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我們對(duì)夜空中神秘星體的許多了解，都要感謝一位偉大的天體物理學(xué)家--錢德拉塞卡，10月19日正是他誕辰 108 周年的日子。 錢德拉塞卡破解了恒星的命運(yùn)軌跡，自己的學(xué)術(shù)生涯卻十分坎坷，其中最大的打擊正是來自他曾經(jīng)信任的導(dǎo)師。  圖說:錢德拉塞卡。圖片來源:nobelprizeseries.in 1921 年夏天， 在地中海緩緩前行的客輪上，船上一位印度學(xué)者對(duì)海水魅人的藍(lán)色產(chǎn)生了好奇，在甲板上支起了簡(jiǎn)易的光學(xué)儀器，想要看清海水深沉藍(lán)色的秘密。這個(gè)秘密，就是我們熟知的拉曼效應(yīng)(Raman scattering)，那位印度學(xué)者就是著名的物理學(xué)家錢德拉塞卡拉·拉曼(Sir Chandrasekhara Raman)。因?yàn)閷?duì)光的散射和拉曼效應(yīng)的貢獻(xiàn)，錢德拉塞卡·拉曼在 1930 年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，這是亞洲科學(xué)家第一次收獲這項(xiàng)榮譽(yù)。 就在頒獎(jiǎng)的同一年，他 19 歲的侄子也曾在甲板上思考著天地間的奧秘。同船的人都沉浸在美酒佳肴和歌舞升平之中，這位少年坐在甲板上凝望著滿天繁星，思考著它們的前世今生和最終的進(jìn)化命運(yùn)。靜謐星空下，他初步計(jì)算出一個(gè)結(jié)果:當(dāng)質(zhì)量大于太陽質(zhì)量的 1.44 倍，恒星的最終歸宿將不會(huì)是當(dāng)時(shí)主流觀點(diǎn)認(rèn)為的白矮星。 這個(gè)恒星質(zhì)量極限，就是著名的錢德拉塞卡極限(Chandrasekhar Limit)，而這個(gè) 19 歲就得出諾獎(jiǎng)級(jí)理論的少年，就是蘇布拉馬尼揚(yáng)·錢德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar)，著名的印度裔美國籍物理學(xué)家和天體物理學(xué)家。  圖說:錢德拉塞卡極限 只是相比他的叔父，錢德拉塞卡的諾獎(jiǎng)之路走得異常曲折。 被上天眷顧的“神童” 錢德拉塞卡于 1910 年 10 月 19 日出生在印度的一個(gè)婆羅門家族，父親是印度會(huì)計(jì)暨審計(jì)部門的高階官員，母親也是位知識(shí)份子。錢德拉塞卡在中學(xué)時(shí)期就展現(xiàn)出了驚人的數(shù)學(xué)天賦，被譽(yù)為神童;他并沒有因此自視甚高，反而刻苦到父親都看不下去，常勸他去海邊走走，這時(shí)候錢德拉塞卡就會(huì)跑到鄰居家讀幾個(gè)小時(shí)書再回家。  圖說:錢德拉塞卡。圖片來源:stardate.org 錢德拉塞卡 15 歲進(jìn)入清奈的院長(zhǎng)學(xué)院(Presidency College)，20 歲獲得物理學(xué)榮譽(yù)學(xué)士學(xué)位，畢業(yè)后獲得印度政府為他特設(shè)的獎(jiǎng)學(xué)金前往英國深造，成為著名天文學(xué)家拉爾夫·霍華德·福勒(Ralph Howard Fowler)的學(xué)生。23 歲那年，他獲得了劍橋大學(xué)三一學(xué)院(Trinity College, Cambridge)博士學(xué)位，同年成為三一學(xué)院的研究員，認(rèn)識(shí)了 51 歲的天體物理大牛亞瑟·斯坦利·愛丁頓(Arthur Stanley Eddington)。 