蘇布拉馬尼揚(yáng)·錢德拉塞卡（印度裔美國(guó)籍天體物理學(xué)家）

蘇布拉馬尼揚(yáng)·錢德拉塞卡（Subrahmanyan Chandrasekhar，1910年10月19日——1995年8月21日），男，印度裔美國(guó)籍物理學(xué)家和天體物理學(xué)家。錢德拉塞卡在1983年因在星體結(jié)構(gòu)和進(jìn)化的研究而與另一位美國(guó)天體物理學(xué)家威廉·艾爾弗雷德·福勒共同獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他也是另一個(gè)獲諾貝爾獎(jiǎng)的物理學(xué)家拉曼的親戚。錢德拉塞卡從1937年開始在芝加哥大學(xué)任職，直到1995年去世為止。他在1953年成為美國(guó)的公民。錢德拉塞卡興趣廣泛，年輕時(shí)曾學(xué)習(xí)過德語，并讀遍自莎士比亞到托馬斯·哈代時(shí)代的各種文學(xué)作品。出版有《莎士比亞、牛頓和貝多芬》。

人物簡(jiǎn)介

蘇布拉馬尼揚(yáng)·錢德拉塞卡（Subrahmanyan Chandrasekhar，1910年10月19日—1995年8月21日），物理學(xué)家。在恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)理論、恒星和行星大氣的輻射轉(zhuǎn)移理論、星系動(dòng)力學(xué)、等離子體天體物理學(xué)、宇宙磁流體力學(xué)和相對(duì)論天體物理學(xué)等方面都有重要貢獻(xiàn)。 1983年因在星體結(jié)構(gòu)和進(jìn)化的研究而獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他是另一個(gè)獲諾貝爾獎(jiǎng)的物理學(xué)家拉曼的親戚。

他一生中寫了約四百篇論文和諸多書籍。他興趣廣泛，年輕時(shí)曾學(xué)習(xí)德語，讀遍自莎士比亞到托馬斯·哈代的文學(xué)作品。

1937年起錢德拉塞卡在芝加哥大學(xué)工作，1953年取得美國(guó)國(guó)籍。晚年他曾研讀牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，并寫了《Newton's Principia for the Common Reader》。但此書出版后不久他便逝世了。

他算過白矮星的最高質(zhì)量，即錢德拉塞卡極限。所謂“錢德拉塞卡極限”是指一顆白矮星能擁有的最大質(zhì)量，任何超過這一質(zhì)量的恒星將以中子星或黑洞的形式結(jié)束它們的命運(yùn)。

人生經(jīng)歷

錢德拉塞卡于1910年出生在英屬印度旁遮普地區(qū)拉合爾（現(xiàn)在的巴基斯坦），在家中排名第3，父親為印度會(huì)計(jì)暨審計(jì)部門的高階官員。

錢德拉塞卡的父親也是一位技術(shù)嫻熟的卡納蒂克音樂（Carnatic music）演奏者與一些音樂學(xué)著作的作者。他的母親則是一位知識(shí)份子，并曾將亨利克·易卜生的劇作《玩偶之家》翻譯成泰米爾語。

錢德拉塞卡起初在家中學(xué)習(xí)，后來則進(jìn)入清奈的高中就讀（1922年至1925年間）。他在1925年至1930年進(jìn)入了清奈的院長(zhǎng)學(xué)院（Presidency College），并獲得學(xué)士學(xué)位。錢德拉塞卡在1930年7月獲得印度政府的獎(jiǎng)學(xué)金，于是前往英國(guó)劍橋大學(xué)深造。他后來進(jìn)入劍橋三一學(xué)院就讀，并成為勞夫·哈沃德·福勒（Ralph Howard Fowler）的學(xué)生。在保羅·狄拉克的建議下，錢德拉塞卡花費(fèi)一年的時(shí)間在哥本哈根進(jìn)行研究，并且認(rèn)識(shí)了尼爾斯·玻爾。

錢德拉塞卡在1933年夏天獲得劍橋大學(xué)的博士學(xué)位，并且在當(dāng)年十月成為三一學(xué)院的研究員（1933年－1937年），他在這段時(shí)期認(rèn)識(shí)了天文學(xué)家亞瑟·愛丁頓與愛德華·亞瑟·米爾恩（Edward Arthur Milne）。

