Sarah Frances Whiting (ur. 23 sierpnia 1847 w Wyoming, zm. 12 września 1927 w Wilbraham) – amerykańska fizyczka i astronomka. Była pierwszą profesorką fizyki w Wellesley College, gdzie zorganizowała katedrę fizyki i wykładała przez ponad 30 lat. Wśród jej uczennic znalazły się przyszłe astronomki i fizyczki, w tym Annie Jump Cannon, (jedna z pierwszych kobiet, które uzyskały doktorat z fizyki na uczelni w Stanach Zjednoczonych) i . Whiting była jedną z założycielek i pierwszą dyrektorką . W 1896, zaledwie kilka tygodni po ogłoszeniu odkrycia promieni rentgenowskich, należała do pierwszych osób w Stanach Zjednoczonych, którym udało się powtórzyć eksperymenty Wilhelma Röntgena.
Życiorys Sarah Whiting była jedną z dwóch córek Elizabeth Lee Comstock Whiting i Joela Whitinga. Zainteresowanie nauką wzbudził w niej ojciec, absolwent Hamilton College, nauczyciel i dyrektor kolejnych akademii średniego szczebla w północnej części stanu Nowy Jork, uczący filozofii przyrody (historycznej dyscypliny obejmującej m.in. zagadnienia, które później weszły w zakres fizyki). To on kierował jej edukacją w dzieciństwie, ucząc ją łaciny, greki i matematyki oraz nauk przyrodniczych. Już jako dziecko pomagała mu przygotowywać doświadczenia i pokazy do zajęć. W 1865 ukończyła , akademię w Le Roy w stanie Nowy Jork, której legislatura stanowa przyznała w 1857 prawo nadawania kobietom dyplomów ukończenia czteroletnich studiów. Następnie przez blisko dekadę uczyła przedmiotów klasycznych i matematyki w szkole średniej dla dziewcząt w Brooklynie. Uczęszczała wówczas na wykłady popularnonaukowe w Nowym Jorku, w znacznej części poświęcone nowym odkryciom w astronomii, fizyce, fotografii i spektroskopii (analizie widma promieniowania). Jak sama wspominała, to one wprowadziły ją na drogę naukową i zafascynowały zastosowaniem spektroskopu w astronomii. Jej zainteresowanie astronomią pogłębił wykład o zaćmieniu Słońca, do którego doszło w 1869.
W 1875 założyciel Wellesley College zaproponował jej stanowisko pierwszej profesorki fizyki, które objęła rok później. Uczelnię, otwartą w 1875, Durant założył wraz z żoną Pauline wyłącznie po to, by kształcić kobiety. Zastrzegł przy tym, że kobiety mają stanowić zarówno grono nauczające, jak i władze, a w ułożonym przez niego programie nauki ścisłe i matematyka były wymagane na równi z humanistycznymi. Na prośbę Duranta Whiting uczęszczała na wykłady Edwarda Charlesa Pickeringa w Massachusetts Institute of Technology, gdzie poznała metodę nauczania nauk ścisłych przez pracę laboratoryjną, wówczas nową w Stanach Zjednoczonych. W latach 1876–1878 uczyła w Wellesley matematyki, a cztery dni w tygodniu dojeżdżała na MIT jako gość, bo kobiet nie przyjmowano tam wtedy na studia. Poznawała tam nie tylko obsługę przyrządów, ale i procedury doświadczalne, ponieważ to do niej należał wybór aparatury dla Wellesley. Przyrządy sprowadzano wówczas z zagranicy od firm, które nie wydawały katalogów, więc żeby obejrzeć sprzęt przed zamówieniem, objeżdżała pracownie innych uczelni, m.in. Harvardu, Yale, Amherst, Bowdoin i Uniwersytetu Pensylwanii. Pracownię urządzono w 1878 na poddaszu College Hall, a aparaturę, która przychodziła w częściach, Whiting składała sama, z pomocą Duranta. Zorganizowała tam katedrę fizyki oraz studencką pracownię fizyki doświadczalnej – drugą taką pracownię w Stanach Zjednoczonych i pierwszą przeznaczoną dla kobiet. Fizyka pozostawała w Wellesley przedmiotem obowiązkowym dla wszystkich kandydatek do dyplomu aż do 1893, a doświadczenia pokazowe Whiting prowadziła bez asystentów do 1885.
W 1879 Pickering zaprosił ją również do Harvard College Observatory, by zapoznała się z nowymi technikami stosowanymi w astronomii, takimi jak spektroskopia. W tym samym roku zaczęła prowadzić w Wellesley semestralne wykłady z astronomii, a w 1880 uruchomiła pierwszy kurs, który formalnie nosił nazwę „fizyka stosowana”. Przez dwadzieścia lat całe astronomiczne wyposażenie uczelni stanowiły czterocalowa przenośna luneta Browninga, globus nieba, efemerydy (tablice przewidywanych położeń ciał niebieskich), fotografie i mapy nieba. Whiting opracowała ćwiczenia astronomiczne możliwe do wykonania za dnia, przygotowujące do obserwacji nocnych i je uzupełniające. Pomysł obserwacji dziennych przypisywała inspiracji Pickeringa.