家境優(yōu)越，天賦過人，自己又努力，錢德拉塞卡的人生看起來非常順利，直到…… 論文被導(dǎo)師當(dāng)眾撕毀 在劍橋的日子里，錢德拉塞卡將甲板上關(guān)于星際的思考與演算進(jìn)行了更深更完整的總結(jié)。他認(rèn)為，愛丁頓為主的科學(xué)家支持的恒星理論存在明顯的缺陷，因?yàn)樗耆雎粤艘粋€(gè)事實(shí)，即坍縮恒星內(nèi)部的電子是以光速運(yùn)動(dòng)的;需要將愛因斯坦狹義相對(duì)論的納入其中，這個(gè)理論才能完整解釋恒星的誕生和死亡。 錢德拉塞卡與導(dǎo)師愛丁頓進(jìn)行了討論，愛丁頓鼓勵(lì)他在 1935 年的英國皇家天體物理學(xué)會(huì)(Royal Astrophysical Society)會(huì)議上提出這個(gè)理論，還為他爭(zhēng)取到了會(huì)議發(fā)言權(quán)。 到了會(huì)議那天，錢德拉塞卡自信地宣讀了論文，甚至幾乎說出了現(xiàn)在的黑洞概念，卻怎么也想不到接下來要面對(duì)的事情。  圖說:愛丁頓和遠(yuǎn)征時(shí)的報(bào)紙。圖片來源:blogspot.com 愛丁頓隨后上臺(tái)發(fā)言。他一開始還很平和地說著白矮星的研究歷史，但說到道錢德拉塞卡的推論時(shí)，卻說它是一個(gè)謬論。他反對(duì)錢德拉塞卡提到的兩種簡(jiǎn)并，認(rèn)為根本不存在相對(duì)論簡(jiǎn)并。說著說著，愛丁頓還當(dāng)場(chǎng)把錢德拉塞卡的論文撕成兩半! 錢德拉塞卡萬萬沒想到會(huì)遇到這么猛烈的攻擊，主持人卻還讓他感謝愛丁頓的“建議”。會(huì)后很多人都對(duì)錢德拉表達(dá)了一樣的觀點(diǎn):“盡管不知道為什么，但我知道愛丁頓是對(duì)的。”畢竟，相比大名鼎鼎的愛丁頓，錢德拉塞卡只是個(gè) 24 歲的無名小卒。 “愛丁頓愚弄了我。我心煩意亂。我不知道是否該繼續(xù)我的職業(yè)生涯。” 錢德拉塞卡找到玻爾、狄拉克、泡利等人，來解決他和愛丁頓爭(zhēng)論的物理問題，這些物理界大牛私下也都承認(rèn)錢德拉塞卡是正確的，但都不愿公開“站隊(duì)”。 這場(chǎng)爭(zhēng)論一直持續(xù)了好幾年，錢德拉塞卡多次受到愛丁頓的公開抨擊。最后，英國已經(jīng)沒有誰愿意給錢德拉塞卡提供職位，他只能前往美國芝加哥另尋出路。 十年專一科，科科著經(jīng)典 錢德拉塞卡從爭(zhēng)論中抽身，將在英國的白矮星研究和錢德拉塞卡極限總結(jié)成《恒星結(jié)構(gòu)研究導(dǎo)論》，1939 年出版，之后就轉(zhuǎn)向了其他研究。這或許有些落寞，卻也未必是壞事。 至此之后，錢德拉塞卡每十年就會(huì)改變方向，轉(zhuǎn)向新的領(lǐng)域。從恒星動(dòng)力學(xué)(1943 年出版學(xué)術(shù)著作《恒星動(dòng)力學(xué)原理》)，到大氣輻射傳輸(1950 年出版《輻射傳輸》)，再到磁流體力學(xué)(出版《等離子體物理》和《流體動(dòng)力學(xué)和磁流體力學(xué)的穩(wěn)定性》等專著)、廣義相對(duì)論應(yīng)用、黑洞的數(shù)學(xué)理論(1969 年出版《平衡橢球體》)等，錢德拉塞卡都留下了經(jīng)典研究和著作，那本《平衡橢球體》更是解決了困擾數(shù)學(xué)家近一個(gè)世紀(jì)的難題。  