錢德拉塞卡在1936年與Lalitha Doraiswamy結(jié)婚。

蘇布拉馬尼揚(yáng)·錢德拉塞卡，1930年畢業(yè)于印度馬德拉斯大學(xué)，1933年獲得英國(guó)劍橋大學(xué)三一學(xué)院博士學(xué)位。

1930～1934年在英國(guó)劍橋大學(xué)三一學(xué)院學(xué)習(xí)理論物理。

1933～1937年在該校任教。

1937年1月返回芝加哥大學(xué)，成為天文學(xué)家鄂圖·斯特魯維（Otto Struve）博士與羅伯·胡欽斯的助理教授。他后來都沒有離開過芝加哥大學(xué)，并在1952年成為天體物理學(xué)教授，并且在1985年退休。

他曾經(jīng)在威斯康辛洲威斯康辛灣的葉凱士天文臺(tái)進(jìn)行過一些研究，它隸屬于芝加哥大學(xué)。

在第二次世界大戰(zhàn)期間，錢德拉塞卡在馬里蘭州亞伯丁試驗(yàn)場(chǎng)（Aberdeen Proving Ground）的彈道學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室工作，進(jìn)行彈道學(xué)的研究，并完成一些報(bào)告，例如《On the decay of plane shock waves》與《The normal reflection of a blast wave》。

在1929年－1939年，錢德拉塞卡將研究目標(biāo)集中在恒星結(jié)構(gòu)，其中也包括白矮星的理論。后來在1939年－1943年間，他則繼續(xù)研究恒星動(dòng)力學(xué)（Stellar dynamics）。1943年－1950年間，錢德拉塞卡集中研究輻射傳輸。他后來在1950年開始研究磁流體穩(wěn)定性與流體動(dòng)力學(xué)，直到1961年才告一段落。從1971年開始，他對(duì)于黑洞的數(shù)學(xué)理論進(jìn)行研究。在1980年代后期，他則以引力波碰撞為研究題材。

錢德拉塞卡在1952～1971年任美國(guó)《天體物理學(xué)雜志》主編。他在恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)理論、恒星和行星大氣的輻射轉(zhuǎn)移理論、星系動(dòng)力學(xué)、等離子體天體物理學(xué)、宇宙磁流體力學(xué)和相對(duì)論天體物理學(xué)等方面都有重要貢獻(xiàn)。 從1990年至1995年之間，他曾研讀牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，并在1995年出版了Newton's Principia for the Common Reader。

錢德拉塞卡也是國(guó)際科學(xué)學(xué)會(huì)（International Academy of Sciences）的榮譽(yù)會(huì)員。錢德拉塞卡在1995年因心臟衰竭去世于芝加哥，他一生中寫了約四百篇論文。

1983年因在星體結(jié)構(gòu)和進(jìn)化的研究而獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他是另一個(gè)獲諾貝爾獎(jiǎng)的物理學(xué)家拉曼的親戚。

他興趣廣泛，年青時(shí)曾學(xué)習(xí)德語，讀遍自莎士比亞到托馬斯·哈代的文學(xué)作品。

1937年起錢德拉塞卡在芝加哥大學(xué)工作，1953年取得美國(guó)國(guó)籍。晚年他曾研讀牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，并寫了《Newton's Principia for the Common Reader》。此書出版后不久他便逝世了。

研究成果

錢德拉塞卡早期從事恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)理論的研究。他利用完全簡(jiǎn)并的電子氣體的物態(tài)方程建立白矮星模型，導(dǎo)出白矮星的質(zhì)量上限是太陽質(zhì)量的1.44倍。這就是著名的錢德拉塞卡極限。1939年，他出版《恒星結(jié)構(gòu)研究引論》一書，系統(tǒng)論述恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)理論。1950年出版《輻射轉(zhuǎn)移》一書，總結(jié)了他在恒星和行星大氣輻射轉(zhuǎn)移理論方面的主要工作。他處理了有偏振的輻射轉(zhuǎn)移問題，并用量子力學(xué)方法計(jì)算了作為中介光譜型恒星大氣不透明度源泉的負(fù)氫離子吸收系數(shù)（見負(fù)氫離子吸收）。1943年，他出版《恒星動(dòng)力學(xué)原理》一書，運(yùn)用經(jīng)典力學(xué)討論星團(tuán)、星系等天體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問題。六十年代，他出版《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，并從事相對(duì)論天體物理的研究。

