薩拉馬尼安·錢德拉塞卡

英杰

薩拉馬尼安·錢德拉塞卡（1910-1995），印度裔美國(guó)籍物理學(xué)家和天體物理學(xué)家，因?yàn)閷?duì)恒星結(jié)構(gòu)及其演化過程的理論研究，特別是對(duì)白矮星結(jié)構(gòu)和變化的精確預(yù)言，而獲得1983年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).

才華出眾

1910年10月19日，錢德拉塞卡生于巴基斯坦的拉合爾市，當(dāng)時(shí)該市是英國(guó)統(tǒng)治下的印度的領(lǐng)地.他的父親是一位著名的會(huì)計(jì)師，收入豐厚.錢德拉塞卡在學(xué)校里有著神童的美譽(yù)，學(xué)習(xí)成績(jī)非常好，尤其是數(shù)學(xué).雖然錢德拉塞卡非常聰明，但他學(xué)習(xí)卻非常努力，因?yàn)橹R(shí)本身對(duì)他產(chǎn)生了巨大的吸引力.由于他學(xué)習(xí)的時(shí)間太長(zhǎng)，他的父親經(jīng)常勸他出去走走，以免累壞了身體.有時(shí)候他實(shí)在躲不了，就走出家門，到鄰居家學(xué)上幾個(gè)小時(shí)再回來(lái).他早年的興趣在數(shù)學(xué)方面，但父親希望他去學(xué)習(xí)物理學(xué)，后來(lái)他聽從了父親的建議.

錢德拉塞卡和另一個(gè)獲得1930年度諾貝爾獎(jiǎng)的物理學(xué)家拉曼有親戚關(guān)系，但拉曼對(duì)他們家不太友好.錢德拉塞卡的母親受到了拉曼的歧視，因此她希望兒子將來(lái)不要依靠拉曼，而是自己去發(fā)展，最好能爭(zhēng)一口氣，超過拉曼.因此錢德拉塞卡雖然也把拉曼當(dāng)成自己的榜樣，但他卻盡量遠(yuǎn)離拉曼，不愿靠近他.

錢德拉塞卡在18歲的時(shí)候就寫了兩篇有關(guān)物理學(xué)的論文，獲得劍橋大學(xué)福勒教授的贊賞，第二篇被推薦發(fā)表在《哲學(xué)雜志》上.他的才華是如此出眾，因此獲得了政府的專門獎(jiǎng)學(xué)金，資助他去英國(guó)深造.1930年，剛剛19歲就已經(jīng)大學(xué)畢業(yè)的錢德拉塞卡，獨(dú)自踏上了去英國(guó)的航程.

重大發(fā)現(xiàn)

錢德拉塞卡早年的興趣在天體物理學(xué)方面.在去英國(guó)的航程中，他待在船艙里獨(dú)自思考白矮星的問題.當(dāng)時(shí)，天體物理學(xué)家們認(rèn)為，白矮星是一切恒星演化過程的最終階段，但是錢德拉塞卡利用計(jì)算表明，當(dāng)恒星質(zhì)量超過某一上限時(shí)，它的最終歸宿不會(huì)是白矮星.在那10多天漫長(zhǎng)的航程中，他初步計(jì)算出這個(gè)上限為太陽(yáng)質(zhì)量的1.4倍.后來(lái)這一成果被命名為錢德拉塞卡極限，他就是憑著這方面的成就而獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).這種理論也為以后黑洞理論的出現(xiàn)打開了大門.

來(lái)到英國(guó)后，錢德拉塞卡進(jìn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院學(xué)習(xí)理論物理，成為了福勒的研究生，1933年獲得博士學(xué)位.在劍橋的三年中，錢德拉塞卡取得了一系列的研究成果，發(fā)表了很多學(xué)術(shù)論文.因?yàn)樵诤芏痰臅r(shí)間內(nèi)就取得了如此大的成就，1933年10月他被聘為劍橋大學(xué)三一學(xué)院的研究員，這個(gè)職位一般人是得不到的.