Jej program astronomii zawierał więcej fizyki niż inne ówczesne programy układane dla kobiet: obejmował zajęcia i ćwiczenia laboratoryjne ze spektroskopii i fotometrii oraz partie poświęcone gwiazdom zmiennym i plamom słonecznym. W 1905 Wellesley mógł już prowadzić studia magisterskie z astronomii. , w 1886 pierwsza kobieta z doktoratem z astronomii na Uniwersytecie Columbia, uznała, że przygotowanie z mechaniki nieba, jakie zdobyła u Whiting w toku studiów, dorównywało poziomem tamtejszym studiom doktoranckim. Sama Whiting nie prowadziła systematycznych badań naukowych, ale uważnie śledziła ich wyniki oraz nowe przyrządy i na bieżąco uzupełniała o nie swoje zajęcia. Annie Jump Cannon wspominała, że Whiting zwracała uwagę całej uczelni na każde niezwykłe zjawisko astronomiczne. Jako przykłady podawała jasną kometę C/1882 R1 i przejście Wenus z tego samego roku.
W latach 1888–1889 wyjechała do Niemiec i krótko studiowała na Uniwersytecie Berlińskim. W 1896 wyjechała natomiast do Szkocji, gdzie na Uniwersytecie Edynburskim, niedługo wcześniej otwartym dla kobiet, studiowała pod kierunkiem fizyka Petera Guthriego Taita.
Na wyjazdy do Europy wykorzystywała urlopy naukowe. Przyjmowano ją w pracowniach znanych uczonych, głównie na Wyspach Brytyjskich, rzadziej na kontynencie. W 1888 gościła m.in. u Normana Lockyera, Olivera Lodge’a, Williama Thomsona (późniejszego lorda Kelvina) i lorda Rayleigha. Pracownie Wellesley College zwiedził wcześniej Rayleigh, gdy przyjechał do Ameryki na zjazd British Association w Kanadzie. To on dał Whiting list polecający, dzięki któremu mogła odwiedzić Thomsona. W Glasgow Whiting spędziła kilka godzin w pracowniach Thomsona. Opowiedział jej, jak powstawały jego elektrometr kwadrantowy i rejestrator syfonowy, i pokazał „doświadczenie wiekowe”, które miało trwać sto lat i ujawnić tempo przemieszczania się cząsteczek. Jak wspominała, w przeciwieństwie do wielu innych uczonych brytyjskich i niemieckich Thomson nie okazał ani zdziwienia, ani niepokoju, że kobieta poświęca się matematyce i fizyce. Kilka miesięcy później uczestniczyła w zjeździe British Association w Bath, gdzie dyskutowano świeże wyniki Heinricha Hertza. W 1896 była na zjeździe w Liverpoolu, na którym Thomson zaprosił ją na prywatny pokaz z udziałem Philippa Lenarda i jego lamp. W 1913 wzięła udział w zjeździe w Bonn.
W lutym 1896, zaledwie kilka tygodni po publicznym ogłoszeniu odkrycia promieni rentgenowskich, Whiting przeprowadziła wraz ze współpracownikami doświadczenia z tym promieniowaniem. Była jedną z pierwszych osób w Stanach Zjednoczonych, którym udało się powtórzyć eksperymenty Wilhelma Röntgena. Według Johna S. Camerona i Jacqueline Marie Musacchio Whiting była przy tym prawdopodobnie pierwszą kobietą, która przeprowadziła udane doświadczenia rentgenowskie w Stanach Zjednoczonych, oraz niemal na pewno pierwszą osobą, która przeprowadziła takie doświadczenia w studenckiej pracowni. Jak wspominała jej uczennica Annie Jump Cannon, Whiting natychmiast po doniesieniach prasy „uruchomiła starą rurę Crookesa” (wczesną lampę próżniową wytwarzającą promienie katodowe) i uzyskała jedne z pierwszych w kraju zdjęć monet w sakiewce i kości pod skórą. W doświadczeniach uczestniczyły wykładowczyni fizyki Mabel Augusta Chase, asystentka Whiting Annie Jump Cannon – dawna studentka Wellesley, która wróciła na uczelnię w 1895 – oraz studentka Grace Evangeline Davis. Sprawdzały one, jak różne ustawienia aparatury wpływają na jakość obrazu oraz jak promienie przenikają przez rozmaite materiały. Oryginalne klisze Whiting nie zachowały się, lecz piętnaście wykonanych z nich odbitek odnaleziono w przeznaczonym do rozbiórki budynku kampusu.
