希拉·威德纳（Sheila Widnall）：麻省理工学院和美国空军的一生探索未知世界

研究所教授Emerita Sheila Widnall。

在麻省理工学院（MIT）工作的64年间，埃梅里塔研究所（Emerita）教授一直是航空航天和美军的开拓者，也是STEM中女性的改变者。

9月30日，麻省理工学院社区聚在一起庆祝学院教授埃梅里塔·希拉·维德纳尔（Emerita Sheila Widnall）的职业生涯。埃梅里塔·希拉·维德纳尔（Emerita Sheila Widnall）在麻省理工学院（MIT）工作了64年后最近退休。虚拟活动的特色是麻省理工学院的领导人，美国空军现任和前任书记以及航空航天局（AeroAstro）的威德纳尔（Widnall）教职员工的话，他们谈到了她对麻省理工学院及以后的影响。

麻省理工学院不仅是饥饿的年轻修补匠的跳板，他在麻省理工学院和全国舞台上都成为了杰出的工程师和有远见的领导者。Widnall也将成为少数几个使MIT成为完整的成年生活的知识分子之家的好奇者之一。她在流体动力学方面的工作将对航空和太空飞行产生重大影响。当她在1990年代担任空军部长时，她将成为第一位领导美军分支机构的女性。她在麻省理工学院和国际上支持STEM领域的女性的领导力将开创六十年之久。

冒险的呼唤

那是一小块铀，这是叔叔的礼物，她曾在一家采矿公司工作，最初使维德纳尔面对了自己的未来。

对于青少年来说，这似乎是一个奇怪的选择，但是在1950年代Widnall在美国华盛顿州塔科马市的高中时，铀的热度就很高了。好莱坞制作了两部以铀为主题的电影：“铀繁荣”和“挖铀”。原子能委员会每吨原料的价格在3,000至7,000美元之间，仅为新房成本的一半。

对于Widnall而言，这块岩石具有更实际的用途。她是天主教女子学校AquinasAcademy的一名11年级学生，她的科学项目是：“我用它以及原子模型来解释放射性衰变，”她在2009年对记者说。

她的铀降解项目在塔科马科学博览会上获得了一等奖，从那以后一直到全国竞赛。她与科学老师一起进行了为期两天的2,000英里火车之旅，前往俄亥俄州，那里的Widnall的生活将永远改变。

她的项目给塔科马的土木工程师Arthur Anderson SM ’35，SCD ’38留下了深刻的印象。作为商人，他开发了预应力混凝土，可用于制造弯曲的梁，就像在沃尔特迪斯尼乐园中看到的那样，在单轨铁路中您会看到。安德森（Anderson）认为维德纳尔（Widnall）在科学领域有前途，并告诉她应该向他的母校麻省理工学院申请。

“那是哪里？”她问。

很快，威德纳尔（Widnall）就会发现研究所如何发动知识分子的好奇心，帮助他们探索已知与未知相遇的边界。

从塔科马到剑桥

维德纳尔（Widnall）将她在工程事业上所面临的无所畏惧归因于她的父母罗兰（Rolland）和吉纳维芙·埃文斯（Genevieve Evans）。在女性仅占美国劳动力三分之一的时候，维德纳尔（Widnall）在她的朋友中是独一无二的，因为她的母亲有一份全职工作。吉纳维芙·埃文斯（Genevieve Evans）是一名缓刑官，有时她的案件需要她恢复到以前作为社会工作者的专业经验。Widnall自豪地说：“她与被指控犯有暴力罪行的家庭，孩子一起工作。”“这很重要。”

她的父亲罗兰·埃文斯（Rolland Evans）是一名保险销售员。在他的晚年，他回到学校获得硕士学位并教授大学水平的业务。他还教女儿自力更生。“我们在各种项目上共同努力，共同创造了东西。他把东西修好了，我会跟着他，然后告诉我怎么做。我那时才20岁，那时我才意识到您可以雇人在您的房屋上打工，”威德纳尔（Widnall）说。

入读麻省理工学院后，Widnall于1956年秋天到达校园。当时的6,000名学生中，女性只有2％，其中包括23年级。维德纳回忆说，这些妇女感到孤立，被迫住在离校园一英里的排屋里。虽然她个人很少遇到完全的性别歧视，但其中有一件很引人注目：“当我来到麻省理工学院并被介绍给我的新生顾问时，他说：“你为什么在这里？”，这是我的侮辱。我以为，“这个家伙真是个混蛋。”但是其他每位顾问都表示支持。

其中之一，著名教科书《托马斯微积分》（Thomas’s Calculus）的数学教授乔治·托马斯（George Thomas）在测试中带来了饼干来维持她的生命。另一位航空工程学教授霍尔特·阿什利（Holt Ashley）以耐心和幽默着称，他首先向威德纳尔（Widnall）建议，她要攻读高级学位，她很同意。