錢德拉塞卡曾經(jīng)把白矮星質(zhì)量上限的問題告訴過福勒，但福勒并不贊同.錢德拉塞卡在應(yīng)邀到蘇聯(lián)訪問時(shí)，又拿這個(gè)問題請(qǐng)教蘇聯(lián)同行，蘇聯(lián)人鼓勵(lì)他繼續(xù)研究下去.在劍橋，愛丁頓也鼓勵(lì)他再對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行更嚴(yán)密的思考和論證.經(jīng)過一段長(zhǎng)期的思考和計(jì)算以后，錢德拉塞卡逐步完善了關(guān)于白矮星的理論.1935年在皇家天文學(xué)會(huì)的會(huì)議上，他把自己的發(fā)現(xiàn)公之于眾.

成績(jī)被否定

本來(lái)，錢德拉塞卡在有了這么重大的發(fā)現(xiàn)后應(yīng)該是功成名就了，但他卻太不幸了，他的理論遭到了無(wú)情的否定.

愛丁頓把他的理論狠狠地批了一通，他指責(zé)錢德拉塞卡犯了嚴(yán)重的常識(shí)錯(cuò)誤.因?yàn)榘凑斟X德拉塞卡的理論，超過太陽(yáng)質(zhì)量1.4倍的恒星如果繼續(xù)坍縮下去的話，那么最終將會(huì)形成一個(gè)點(diǎn)，密度無(wú)限大，這是違背自然規(guī)律的；他認(rèn)為應(yīng)該有一條自然定律阻止恒星形成這種結(jié)果.這完全是從感情上出發(fā)作出的否定，而沒有任何科學(xué)的依據(jù)，但愛丁頓是當(dāng)時(shí)的權(quán)威，威望很高，他的觀點(diǎn)沒有人敢反對(duì).

事情的發(fā)展真的太突然了，當(dāng)錢德拉塞卡滿懷信心地準(zhǔn)備接受大家的贊賞時(shí)，迎來(lái)的卻是狂風(fēng)驟雨.愛丁頓是他非常敬重的前輩，但他現(xiàn)在卻如此嚴(yán)厲地批評(píng)了他，大會(huì)主持人甚至沒有再給他一個(gè)申辯的機(jī)會(huì).他感覺就像世界末日到來(lái)了一樣，怎么也無(wú)法接受這種結(jié)局.

雖然很多著名的科學(xué)家都認(rèn)為錢德拉塞卡的研究結(jié)果是有道理的，但卻沒有人站出來(lái)替他說(shuō)句話.當(dāng)時(shí)錢德拉塞卡的觀念確實(shí)是太超前了，后來(lái)愛因斯坦也認(rèn)為恒星的體積不能收縮為零.

錢德拉塞卡與愛丁頓的爭(zhēng)論持續(xù)了好多年，雙方始終無(wú)法達(dá)成一致.愛丁頓十分頑固，他再也沒有去仔細(xì)審視這種觀點(diǎn)的合理性，而是一直堅(jiān)決反對(duì).因?yàn)檫@種爭(zhēng)論，錢德拉塞卡已無(wú)法在劍橋再待下去，只好去了美國(guó).

逆流前行

1936年來(lái)到美國(guó)芝加哥大學(xué)后，錢德拉塞卡把自己的這種理論寫進(jìn)《恒星結(jié)構(gòu)研究導(dǎo)論》中，然后就不再管它了.幾年后他在給父親的信中這樣寫道：“我發(fā)覺自己同天文學(xué)的領(lǐng)袖人物處于一場(chǎng)爭(zhēng)論之中，我的研究工作完全受到天文學(xué)界的懷疑……我真的認(rèn)為反復(fù)講已做過的某些事是無(wú)效果的……如果我是對(duì)的話，那么它終究會(huì)被人知道是對(duì)的.”

這件事對(duì)錢德拉塞卡的影響是如此巨大，剛剛出道就遭到了無(wú)情的否定，科學(xué)聲譽(yù)一落千丈，他確實(shí)很難接受.但他默默地接受了這一切，不再去抗?fàn)?，而是繼續(xù)從事自己的研究.后來(lái)這也成了他的一種風(fēng)格，他在某一領(lǐng)域作出成果后，就轉(zhuǎn)向另一個(gè)新領(lǐng)域.在以后的研究生涯中，他先后參與的領(lǐng)域包括：恒星動(dòng)力學(xué)、恒星大氣、廣義相對(duì)論的應(yīng)用以及黑洞的數(shù)學(xué)理論.他在每一個(gè)領(lǐng)域都作出了成績(jī)，但都不作停留，又轉(zhuǎn)向下一個(gè)課題.研究對(duì)他來(lái)說(shuō)成為了愛好，他把榮譽(yù)和成就全拋到腦后了.

