Stabilisatoren

Bruk nok tid på MIT, og du begynner å fortelle folks livshistorier med tall. Bortsett fra en og annen pause i Washington, DC, inkludert en periode som sekretær for luftforsvaret på 1990-tallet, har Sheila Widnall vært ved instituttet i 62 år. Hun har oppnådd tre grader, alle i kurs 16, og tre patenter, alle delt med tidligere studenter hvis forskning på vindseil, turbiner og flyveiler hun drev. Hun har vært instituttprofessor i 20 år og har publisert en rekke forskningsartikler som omhandler alt fra aeroelastisitet til helikopterstøy. Men hennes mest varige vitenskapelige arv består av én skiftende form.

Hvis du er i vitenskap og ingeniørfag, og du gjør noe veldig bra, oppkaller de det etter deg, sier med-aero-astroprofessor Ed Greitzer. Akkurat som krefter er oppkalt etter fysikere og arter for biologer, er ustabiliteter – beskrivelser av hvordan spesifikke gasser, væsker eller plasmaer oppfører seg – oppkalt etter væskedynamistene som oppdager dem.

Widnall-ustabiliteten, som hun beskrev i en serie artikler på begynnelsen av 1970-tallet, gjelder virvelringer: hvis du noen gang har sett en røykring sakte utvide seg og trekke seg fra hverandre, har du sett den. Det kjennetegner også de turbulente kjølvannene som fly etterlater seg. Flytende virvler har små bølger som genereres og deretter brytes opp, forklarer hun. Hvis et annet fly avskjærer den etterfølgende virvelen, kan noen bli drept, fordi det er en virvlende strøm. For eksempel, hvis ett fly lander og et andre følger for tett i hælene, kan det treffe kjølvannet, velte og krasje. En riktig forståelse av Widnalls ustabilitet hjelper til med å forhindre slike ulykker (som en som tok livet av en venn av Widnall fra flyvåpenet) så vel som overkorreksjoner (første gang de landet 747 i Italia, stengte de flyplassen i en time, hun sier). Ekspertene som utvikler landingsstandarder brukte Widnall-ustabiliteten for å komme frem til en tommelfingerregel som involverer enda et tall: Folk vet nå at hvis du lander fly med tre minutters mellomrom, vil det være tryggere, sier hun.

Det var den eneste jobben jeg ville ha tatt i DC. Jeg ønsket å være sammen med folket i Luftforsvaret. Jeg ville fly.

Widnalls CV inkluderer en lang rekke av førsteplasser. Da hun ble utnevnt til adjunkt i luftfart og astronautikk etter å ha oppnådd doktorgraden sin ved MIT i 1964, ble hun den første kvinnen som fikk en fakultetsstilling ved School of Engineering. Hun var også den første kvinnen som fungerte som MITs leder for fakultetet – et kontor hun hadde fra 1979 til 1981 – og den første kvinnelige presidenten for American Institute of Aeronautics and Astronautics. I 1993 ble hun den første kvinnen til å lede en gren av det amerikanske militæret da president Bill Clinton søkte henne til toppjobben i luftvåpenet.

Widnall ble født i 1938 i Tacoma, Washington, og vokste opp nær den endelige innflygingen til McChord Air Force Base, i skyggen av fly som kommer og går. (Jeg tilbrakte barndommen min med å vinke til piloter, fortalte hun MIT Nyheter i 2004, da hun ble valgt inn i National Women's Hall of Fame. Nå vinker de til meg.) Da Clinton-administrasjonen først ringte for å høre om hun kunne tenke seg en jobb i Washington, sa hun nei; hun hadde ingen interesse i å jobbe for NASA eller på de øverste nivåene i forsvarsdepartementet. Men muligheten til å lede Luftforsvaret var et tilbud hun ikke kunne takke nei til. Det var virkelig et kick, sier hun. Det var den eneste jobben jeg ville ha tatt i DC. Jeg ønsket å være sammen med folket i Luftforsvaret. Jeg ville fly. Mens hun ledet luftforsvaret, fant hun et annet avgjørende tall: Jeg ble supersonisk! Og jeg trakk ni Gs.

Det er også andre viktige nyanser. Hun er ofte den første som kommer til avdelingen om morgenen. Når jeg får oppringninger klokken 07.00, trenger jeg ikke å se på nummervisningen for å vite hvem det er, sier Greitzer, som fungerte som assisterende leder og deretter nestleder for aero-astro i nesten et tiår.

