نگاهی بر زندگی نامه کنستانس تیپر و پرونده کشتی های لیبرتی

سخنرانی باکرین (Bakerian Lecture) هر ساله در انجمن سلطنتی انگلستان برگزار می شود. این سخنرانی بزرگترین ذهن ها و مهمترین کارها را در زمینۀ فیزیک، برای نزدیک به دو و نیم قرن به نمایش می گذارد.

در سال 1923، انجمن سلطنتی دو محقق را به نام «جی‌آی تیلور» و «سی‌اف ایلام» دعوت می کند. هدف از این دعوت، بحث در مورد کار پیشگامانۀ این دو محقق در زمینۀ پلاستیسیتۀ کریستال ها بوده است. این بحث قرار بود پس از صرف شام در کلوپ غذاخوری انجمن سلطنتی انجام شود.

اما یک مشکل وجود داشت. این کلوپ ناهار خوری به روی زنان باز نبود و انجمن سلطنتی متوجه نشده بود که حرف C در نام «سی‌اف ایلام» مخفف «كنستانس» است. (کنستانس در بریتانیا یک اسم زنانه است.)

لحظۀ ناخوشایندی برای هر دو طرف بود وقتی متوجه اشتباه شدند. اما ایلام وارد عمل شد و با کمال لطف دعوت به صرف شام را رد کرد. وی نوشت:

متاسفم که این همه دردسر برای شما ایجاد کردم. اما این از سرنوشت من است؛ نه از تقصیر من که مرد نیستم و نمی توانم در این همایش شرکت کنم. من از دریافت فراخوان شما بسیار مفتخر هستم. گرچه فهمیدم که تمامی آن سوء تفاهم بوده است.

در مقابل، انجمن سلطنتی برای عذرخواهی این اشتباه، یک جعبه شکلات خوب برای ایلام فرستاد! ایلام در آن زمان در اواخر 20 سالگی بود و طی دهه گذشتۀ زندگی اش، مشغول تحصیل و کار بود.

یک پیشگام ناشناخته!

«کنستانس فلیگ ایلام» در سال 1928 با «جورج تیپر» ازدواج کرد. از آن به بعد نیز به دلیل نام خانوادگی همسرش، «کنستانس تیپر» نام گرفت. کنستانس در 6 فوریۀ 1894 متولد شده بود. در همان آغاز تحصیلش در کالج نیونهام دانشگاه کمبریج، از بقیه متمایز بود. شوهرش تیپر در مدرسۀ سلطنتی معادن (بخشی از کالج امپریال لندن) کار می کرد.

جایی که کنستانس یک دانشجو و محقق بود. او با «هنری کورت هارولد کارپنتر» در مورد رشد بلور و تبلور مجدد در فلزات کار می کرد. «اریک پایتون» استادیار علوم و مهندسی مواد در دانشگاه آلفرد در این باره گفته است:

درشت شدن دانه، یک فرآیند حرارتی فعال شده ناشی از حرکت مرز دانه است؛ نه انعقاد دانه. این یک نتیجه گیری بسیار مهم است که منجر به تفسیرهای مدرن ما از تکامل ریز ساختارها می شود.

کار آن ها در مقاله ای در سال 1920 تحت عنوان «رشد بلوری و تبلور مجدد در فلزات» شرح داده شد. بعد از چاپ این مقاله، تیپر به کار با جی‌آی تیلور ادامه داد. تیلور در کمبریج کار می کرد. این دو با هم در مورد انعطاف پذیری و پلاستیسیتۀ کریستال ها مطالعه می کردند.

در واقع همین مطالعات بود که سبب دعوت آن ها به سخنرانی باکرین شده بود. پایتون در این باره می گوید:

تیلور با این کار مشهور شد. نام او اکنون با پلاستیسیتۀ کریستال ها همراه است. اما نامی از آن زن (کنستانس تیپر) وجود ندارد.

با این وجود، تیپر کار خود را در این زمینه ادامه داد و در سال 1935 کتاب مشهور «تغییر شکل بلورها» را نوشت. این کتاب به یکی از متداول ترین کتاب ها در حوزۀ مهندسی مواد، در آن زمان تبدیل شد. تیپر و همسرش خانۀ خود را در کمبریج ساختند و او به تحقیقات خود در دانشگاه ادامه داد. علی‌رغم این که در بخش مهندسی هیچ مقام رسمی ای نداشت.