到那时，Widnall已经知道她将学习什么。“我喜欢飞机。我从来没有选择什么问题。”她说。在她职业生涯的更晚时期，她将阅读报告，暗示许多进入科学和工程领域的女性选择了自己认为可以做出最大贡献的领域。以她的榜样为例。在其职业生涯不到十年的时间里，她已经进行了对航空业产生影响的研究，每个航空旅行者都应该赞赏这一研究。

Sheila Widnall在麻省理工学院担任年轻教授。

1964年获得博士学位后，维德纳尔（Widnall）被聘为麻省理工学院工程学院的第一位女教师，在那里她建立了以流体动力学为重点的研究计划。最终，她发表了研究，分析了从飞机机翼尖端产生的涡流。这项工作被用来衡量尾流湍流的危害。这可不是小事，因为一些最大的商用飞机正在飞向天空，洛克希德L10-11，DC-10和大型喷气式飞机（400座位的波音747）开始了一切。这些巨大飞机的机翼涡流产生的湍流可能并且有时确实扰乱了附近飞机的飞行。

但是正如Widnall的MIT同事，杰罗姆·C·汉斯贝克（Jerome C. Hunsaker）航空航天学教授Dave Darmofal指出的那样，Widnall的研究中出现的现象较小，在机翼，发动机和火箭设计中的应用甚至更大。“是的，在明显的航空应用中，她在理解翼尖涡流方面产生了影响，但是对您在更多情况下看到的Widnall不稳定性的基本理解也是如此，” Darmofal说。“在任何形式的流体运动中，这种不稳定都起着作用。”

威德纳尔还对麻省理工学院和其他学术机构如何将其研究专长贡献给政府政策进行了分析。运输在七十年代不断发展。美国的州际公路系统是全新的，但是对汽车的日益重视带来了许多环境和社会后果，但并非所有人都积极。学术界可以帮助政府考虑这些问题吗？

Widnall有机会找到机会，当时工程学教授罗伯特·坎农（Robert Cannon）要求她担任美国交通部大学研究办公室的第一任主任。在70年代初，Widnall负责650万美元的拨款（按2020年的美元价值计算为3,100万美元），用于从阿拉斯加到亚特兰大的大学研究项目。

大约在同一时间，Widnall正在考虑为那些没有强大工程学背景但最终错过了该领域职业的麻省理工学院学生提高成绩。她与麻省理工学院的物理学家和电气工程师Mildred“ Millie” Dresselhaus联手为麻省理工学院的一年级学生开办了新课程，介绍了各个工程领域的职业发展途径。Widnall在2017年回忆说：“我们原本希望每学期有15名学生，但我们却超过了100名。”“许多麻省理工学院的妇女和少数民族学生参加了该课程，并且相当多的人决定主修工程学。”

后来，威德纳尔（Widnall）看到了麻省理工学院自己的研究如何为招生中持续存在的性别失衡提供了一种方法。在1980年代，她以麻省理工学院的招生委员会主席的身份提出了一个简单的解决方案：接纳更多申请麻省理工学院的女性。她的提议依赖于当时的工程学教授史密斯（Art Smith）的研究。他发现，学业能力测验低估了女学生的实际学业成绩-至少就数学分数而言。基于数据的建议是在其SAT分数上增加一小部分。麻省理工学院正在寻求增加妇女人数的方法，同时使用无关紧要的障碍。

威德纳尔说：“政府中的人们在说，‘我们必须做更多的广告，我们必须做更多的搜索’”。“然后我说，‘我们为什么要搜索？我们应该承认的女人是申请过的女人。’”

这个想法很有效。她说，一年后，“被录取的女性人数从26％上升到38％。”

Widnall不满意停止本科生招生，而是将注意力转向了研究生申请者。

塞西尔（Cecil）和艾达·格林（Ida Green）的教育学教授兼航空航天系主任丹尼尔·黑斯廷斯（Daniel Hastings）回忆了1990年代初Widnall参加一次招生会议的情景。考虑完所有候选人之后，应用程序坐在桌子上，堆成一堆的是，否和候补名单。然后，维德纳（Widnall）总结了诉讼程序，并指出所有妇女在接受许多男人时都已被列入候补名单。

“每次都有一个问题，‘这个候选人有能力吗？’男人从怀疑中受益，而女人则没有。妇女们进入候补名单。”黑斯廷斯说。“我们集体感到羞愧，我们回过头来纠正这一点。”

Hasting的摘要很简单。“明智的人是这个地方的支柱。”

美国空军部长希拉·威德纳（Sheila Widnall）的肖像。

她在明智方面的声誉并不局限于麻省理工学院的范围。1993年，美国总统比尔·克林顿（Bill Clinton）提名维德纳尔（Widnall）出任美国空军部长，这是他的科学成就。在提名之前，维德纳尔曾在多个空军顾问委员会任职，并在1980年代担任空军学院的访客委员会主席。她接受克林顿的提名后，成为领导美军一个分支的第一位女性。

