錢德拉塞卡和愛丁頓的「相愛相殺」

2021-02-08 中科院半導體所


 

故事的主人公是兩位天文物理學家——亞瑟·斯坦利·愛丁頓蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡


亞瑟·斯坦利·愛丁頓(Arthur Stanley Eddington,1882—1944),英國天文學家、物理學家、數學家。


蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar,1910—1995),印度裔美國籍物理學家、天體物理學家,而他的叔叔是亞洲第一位諾貝爾科學獎得主——拉曼。


相殺篇

 

錢德拉塞卡提出了白矮星演變的理論——「錢德拉塞卡極限」。這個偉大的發現卻遭到了當時天文學領域的權威人士、其導師——愛丁頓的強烈反對,以致於愛丁頓當眾對錢德拉塞卡進行了羞辱。


 

1935年,在一次英國皇家天文學會會議上,錢德拉塞卡宣講完自己的論文,然後詢問底下坐著的愛丁頓的意見。

 

但是愛丁頓沒有給出意見。而是徑直走上講臺,拿起了這篇論文,撕了個粉碎,轉而對錢德拉塞卡說道:

 

「這就是我的意見!」

 

此後4年,愛丁頓一直對錢德拉塞卡的理論進行抨擊,只要參加學術會議,必定痛批這個理論。

 

一段時間之後,錢德拉塞卡的理論得到了很多人的認可,可是卻一直沒有被其愛丁頓接受。

 

據說,在一次美國的會議上,錢德拉塞卡做完報告後便向在席的泡利徵求意見。泡利當即表示了讚許。錢德拉說:「愛丁頓跟我說我的理論違背了泡利不相容原理。」而泡利說:「哪有,我看是違反了愛丁頓不相容原理吧。」

 

雖然最後事實證實,蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡的研究是正確的,他也因此獲得了1983年諾貝爾物理學獎。但是由於一直以來愛丁頓的巨大敵意,錢德拉塞卡後來不得不離開了恆星結構與演化的研究領域。

 

1983年,那時的愛丁頓雖已去世,但是在天堂的愛丁頓,應該也聽到了來自天文、物理學界「pia~pia~」的打臉聲。


相愛篇

 

錢德拉塞卡與愛丁頓既一對師生,也是一對「敵人」。但是由於愛丁頓的堅持與反對,讓錢德拉塞卡能堅持不懈,努力在天文學領域奮鬥。雖然錢德拉塞卡後來的科研人生十分曲折——先後進入了7個完全不同的天文學研究領域,但是他最終卻在每一個領域都做到了世界第一的地位。之後,錢德拉塞卡專門為愛丁頓寫了個人傳記,講述愛丁頓「傳奇」的一生和二人「神奇」的相遇。

 

愛丁頓是通過日食證實了廣義相對論的愛丁頓,也是狂妄地宣稱這個世界上除了愛因斯坦以外只有他自己懂相對論的愛丁頓。錢德拉塞卡是計算出恆星結構與演化理論的錢德拉塞卡,也是在天文物理學的諸多領域取得非凡成就的「孤獨學者」。

 

二人仿佛彼此對立,卻又惺惺相惜。

 

愛丁頓篇

 

當愛因斯坦的論文突破第一次世界大戰的層層阻隔,到達英國皇家天文學會時,時任皇家天文學會秘書的愛丁頓便決定響應號召,通過實踐來驗證愛因斯坦對於廣義相對論的推理——光線在通過恆星(即太陽)的引力場時產生的輕微彎曲。



第一次世界大戰的戰火在燃燒了四年,付出了1500萬條生命的代價後,終於在1918年11月熄滅了。經過對日食地點及時間的周密的測算,1919年3月,兩支英國遠徵隊如期出發,前往遙遠的非洲。


1919年5月,愛丁頓率領的一個觀測隊在西非普林西比島觀測到日全食,並最終證實了愛因斯坦的理論。是年,愛丁頓編寫了「重力的相對理論報導,第一次用英語向世界介紹了愛因斯坦的相對論理論。

 

愛丁頓是一個嚴謹,富有實踐精神的科學家,但是他的成就也造成了他的「狂妄」。


層經,波蘭人西爾維斯坦 (Ludwik Silberstein, 1872–1948) 對愛丁頓說:「世界上只有三個人懂得廣義相對論,而您,愛丁頓先生,必定是其中之一了。」

 

見愛丁頓不置可否,西爾維斯坦說:「先生,您不要太謙虛了。」

 

但愛丁頓的回答卻更出人意料:「不!我只是在想,那第三個人是誰?!」


而這個恃才傲物的科學家,竟然當眾撕掉一篇諾獎級的論文!


錢德拉塞卡篇

 

19歲那年,錢德拉塞卡離開印度,坐上了開往英國的客輪,去劍橋大學攻讀博士學位。在客輪上的錢德拉塞卡決定做些白矮星的相關研究,以擺脫暈船帶來的不適。


 

在輪船上,他研究發現:白矮星存在著一個質量上限,也就是1.44倍太陽質量;如果白矮星的質量超過這個上限,其內部的電子簡併壓力就不足以再抵抗引力,它就會繼續地塌縮下去,最終將以中子星或黑洞的形式結束它們的命運。

 

錢德拉塞卡在芝加哥大學天文系工作的時候,要往返200英裡、開五個小時的車去為學生上課。一次,由於暴風雪,當他趕到教室的時候發現只有2名學生在等待他的出現。


後來,這兩個學生比錢德拉塞卡更早拿到了諾貝爾獎——這兩人正是於1957年獲得諾貝爾物理學獎的李政道和楊振寧。


 

非常贊同《三體》裡的一句話:


弱小和無知不是生存的障礙,傲慢才是!


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編輯:顏相寧


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