錢德拉塞卡在美國(guó)芝加哥大學(xué)，除教學(xué)工作之外還負(fù)責(zé)編輯芝加哥天文物理雜志.憑著他的努力，他把這份刊物從校刊辦成了重量級(jí)的刊物，眾多天文物理學(xué)家都把能在這份刊物上發(fā)表文章作為證明自己價(jià)值的標(biāo)志.而他為這份刊物花費(fèi)了19年的心血，才有了今天的局面.同時(shí)他在教學(xué)上也勤勤懇懇，培養(yǎng)出了50多名博士生，李政道和楊振寧也曾是他的學(xué)生.

不計(jì)前嫌

大約30年后，他在白矮星方面的成果在長(zhǎng)期的觀察中得到了驗(yàn)證，這種理論終于得到了天體物理學(xué)家們的公認(rèn).但他似乎也沒有感到過多的欣喜，他知道自己是對(duì)的，不需要?jiǎng)e人來(lái)承認(rèn).又過了20年后，他憑這項(xiàng)成果獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).1983年，當(dāng)他接過諾貝爾獎(jiǎng)杯時(shí)，已經(jīng)70多歲了，已經(jīng)是兩鬢斑白的垂暮老者.如果沒有愛丁頓的堅(jiān)決反對(duì)，也許他早就應(yīng)該獲得今天的榮耀了.

白矮星是一種亮度低、密度高、溫度高的恒星.因?yàn)樗尸F(xiàn)出白色.而且體積較小，所以被命名為白矮星.白矮星是恒星演化到末期的產(chǎn)物.晚期的恒星由于能量耗盡無(wú)法再對(duì)抗中心強(qiáng)大的引力，因此所有物質(zhì)都向內(nèi)收縮.星體的密度就會(huì)變得非常大，直到達(dá)到一種平衡，從而形成白矮星.

錢德拉塞卡極限指白矮星的最高質(zhì)量，是太陽(yáng)質(zhì)量的1.44倍.因?yàn)檫@個(gè)極限是由錢德拉塞卡計(jì)算出來(lái)的，所以稱為錢德拉塞卡極限.恒星在演化的晚期，質(zhì)量低于這個(gè)極限時(shí)就可以形成穩(wěn)定存在的白矮星；如果大于這個(gè)極限就會(huì)一直坍縮成密度更高的天體：中子星或黑洞.

從前他對(duì)愛丁頓肯定是心存不滿的，但現(xiàn)在他卻不這樣認(rèn)為了.他認(rèn)為，如果愛丁頓沒有反對(duì)，那么他確實(shí)是功成名就了，但自己當(dāng)時(shí)是如此年輕，也許就會(huì)在成績(jī)面前止步不前了，至少不會(huì)再像以前那么努力了.愛丁頓的反對(duì)是對(duì)他的考驗(yàn)，他經(jīng)受住了考驗(yàn)，繼續(xù)前行，才有了以后的發(fā)現(xiàn).他也同樣認(rèn)為，那些獲得巨大成功的人產(chǎn)生了一種傲慢的態(tài)度，認(rèn)為自己看問題的態(tài)度肯定是正確的，因此才會(huì)犯那么嚴(yán)重的錯(cuò)誤，而他永遠(yuǎn)都不會(huì)這樣.

1944年愛丁頓逝世的時(shí)候，錢德拉塞卡在發(fā)表的訃告演說(shuō)中，依然給予他很高的評(píng)價(jià)，把愛丁頓譽(yù)為那個(gè)時(shí)代僅次于施瓦西的最偉大的天文學(xué)家.在那個(gè)時(shí)候，錢德拉塞卡已經(jīng)不再怨恨愛丁頓了.

錢德拉塞卡來(lái)到美國(guó)后就長(zhǎng)期在美國(guó)定居，隨著研究成果的出現(xiàn)獲得了一系列榮譽(yù).1995年8月21日，錢德拉塞卡在美國(guó)芝加哥去世，全世界的天文物理學(xué)家們都對(duì)他的逝世表示哀悼.