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苏布拉马尼扬钱德拉塞卡

苏布拉马尼扬钱德拉塞卡是一位印度裔美国籍物理学家和天体物理学家。钱德拉塞卡在1983年因在星体结构和进化的研究而与另一位美国天体物理学家威廉艾尔弗雷德福勒共同获诺贝尔物理学奖。他也是另一个获诺贝尔奖的物理学家拉曼的亲戚。钱德拉塞卡从1937年开始在芝加哥大学任职,直到1995年去世为止。他在1953年成为美国的公民。钱德拉塞卡兴趣广泛,年轻时曾学习过德语,并读遍自莎士比亚托马斯哈代时代的各种文学作品。

苏布拉马尼扬钱德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar,1910年10月19日1995年8月15日),在恒星内部结构理论、恒星和行星大气的辐射转移理论、星系动力学等离子体天体物理学、宇宙磁流体力学相对论天体物理学等方面都有重要贡献。 1983年因在星体结构和进化的研究而获诺贝尔物理学奖。他是另一个获诺贝尔奖的物理学家拉曼的亲戚。

他一生中写了约四百篇论文和诸多书籍。他兴趣广泛,年青时曾学习德语,读遍自莎士比亚托马斯哈代的文学作品。

1937年起钱德拉塞卡在芝加哥大学工作,1953年取得美国国籍。晚年他曾研读牛顿的《自然哲学的数学原理》,并写了《Newton's Principia for the Common Reader》。但此书出版后不久他便逝世了。

他算过白矮星的最高质量,即钱德拉塞卡极限。所谓“钱德拉塞卡极限”是指一颗白矮星能拥有的最大质量,任何超过这一质量的恒星将以中子星或黑洞的形式结束它们的命运。

钱德拉塞卡于1910年出生在英属印度旁遮普地区拉合尔(现在的巴基斯坦),在家中排名第3,父亲为印度会计暨审计部门的高阶官员。

钱德拉塞卡的父亲也是一位技术娴熟的卡纳蒂克音乐(Carnatic music)演奏者与一些音乐学著作的作者。他的母亲则是一位知识份子,并曾将亨利克易卜生的剧作《玩偶之家》翻译成泰米尔语。

钱德拉塞卡起初在家中学习,后来则进入清奈的高中就读(1922年至1925年间)。他在1925年至1930年进入了清奈的院长学院(Presidency College),并获得学士学位。钱德拉塞卡在1930年7月获得印度政府的奖学金,于是前往英国剑桥大学深造。他后来进入剑桥三一学院就读,并成为劳夫哈沃德福勒(Ralph Howard Fowler)的学生。在保罗狄拉克的建议下,钱德拉塞卡花费一年的时间在哥本哈根进行研究,并且认识了尼尔斯玻尔。

钱德拉塞卡在1933年夏天获得剑桥大学的博士学位,并且在当年十月成为三一学院的研究员(1933年-1937年),他在这段时期认识了天文学家亚瑟爱丁顿与爱德华亚瑟米尔恩(Edward Arthur Milne)。

钱德拉塞卡在1936年与Lalitha Doraiswamy结婚。

苏布拉马尼扬钱德拉塞卡,1930年毕业于印度马德拉斯大学,1933年获得英国剑桥大学三一学院博士学位。

1930~1934年在英国剑桥大学三一学院学习理论物理。

1933~1937年在该校任教。

1937年1月返回芝加哥大学,成为天文学家鄂图斯特鲁维(Otto Struve)博士与罗伯胡钦斯的助理教授。他后来都没有离开过芝加哥大学,并在1952年成为天体物理学教授,并且在1985年退休。

他曾经在威斯康辛洲威斯康辛湾的叶凯士天文台进行过一些研究,它隶属于芝加哥大学

在第二次世界大战期间,钱德拉塞卡在马里兰州亚伯丁试验场(Aberdeen Proving Ground)的弹道学研究实验室工作,进行弹道学的研究,并完成一些报告,例如《On the decay of plane shock waves》与《The normal reflection of a blast wave》。