威德纳称领导空军拥有840亿美元的预算是“一次令人难以置信的经历”，但这是一个国际纷争，国内争议和性骚扰丑闻的时期，所有这些都是严肃的事情。“给空军部长带来了许多压力。这个人必须做出艰难的决定，并接受关键的决定。”空军第23任空军部长黛博拉·李·詹姆斯（Deborah Lee James）的继任者说。

当她宣布将于1997年重返麻省理工学院时，威德纳尔在空军的遗产是不计其数的。在更大的方面是开发用于Atlas 5和Delta 4火箭的消耗性运载火箭的计划，该计划是在她的指导下开始的。她说：“这些车辆仍可提供国家安全发射的大部分发射能力，而且从未发生过发射失败的情况。”

她对定义空军角色的贡献不那么明显，但同样重要。威德纳（Widnall）到达时，该分部没有明确的核心价值观，因此她提升了空军学院的核心价值观-“诚信至上。自我服务。我们所做的一切都是卓越的。” -定义所有40万名飞行员。

“如果你问任何飞行员，‘我们的价值观是什么？’我猜是百分之九十九可以告诉你。”希德·威尔逊（Heather Wilson）说，他是维德纳（Widnall）打破玻璃天花板后二十年担任空军第二十四任秘书的。“最好的价值观是当领导者说‘我们就是这个人。’”

回到技术

Widnall重返校园对于MIT的ROTC学生来说是一个令人振奋的发展，因为她自愿成为他们的学术顾问。

“太棒了，”现为F-16飞行员的约翰·格雷厄姆中尉说。格雷厄姆（Graham）发现了他非常有才华的顾问，他们脚踏实地，热爱娱乐，而且最重要的是有才华的教练。

格雷厄姆说：“她教给我的东西，我在其他的空气动力学课上是不会学的。”“她可以简化建筑群。”

同时，Widnall的服务仍在全国范围内进行。最近，她担任美国国家科学，工程和医学研究院2018年报告的联合主席，该报告审查了这些领域中性骚扰的成本和后果。这是维德纳尔（Widnall）运用她的经验和智力来改善女学生环境的另一个例子。

这份长篇报告除其他外，分析了骚扰意识培训计划的有效性，并发现了它们的不足。该报告得出结论，改变行为是关键，应定期评估其努力。

Widnall说：“学校必须营造一种支持适当行为的氛围。”“他们不会通过规则和法规来做到这一点；他们改变了环境。”

对于麻省理工学院前ROTC学生Jay Pothula ’14上校来说，此信息很清楚：他和所有学生在营造有利于成就的氛围中可以发挥作用。“坚持核心价值观是我们减少骚扰和袭击事件的一种方式，”现在北卡罗来纳州西摩·约翰逊空军基地接受F-15飞行员培训的Pothula说。

Pothula参加了她的空气动力学课程，他说Widnall还采用了一种独特的方法来测试学生。

他说：“大多数测验和学习时刻都发生在知识测验中。”“您将与她和助教一起进入一个房间，这将给您带来问题，并且您将尝试在他们面前解决问题。”

起初，Pothula发现这种方法令人生畏，但不久之后他的想法就飞了起来。“这是很棒的经历，因为她总是会说正确的话，以正确的方向稍微推动你。她会永远带你到那里。测试您的知识有双重目的，但您会从经验中学到很多东西。”

Widnall并没有只为学生保留这种思维方式。航空航天工程与工程系统教授奥利维尔·德·威克（Olivier de Weck）于2001年加入麻省理工学院，在维德纳尔（Widnall）的整个大厅里占据了一个办公室，他将自己形容为朋友，同事和导师。当Widnall被要求担任董事会成员，调查哥伦比亚号航天飞机的损失时，他没有上任很久。哥伦比亚号航天飞机于2003年2月返回地球时分裂了，炸死了7名宇航员。

在七个月的过程中，维德纳尔（Widnall）和她的其他研究人员检查了事件的物理链以及起到作用的系统性压力。德·韦克（De Weck）的同僚参加了有史以来最出色的事故分析之一，对此着迷着迷。

他说：“她能够在幕后看待，” Windall拥有“一种不可思议的能力，可以消除复杂性，并了解事情为何发生以及它们为什么会发生的核心原因。”

德韦克习惯于每天早上在威德纳尔的办公室停下来进行快速对话或了解麻省理工学院的新闻。不过，有时De Weck会征求她的意见。韦德纳说，维德纳尔将利用她数十年的经验提供相关的情况，将寻找解决方案的工作直接带给他。

de Weck说：“她从不告诉您该怎么做，而只是告诉您如何从整体角度看待这个问题。”“离开希拉的办公室后，我觉得我有不同的方式来考虑这个问题。”

当Widnall在1956年天真地步入麻省理工学院的校园时，她开始了一段旅程，该旅程将帮助她实现那些看到了她年轻时的潜力并推动她做更多事情的人们的期望。她成为了后来者的榜样，激励了那些从她的女性和科学先驱努力中受益的人们。

考虑到那部分铀，她一直在15岁时成为预定年龄。一个旅行者，沿着未知与未知之间的边界永无止境地旅行。