Sheila Widnall og forsvarsminister William Cohen ønsker president Clinton velkommen til Pentagon i 1997 for å feire 50-årsjubileet til Luftforsvaret. Helene C. Stikkel

De tidlige morgensamtalene kommer ofte fordi Widnall har løst et vanskelig problem de begge var interessert i – vanligvis på en måte som jeg aldri ville ha tenkt på, fordi det er en karambole av denne tingen å rikosjettere av den tingen, sier han. Hun er en slags naturkraft. Noen ganger, legger han til, forteller hun ham at det er han som må gjøre karameringen. Og det er vanligvis ingenting jeg kan si, sier han. Alt hun sier jeg skal gjøre, tenker jeg: 'Å, ja ... jeg burde.'

Og det er sannsynlig at hun var den første bachelorrådgiveren som tok ansvar for en innendørs fallskjermhoppingstur i en vertikal vindtunnel. Mens jeg håpet å se henne komme inn i vindtunnelen, gjorde hun det ikke, minnes en av hennes tidligere rådgivere, John Graham ’17, SM ’17. Men jeg er sikker på at hvis hun var yngre ville hun ha hoppet inn, uten tvil.

Widnall-rapporten

Da Widnall var 17, ga onkelen hennes, som jobbet for et gruveselskap, henne en del uran. Hun gjorde det til sentrum av et prosjekt som tok førstepremien på sin lokale vitenskapsmesse i Tacoma. Seieren hennes trakk oppmerksomheten til en av messens dommere, som tilfeldigvis var en MIT-utdannet. Han foreslo at hun også skulle reise dit, og tilbød seg å sikre henne et stipend. Jeg sa: «Ok, hvor er det?» husker hun. Men hun tok rådet hans. Å gå til MIT ville forme livet hennes – og hennes tilstedeværelse ved instituttet ville også bidra til å omforme MIT.

Hvis ingeniørfag ikke gir velkommen plass for [kvinner], vil ingeniørarbeid bli marginalisert.

Det er litt vanskelig å huske hvordan det hele startet, sier hun, [men] bidragene jeg har gitt til MIT på noen av disse politikkområdene har vært ganske betydelige. Widnall henter et tykt hefte fra en skrivebordsskuff og stikker det ned på et bord: Dette er typisk. Det er en kopi av I offentlig interesse , en rapport generert av en fakultetskomité som hun ledet i 2002, som omhandler restriksjoner på forskning pålagt av den føderale regjeringen etter 11. september-angrepene. De ville ikke at våre internasjonale studenter skulle kunne ta kurs, forklarer hun. Og vi sa: 'Vi er et universitet. Vi er helt åpne.» Rapportens konklusjoner – at klassifisert forskning ikke bør utføres på campus, og at ingen studenter bør kreves å ha sikkerhetsklarering for å utføre forskning, lese dokumenter eller dra nytte av MITs fasiliteter – artikulerte retningslinjer som fortsatt er på plass i dag.

I løpet av årene har Widnall også ledet komiteer for akademisk ansvar, opptak til studenter og økonomisk støtte, disiplin og utdanningspolitikk. (Hun fant tid til å tjene på MIT Technology Review styret fra 2009 til 2014 også.) Hennes komités rapport om avdelingsreorganisering – inspirert av den plutselige oppløsningen av Institutt for anvendte biologiske vitenskaper i 1988, som sjokkerte fakultet og studenter, og som hun kaller en total forargelse – skissert en formell prosess for omorganisering eller oppløsning av avdelinger som garanterer fakultetsjobber. Nå, når en slik endring skjer, kalles den resulterende briefen en Widnall-rapport. Innenfor aero-astro-avdelingen er hun nesten en del av samvittigheten vår, sier Greitzer, som for tiden jobber med Widnall i avdelingens to-personers fakultetspriser og anerkjennelseskomité. Hun holder oss til høye standarder.

Widnall kommer tilbake fra en supersonisk flytur på en F-15 på sin første dag i jobben som sekretær for luftforsvaret i 1993. Wikimedia Commons

Arbeidet hennes av denne typen har utvidet seg utenfor MIT. Som sekretær for luftforsvaret destillerte hun tjenestens implisitte filosofi til et sett med kjerneverdier som fortsatt er i bruk i dag: Integritet først, Service foran seg selv og fortreffelighet i alt vi gjør. (Hvis du deltar på en presentasjon av en luftvåpenoffiser, vil du se kjerneverdiene nederst på åpningspresentasjonsbildet, sier Widnall. Og [offiseren] har absolutt ingen anelse om hvor de kom fra. De er bare Air Force.) Jeg gjorde andre ting – lanserte kjøretøyprogrammer og jagerfly, standardgreiene som luftforsvarets sekretærer gjør, sier hun. Men over det var kjerneverdiene.