سرانجام وی در سال 1939، هنگامی که برخی از همکاران مرد وی موقعیت خود را برای خدمت در جنگ خالی گذاشتند، در این بخش شناخته شد. او به طور رسمی به عنوان یک مدرس در دانشکدۀ فنی مهندسی معرفی شد. همچنین رهبری آزمایشگاه عملیات حرارتی این گروه را بر عهده گرفت.

مشکل کشتی لیبرتی

ناوگان ایالات متحده، نوعی کشتی های باری معروف به «کشتی های آزادی» (Liberty Ships) را برای حمل تجهیزات حیاتی به ارتش انگلیس تولید می کرد. اما این کشتی ها به طرز فاجعه باری با شکست مکانیکی مواجه می شدند.

در آب های سرد آتلانتیک شمالی، کشتی ها دچار ترک هایی می شدند که بلافاصله کل مسیر کشتی را طی می کردند. «بیکر» (Baker) به دلیل این مشکل فوری، مامور به بررسی علت شکستگی در این کشتی های بزرگ باری شده بود. از آنجا که بسیاری از کشتی ها به جای پرچ شدن، جوش داده شده بودند، بیکر تحقیقات خود را بر روی تنش های ناشی از جوشکاری متمرکز کرده بود.

بیکر در سال 1962 در نامه ای به به کالج Newnham نوشت:

این کار به حدی پیش رفته است که من فهمیدم این (جوشکاری ها) نمی تواند دلیل اصلی دردسر باشد.

کنستانس تیپر که به این تیم تحقیقاتی پیوسته بود، اظهار داشت که شکست ها ناشی از جوشکاری نیست؛ بلکه مربوط به حالت فولاد (State Of The Steel) است. وی نشان داد كه مواد مورد استفاده در كشتی های آمریكایی در دمای بالاتر از نقطۀ انجماد شكننده بوده اند. بنابراین در شرایط كاملاً طبیعی در دریا، بیشتر مانند چدن رفتار می کردند تا فولاد نرم و قابل انعطاف.

در طی تحقیقات پیرامون کشتی های لیبرتی، تپیر آزمایشی ابداع کرد که به روش استاندارد تعیین شکنندگی در فولاد معروف شد. امروزه این آزمایش با عنوان «آزمایش Tipper» شناخته می شود. این تست پیش بینی می کند که یک نوع فولاد در دمای سرویس به صورت شکل پذیر یا شکننده رفتار می کند.

بیکر در این باره نوشته است:

سهم وی بدون شک در آنچه در اینجا و در ایالات متحده آمریکا در ساخت کشتی و فولادهای کشتی انجام شد، تأثیرگذار بود.

علی رغم دستاوردهای مهمی که تیپر در اوایل کار خود داشت، اکنون از او به عنوان یک متالورژیست که رمز و راز کشتی های لیبرتی را حل کرد، یاد می شود.

برجسته و بی ادعا!

در سال 1949، تیپر در دانشگاه کمبریج با عنوان Reader انتخاب شد و تا زمان بازنشستگی در سال 1960، وی تنها زنی بود که در دپارتمان مهندسی در کمبریج مسئولیت داشت. «کنت ال. جانسون»  که در کمبریج با تیپر کار می کرد، از او به عنوان یک همکار خوب یاد کرد. اما در نامه نگاری های خود خاطر نشان کرده است که همۀ تعاملات آن ها حرفه ای بوده، نه اجتماعی.

همتایان تیپر همواره به تخصص وی احترام می گذاشتند. جانسون یادآوری می کند که در مورد کار تیپر درمورد کشتی های آزادی، با «آلن کوتلل» که از سال 1958 تا 1965 در کمبریج کار می کرد، بحث می کردند. آن ها همواره نگران بودند که آیا تیپر درک خوبی از مکانیک شکست کلاسیک یافته است یا خیر.

گفته می شود كه كاترل به جانسون پاسخ داده که:

من ترجیح می دهم در یك كشتی كه توسط كنستانس تیپر با استفاده از بررسی دمای تحول طراحی شده سفر كنم. من به کشتی هایی که با استفاده از مكانیك شکست کلاسیک طراحی شده باشند اعتماد ندارم!

