奋。

柯尼希认为，非洲的物理学与其他地方的物理学之间存在着明显的脱节。她希望世界各地的大学与非洲大学建立联系，努力鼓励各种背景的学生追求物理学领域。

柯尼希解释说，引进更多的黑人和非洲物理学家意味着从头开始，鼓励更多的本科生和年轻学生进入这个领域。“那里有大量的人才和才华，”König说。她看到了与非洲各地的学生建立联系的机会，建立了必要的桥梁，帮助每个人追求让他们仰望星空的问题。

虽然柯尼希热爱她的研究，但她知道理论宇宙学作为一门学科还有很长的路要走。“该领域有很大的发展空间。这还没有全部弄清楚。