mały|Mabel Augusta Chase podczas wykonywania radiogramu własnej dłoni w laboratorium fizyki Wellesley College, ok. 1896
mały|Obserwatorium Whitin na fotografii opublikowanej w roczniku Wellesley College „Legenda” (1935) W 1898 Stephen V.C. White wystawił na sprzedaż swój 12-calowy refraktor Fitza i Clarka. Whiting znała go z obserwacji, które prowadziła z brooklyńskimi uczennicami w obserwatorium White’a, i ceniła za jakość optyki. Podczas starannie przygotowanej kolacji przekonała wtedy zamożną członkinię rady powierniczej Wellesley, , że uczelnia potrzebuje obserwatorium, a Whitin ufundowała je wraz z tym teleskopem. Obserwatorium Whitin – budynek z białego marmuru z miedzianym dachem – otwarto w 1900, a w 1906 rozbudowano. Whiting została jego pierwszą dyrektorką i zamieszkała w mieszczącym się w nim mieszkaniu razem z siostrą Elizabeth, urzędniczką uczelni. Siostry często organizowały tam przyjęcia dla studentek, absolwentek, wykładowców i gości uczelni.
Podczas pobytu w Wielkiej Brytanii w 1896 często bywała w obserwatorium w Tulse Hill i zaprzyjaźniła się z Margaret Lindsay Huggins, współpracowniczką Williama Hugginsa w pracach nad widmami gwiazd. Z obojgiem spędziła wiele czasu, co tłumaczy nacisk, jaki w nauczaniu kładła na spektroskopię gwiazd. Po śmierci Williama Hugginsa w 1910 Lady Huggins przekazała Wellesley College zbiory z ich domu i obserwatorium: według Cannon siedemset książek, pięćdziesiąt obrazów, dawną biżuterię i hafty oraz dwanaście małych przyrządów astronomicznych. Whiting opisała te nabytki w „Popular Astronomy”. Interesowała się też najnowszymi zastosowaniami techniki w nauce. Spotkała się z Thomasem Edisonem i zapoznała się z działaniem rozwijanych przez niego lamp żarowych, a następnie zaprezentowała je społeczności Wellesley, by przekonać radę powierniczą uczelni do zainwestowania w tę nową technologię.
Whiting została też zaproszona do New England Meteorological Society, w którym była jedyną kobietą. To wyróżnienie skłoniło ją do wprowadzenia w Wellesley kursu meteorologii. Przez dziesięć lat, gdy w okolicy nie było stacji pogodowej, jako ochotniczka prowadziła regularne obserwacje meteorologiczne, a jej studentki przekazywały zebrane dane do amerykańskiego Biura Pogody. Była też jedną z niewielu kobiet należących do American Physical Society i American Astronomical Society.
W 1905 Tufts College przyznał jej doktorat honoris causa (Sc.D.). W 1912 odeszła z katedry fizyki, by odtąd zajmować się wyłącznie astronomią, nadal kierując Obserwatorium Whitin. Na swoje miejsce przygotowywała wcześniej Louise Sherwood McDowell, dawną uczennicę z rocznika 1898. McDowell wróciła do Wellesley w 1909 z doktoratem z Uniwersytetu Cornella i z dorobkiem badawczym w fizyce, a w 1912 objęła po Whiting kierownictwo katedry. Z funkcji dyrektorki obserwatorium Whiting ustąpiła w 1916. Po odejściu z uczelni obie siostry przeniosły się do Wilbraham. Whiting zmarła tam w 1927 w wieku 80 lat. Przyczyną jej śmierci były miażdżyca i choroba nerek. Do końca życia zachowała status profesor emerita Wellesley College.
Publikacje Whiting napisała podręcznik (1912). Była też autorką kilku artykułów poświęconych nauczaniu astronomii w czasopiśmie „”, m.in. o wykorzystaniu wykresów w dydaktyce astronomii, zajęciach spektroskopowych dla studentek, fotografii w nauczaniu astronomii oraz metodyce nauczania astronomii. Ogłosiła również notę o własnych obserwacjach Jowisza i wzajemnych zaćmieniach jego księżyców. Opublikowała także wspomnienia o Margaret Lindsay Huggins i lordzie Kelvinie oraz opis zbiorów, które Lady Huggins przekazała Obserwatorium Whitin. W 1913 opublikowała w „” autobiograficzny artykuł .
Wyróżnienia i członkostwa doktorat honoris causa (Sc.D.) Tufts College (1905) członkini American Association for the Advancement of Science (AAAS) w randze fellow (1883) – jedna z pierwszych sześciu kobiet wybranych do tej rangi i jedyna z nich reprezentująca astronomię lub fizykę członkini American Physical Society