روزنامه انگلیسی معروفی به نام «Independent» تیپر را به مناسبت ترحیم وی متمایز و در عین حال بی تکلف توصیف کرد. عبارتی که به بهترین نحو ممکن او را در سال های بازنشستگی اش توصیف می کند. در سال 1960، تیپر که شوهرش در سال 1947 درگذشته بود، در روستای لانگواتبی انگلیس بازنشسته شد. او دیگر می توانست علاقۀ خود به ماهیگیری پیگیری کند و در کلیسای شخصی اش اُرگ بنوازد.

برای هر کسی که در این سال ها با او ملاقات کرده باشد، باور این که او دانشمند برجسته ای است که در زمینه کاری خود سهم قابل توجهی داشته، بسیار دشوار بوده است. او کار شگفت انگیز خود را در مکان و زمانی انجام داد که زنان معمولاً مشارکتی در آن نداشتند.

یکی از همسایگان جوان او، «استنلی مونکهاوس» نیز این موضوع را از ظاهر تیپر تشخیص نداد. استنلی وقتی در سال های نوجوانی برای نواختن ساز ارگ به کلیسای لانگوتبی می رفت، تیپر را شناخت. طبق گفتۀ استنلی مونكهاوس، تیپر علاقۀ او به موسیقی را تشویق كرد و بعداً او را ترغیب كرد كه برای حضور در كمبریج اقدام كند.

مونکهاوس اظهار داشت:

در ساده لوحی و غرور نوجوانی، هرگز به ذهنم خطور نکرد که کسی که در این دهکدۀ دور افتاده زندگی می کند، می توانسته گذشتۀ علمی باشکوهی داشته باشد. وقتی او در مدرسۀ من حاضر شد تا در مورد مشاغل مربوط به زنان در علوم صحبت کند، بسیار متعجب شدم. من مطمئن بودم که ویژگی های خوب بسیار بیشتری در مورد خانم تیپر، بیش از آنچه تصور می کردم وجود دارد.

شهرتی جاودانه …

در طول زندگی حرفه ای اش، موفقیت های تیپر همیشه به طور رسمی یا کاملاً شناخته نشده بود. از عدم حضور رسمی در کمبریج گرفته تا دعوت شام لغو شده از انجمن سلطنتی! با این حال، در سال 1994، برای به رسمیت شناختن کمک های کنستانس تیپر به دانشگاه، یک درخت شاه بلوط شیرین به احترام صدمین سالگرد تولد تیپر در محوطۀ کالج Newnham کاشته شد.

طبق گفتۀ همكاران، در آن زمان  تیپر حافظۀ كوتاه مدت خود را از دست داده بود اما هنوز هم می توانست با عشق و علاقه، دوران حضور خود در كمبریج را به یاد بیاورد.

«جان استیسی» وكیل وی، در نامه ای به كالج نیونهام نوشت:

این مراسم به طور ویژه ای انتخاب شده بود. زیرا دکتر تیپر همیشه علاقۀ زیادی به امور روستایی و باغبانی داشت. در واقع، تنها زمانی که او کاملاً به هشتاد سالگی رسیده بود متقاعد شد در زمان باغبانی از درختان سیب خود بالا نرود!

کنستانس تیپر در سال 1955 در سن 101 سالگی درگذشت. او اکنون نه تنها به خاطر کار مهمی که انجام داد، بلکه به خاطر نگرشی که به او کمک کرد در حرفۀ خود به موفقیت های زیادی برسد، شهرت دارد. همکارش بیکر در این باره گفته است:

قدرت او در پیگیری کارش در یک محیط بسیار مردانه، همیشه توسط کسانی که با او همکاری داشته اند به خاطر سپرده خواهد شد.

منابع

1. Brian Cathcart, “No Dinner, but a Nice Box of Chocs,” New Statesman, 133 (4675) (2004), p. 16.

2. H.C.H. Carpenter and Constance F. Elam, “Crystal Growth and Recrystallization in Metals,” J. Inst. Met. XXIV (2) (1920), pp. 83-155.

3. Constance Tipper, The Deformation of Crystals (Oxford, U.K.: Oxford University Press, 1935).

4. J.F. Baker, Letter to Mrs. A.B. White, January 12, 1962 (Cambridge, U.K.: Newnham College Archives). 5. Phyllis Hetzel, “Obituary: Constance Tipper,” The Independent (December 20, 1995).