圖說:錢德拉塞卡。圖片來源:pixshark.com 這種只要做出成績(jī)便抽身的科研作風(fēng)，用錢德拉自己的話說就是:“每隔 10 年投身于一個(gè)新的領(lǐng)域，可以保證你具有謙虛精神，你就沒有可能與年輕人鬧矛盾，因?yàn)樗麄冊(cè)谶@個(gè)新領(lǐng)域里比你干的時(shí)間還長(zhǎng)!” 而且，即使曾受到導(dǎo)師巨大的羞辱，錢德拉塞卡自己對(duì)學(xué)生可謂關(guān)懷備至。他曾堅(jiān)持驅(qū)車數(shù)百英里，給只有兩個(gè)人的班級(jí)上課，即使是在芝加哥嚴(yán)酷的寒冬里--這兩個(gè)學(xué)生就是楊振寧和李政道。 終獲諾獎(jiǎng)和超越諾獎(jiǎng)之外 差不多 30 年后，錢德拉塞卡極限理論才得到了天體物理學(xué)界的公認(rèn)。黑洞物理學(xué)研究也因此停滯了 30 年。到 1983 年，當(dāng)錢德拉塞卡因?yàn)檫@一天才的思想，最終從瑞典國王手中接過諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的獎(jiǎng)?wù)聲r(shí)，已是兩鬢斑白。他的學(xué)生楊振寧和李政道獲獎(jiǎng)的時(shí)間都比他早了 26 年。  圖說:最左為錢德拉塞卡。圖片來源:mid-day.com 不過，在獲得諾獎(jiǎng)之前，錢德拉塞卡也已經(jīng)贏得了無數(shù)榮譽(yù)和獎(jiǎng)?wù)隆?952 年，他成為著名的《天體物理學(xué)雜志》(Astrophysical Journal)的主編;次年，他獲得英國皇家天文學(xué)會(huì)(Royal Astronomical Society)頒發(fā)的最高獎(jiǎng)項(xiàng)金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?The GoldMedal);到六十年代，他又獲得了來自美國的多項(xiàng)榮譽(yù)，包括美國國家科學(xué)院(US National Academy of Science)頒發(fā)的德雷珀獎(jiǎng)?wù)?DraperMedal)。 其實(shí)早在 1944 年愛丁頓去世時(shí)，錢德拉就已經(jīng)選擇了原諒他，仍給予了他極高的評(píng)價(jià)，稱贊他是僅次于施瓦西的最偉大天文學(xué)家，認(rèn)為“當(dāng)初愛丁頓的激烈抨擊并不是出于個(gè)人動(dòng)機(jī)，更多的是一種高人一等、貴族氣派的科學(xué)觀和世界觀”。 他還說:“假定當(dāng)時(shí)愛丁頓同意自然界有黑洞……這種結(jié)局對(duì)天文學(xué)是有益處的，但我不認(rèn)為對(duì)我個(gè)人有益。愛丁頓的贊美之詞將使我那時(shí)在科學(xué)界的地位有根本的改變……但我的確不知道，在那種誘惑的魔力面前我會(huì)怎么樣?！?/p> 錢德拉常將自己比做科學(xué)小道上的徘徊者，彎彎轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)走了一路--在印度出生長(zhǎng)大，去英國求學(xué)，于美國度過職業(yè)生涯--仿佛一位躑躅獨(dú)行者。學(xué)術(shù)權(quán)威的打壓和種族歧視并不能掩蓋他的光芒，他仍是一顆真正的“明星”。 |
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