I 2003 var hun medlem av granskingsutvalget som forsøkte å finne ut hvorfor romfergen Columbia hadde gått i oppløsning da den kom tilbake til jorden tidligere samme år. De fant at selv om den direkte fysiske årsaken kan ha vært et løst stykke skum som traff en sårbar del av venstresiden, spilte også kulturelle og organisatoriske spørsmål en rolle. Styret utstedte en rekke anbefalinger for å hjelpe NASA med å unngå fremtidige ulykker, fra forbedring av bildesystemer til å etablere en uavhengig standardsettende gruppe, nå kalt Technical Authority.

Ett diagram fra etterforskningen, som viser spredningen av rusk over et bredt stykke av det amerikanske sørvestlandet, henger på veggen til Widnalls kontor, rett innenfor døren. For å lære elevene om problemets mange dimensjoner, ville jeg ha en kopi å ta opp her, sier hun. [NASA var] så flau over at de hadde hatt en krasj, de ville ikke gi det til meg. Og jeg kjempet mot dem og insisterte. Hun ble med andre ord en del av deres samvittighet også, enten de likte det eller ikke.

Widnall-effekten

Når Widnall reflekterer over tiden sin ved instituttet, blir det klart at hun har vært vitne til – og bidratt til å presse på – dens pågående transformasjon fra en primært mannlig institusjon til en som er mer imøtekommende for kvinner og mer mangfoldig generelt. Da hun først kom til MIT, høsten 1956, ble hun overrasket over to ting: arkitekturen til sovesalen for kvinner på Bay State Road (Det falt meg aldri inn at hus kunne ha vinduer på bare to sider, som hun en gang sa det), og det sølle antallet kvinner (23) i klassen hennes. (På det tidspunktet var det 129 kvinnelige studenter ved hele instituttet, av 6000 totalt.) Etter hvert som hun gikk videre fra bachelor til doktorgradsstudent til professor, fortsatte andelen kvinner å krympe. På ett fotografi fra aero-astro-fakultetet, fra 1967, er hun den eneste uten slips.

Røykmønstre viser ustabiliteten til en rund stråle (til venstre) og veksten av bølger rundt en virvelring (til høyre).

• Etterfølgende virvler skapes av fly når de flyr. Disse virvlene har en ustabilitet som får dem til å bryte opp. Kortbølge-ustabiliteten kalles Widnall-ustabiliteten. Det er også noe du ser i virvelringer. Det er bare en veldig grunnleggende væskemekanisk ustabilitet. Da jeg var sekretær for luftforsvaret, dro jeg opp til Princeton for å holde et seminar. Noen av fakultetet snakket om Widnall-ustabiliteten, og flyvåpenassistenten min mente de fornærmet meg. Jeg trodde han skulle slå noen. Og jeg sa: ‘Nei, det er et kompliment!’ Det er en ekte ære i væskemekanikk å ha en ustabilitet oppkalt etter deg.

Men som væskedynamikere godt vet, er ingenting noensinne helt stabilt, og noen ganger kan en riktig påført kraft hjelpe til med å fremskynde ting. Å øke andelen kvinnelige studenter - det var en av mine store ting, sier Widnall. Hun identifiserte raskt en rekke steder hvor kvinner hadde en tendens til å forlate rørledningen. Et stort problem var i selve opptaksprosessen. På slutten av 1980-tallet oppmuntret Widnall Arthur Smith, som snart skulle bli dekan for lavere utdanning, til å fornye MITs opptaksprosess. Han hadde delt med henne data fra sin studie av forholdet mellom elevenes SAT-poengsum i matematikk og deres faktiske prestasjoner når de ankom MIT – og konklusjonen hans om at testen var en dårlig prediktor for suksess for kvinner. På hennes oppfordring tenkte han om på MITs bruk av testen, og fra 1989 til 1990 vokste andelen kvinner i førsteårsklassen fra 26 prosent til 38 prosent. Vi snakket mye om at vi ville ha flere kvinnelige studenter, sier Widnall. Og jeg sa: Se: kvinnene vi ønsker er kvinnene som søker. Vi burde bare innrømme flere av dem.

I mellomtiden, ettersom flere og flere kvinner ankom MIT, jobbet Widnall for å sikre at de følte seg velkomne og selvsikre. Et førsteårsseminar hun startet - i 1974, med et banebrytende fakultetsmedlem Millie Dresselhaus - vartet jobbsamtaler med tegning og sveisepraksis. Kalt What Is Engineering?, var det ment å demonstrere hvordan en karriere innen feltet kan se ut, rettet mot studenter som kanskje ikke har vokst opp med å innse at de kunne forfølge en. For noen unge kvinner bidrar selve Widnalls tilstedeværelse til å få dette målet til å virke oppnåelig. Det var så viktig for meg at hun var en sterk kvinne i romfart, sier fly-astro-major Annika Rollock ’18, som ba om Widnall som sin rådgiver. Jeg hadde egentlig aldri fått sjansen til å se en sterk kvinneskikkelse i feltet som jeg ønsket å gå inn på.