人物成就

錢德拉塞卡最知名的成就是錢德拉塞卡極限，他描述白矮星的質(zhì)量限制是1.44倍的太陽質(zhì)量，如果超過這個(gè)界線，恒星將塌縮成中子星、黑洞（在成為超新星之后）。

錢德拉塞卡極限是由錢德拉塞卡于1930年所計(jì)算出來的，當(dāng)時(shí)他正從印度前往英國(guó)的劍橋。

相關(guān)事件

錢德拉塞卡是個(gè)有點(diǎn)羞澀的印度青年。19歲那年，他因成績(jī)優(yōu)異獲得政府獎(jiǎng)學(xué)金，只身乘船前往英國(guó)劍橋求學(xué)。在長(zhǎng)達(dá)十幾天的漫長(zhǎng)航行中，他奇跡般地初步計(jì)算出一個(gè)結(jié)果———在當(dāng)時(shí)，恒星的白矮星階段被認(rèn)為是一切恒星演化過程的最終階段。但是錢德拉塞卡的計(jì)算表明，當(dāng)恒星質(zhì)量超過某一上限時(shí)，它的最終歸宿將不會(huì)是白矮星。

經(jīng)過在劍橋的學(xué)習(xí)，錢德拉塞卡逐步完善了自己的發(fā)現(xiàn)。在1935年皇家天文學(xué)會(huì)的會(huì)議上，這個(gè)24歲的青年終于得到宣讀自己論文的機(jī)會(huì)。

當(dāng)錢德拉塞卡在會(huì)上宣讀完自己的論文后，當(dāng)時(shí)天體物理學(xué)界的權(quán)威愛丁頓走上講臺(tái)。他當(dāng)眾把錢德拉塞卡的講稿撕成兩半，宣稱其理論全盤皆錯(cuò)，原因是它得出了一個(gè)“非常古怪的結(jié)論”。聽眾頓時(shí)爆發(fā)出笑聲。會(huì)議主席甚至沒有給這位年輕人答辯的機(jī)會(huì)。

會(huì)議結(jié)束后，幾乎所有人都走到錢德拉塞卡跟前，說：“這太糟糕了，太糟糕了……”

與愛丁頓的爭(zhēng)論持續(xù)了幾年，沒有一個(gè)權(quán)威科學(xué)家愿意站出來支持錢德拉塞卡。最后，他終于明白應(yīng)該完全放棄這個(gè)研究課題。在1937年到了芝加哥大學(xué)以后不久，他把自己的理論寫進(jìn)了一本書里，然后不再去理會(huì)它。

后來錢德拉塞卡移居芝加哥成為艾默瑞特斯教授。有一次他往返200英里去為他的學(xué)生上課，可是由于暴風(fēng)雪，當(dāng)他趕到教室的時(shí)候發(fā)現(xiàn)只有2名學(xué)生在等待他的出現(xiàn)。這兩人正是于1957年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的李政道和楊振寧。

差不多30年后，這個(gè)后來被稱為“錢德拉塞卡極限”的發(fā)現(xiàn)得到了天體物理學(xué)界的公認(rèn)。然后又過了20年，錢德拉塞卡獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1983年，當(dāng)他從瑞典國(guó)王手中接過諾貝爾獎(jiǎng)?wù)聲r(shí)，已是兩鬢斑白的垂垂老者。

此時(shí)，回顧年輕時(shí)的挫折，錢德拉塞卡卻已有了不同的看法。“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。”他說，“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。”

錢德拉塞卡的結(jié)論是，這些成功的人“對(duì)大自然逐漸產(chǎn)生了一種傲慢的態(tài)度”。這些人以為自己有一種看待科學(xué)的特殊方法，并且這種方法一定是正確的。但實(shí)際上，“作為大自然基礎(chǔ)的各種真理，比最聰明的科學(xué)家更加強(qiáng)大和有力”。

人物紀(jì)念

錢德拉X射線天文臺(tái)

小行星1958“錢德拉”

錢德拉塞卡極限

錢德拉塞卡獎(jiǎng)，亞太物理學(xué)會(huì)在2014年設(shè)立。

出版論著

《莎士比亞、牛頓和貝多芬》，楊建鄴、王曉明 譯，湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1995年。