Widnall har også brukt plattformen sin til å forklare problemet til
andre utenfor MIT. I 1988 kalte hun foredraget hun holdt som president for AAAS Voices from the Pipeline, og gikk gjennom resultatene av en demografisk studie for å forklare hvorfor kvinner kan forlate ingeniørfaget under eller etter forskerskolen. Tolv år senere holdt hun en tale for et publikum fullt av ingeniører der hun listet opp dusinvis av ting som fortsatt kan hindre kvinner i å lykkes. Disse varierte fra det systemiske – mangel på rollemodeller; professorer som misligholder maskuline pronomen – til det tilsynelatende trivielle, som forventningen om at alle ingeniører vil ha en stor del av pi utenat. (Dette, sa hun i talen, virket for henne som en type ting og hadde fått henne til å tenke på andre forventninger som, selv om de er overfladiske, likevel holder kvinner utenfor ingeniørfaget.) Å takle disse veisperringene, forklarte hun, var som viktig for feltet som det var for de som ble holdt utenfor det. Kvinner kommer til å være en stor kraft i løsningen av menneskelige problemer, sa hun. Hvis ingeniørfag ikke gir kjærkommen plass for dem … så vil ingeniørarbeid bli marginalisert.

Portrettet på Widnalls kontor er en kopi av det som skiller seg ut i et hav av jakke-og-slips-liknelser av tidligere flyvåpensekretærer langs en korridor ved Pentagon. Hun var den første kvinnen som tjente i den rollen - og den første som ble malt i en flydress. Nina Gallant

Mange av disse punktene er fortsatt frustrerende sant. (Widnall leder en arbeidsgruppe fra National Academies om hvordan seksuell trakassering i det akademiske miljøet påvirker karrieren til kvinner i vitenskapen; den vil utgi sin rapport i juni. Som sekretær for luftvåpenet hadde hun ledet en lignende arbeidsgruppe for avdelingen of Defense tilbake i 1994-95.) Men ting har absolutt endret seg. På dette tidspunktet er 46 prosent av MITs undergraduate ingeniører kvinner, sier hun. På landsbasis ligger prosentandelen rundt 20. Så MIT gjør det over dobbelt så bra, sier hun. Jeg synes vi har kommet veldig langt.

I disse dager, i tillegg til å undervise, gi råd til et dusin studenter og hjelpe studentene sine med å starte sine egne karrierer, er Widnall også leder av en ekstern rådgivende komité for United Launch Alliance, et joint venture av Boeing og Lockheed som samarbeider med Jeff Bezos private romfart. selskapet Blue Origin. Mens Blue Origin jobber med å utvikle teknologier for å redusere kostnadene ved romfart og gjøre det tilgjengelig for enkeltpersoner og bedrifter, hjelper komiteen hennes selskapet med å velge rakettmotorer. Det er en grunn til at de kaller det rakettvitenskap, sier hun. Det er så mange ting som kan gå galt når du bygger en rakettmotor, du må ha et veldig nøye gjennomtenkt testprogram. Men i en alder av 79, tenker hun på å pensjonere seg snart: Jeg kommer til det punktet hvor jeg egentlig burde.

Mens hun vurderer å trappe ned arbeidet sitt ved MIT, kan et annet familiemedlem ankomme campus til høsten. Widnall og mannen hennes, ingeniør Bill Widnall ’59, SM ’62, ScD ’67, som utviklet veilednings- og kontrollsystemer for Apollo-programmet, har to barn og to barnebarn, hvorav det ene nettopp ble tatt opp ved MIT. (Han er tydeligvis glad, sier hun. Vi får se hvordan det går.) Men uansett når hun går av med pensjon eller hvor barnebarnet hennes melder seg inn, har hun store forventninger til institusjonen hun kaller hjem. Jeg mener at MIT bør være det beste universitetet i USA, sier hun. Hvis du spør «Hvilke universiteter bidrar mest til samfunnet vårt?» ... vil jeg at MIT skal være det universitetet.

Hun stopper kort. Det er ikke en urimelig forventning at det skulle være oss. Som vanlig har hun nok rett. Når alt kommer til alt, når folk forventer ting av deg, finner du ofte ut at du kan gjøre dem. Kall det Widnall-effekten.

gjemme seg