在1929年-1939年,钱德拉塞卡将研究目标集中在恒星结构,其中也包括白矮星的理论。后来在1939年-1943年间,他则继续研究恒星动力学(Stellar dynamics)。1943年-1950年间,钱德拉塞卡集中研究辐射传输。他后来在1950年开始研究磁流体稳定性与流体动力学,直到1961年才告一段落。从1971年开始,他对于黑洞的数学理论进行研究。在1980年代后期,他则以引力波碰撞为研究题材。

钱德拉塞卡在1952~1971年任美国《天体物理学杂志》主编。他在恒星内部结构理论、恒星和行星大气的辐射转移理论、星系动力学、等离子体天体物理学、宇宙磁流体力学和相对论天体物理学等方面都有重要贡献。 从1990年至1995年之间,他曾研读牛顿的《自然哲学的数学原理》,并在1995年出版了Newton's Principia for the Common Reader。

钱德拉塞卡也是国际科学学会(International Academy of Sciences)的荣誉会员。钱德拉塞卡在1995年因心脏衰竭去世于芝加哥,他一生中写了约四百篇论文。

1983年因在星体结构和进化的研究而获诺贝尔物理学奖。他是另一个获诺贝尔奖的物理学家拉曼的亲戚。

他兴趣广泛,年青时曾学习德语,读遍自莎士比亚托马斯哈代的文学作品。

1937年起钱德拉塞卡在芝加哥大学工作,1953年取得美国国籍。晚年他曾研读牛顿的《自然哲学的数学原理》,并写了《Newton's Principia for the Common Reader》。此书出版后不久他便逝世了。

钱德拉塞卡早期从事恒星内部结构理论的研究。他利用完全简并的电子气体的物态方程建立白矮星模型,导出白矮星的质量上限是太阳质量的1.44倍。这就是著名的钱德拉塞卡极限。1939年,他出版《恒星结构研究引论》一书,系统论述恒星内部结构理论。1950年出版《辐射转移》一书,总结了他在恒星和行星大气辐射转移理论方面的主要工作。他处理了有偏振的辐射转移问题,并用量子力学方法计算了作为中介光谱型恒星大气不透明度源泉的负氢离子吸收系数(见负氢离子吸收)。1943年,他出版《恒星动力学原理》一书,运用经典力学讨论星团、星系等天体系统的动力学问题。六十年代,他出版《等离子体物理》和《流体动力学和磁流体力学的稳定性》等专著,并从事相对论天体物理的研究。

钱德拉塞卡最知名的成就是钱德拉塞卡极限,他描述白矮星的质量限制是1.44倍的太阳质量,如果超过这个界线,恒星将塌缩成中子星、黑洞(在成为超新星之后)。

钱德拉塞卡极限是由钱德拉塞卡于1930年所计算出来的,当时他正从印度前往英国的剑桥。

钱德拉塞卡是个有点羞涩的印度青年。19岁那年,他因成绩优异获得政府奖学金,只身乘船前往英国剑桥求学。在长达十几天的漫长航行中,他奇迹般地初步计算出一个结果在当时,恒星的白矮星阶段被认为是一切恒星演化过程的最终阶段。但是钱德拉塞卡的计算表明,当恒星质量超过某一上限时,它的最终归宿将不会是白矮星。

经过在剑桥的学习,钱德拉塞卡逐步完善了自己的发现。在1935年皇家天文学会的会议上,这个24岁的青年终于得到宣读自己论文的机会。

当钱德拉塞卡在会上宣读完自己的论文后,当时天体物理学界的权威爱丁顿走上讲台。他当众把钱德拉塞卡的讲稿撕成两半,宣称其理论全盘皆错,原因是它得出了一个“非常古怪的结论”。听众顿时爆发出笑声。会议主席甚至没有给这位年轻人答辩的机会。

会议结束后,几乎所有人都走到钱德拉塞卡跟前,说:“这太糟糕了,太糟糕了……”

与爱丁顿的争论持续了几年,没有一个权威科学家愿意站出来支持钱德拉塞卡。最后,他终于明白应该完全放弃这个研究课题。在1937年到了芝加哥大学以后不久,他把自己的理论写进了一本书里,然后不再去理会它。

后来钱德拉塞卡移居芝加哥成为艾默瑞特斯教授。有一次他往返200英里去为他的学生上课,可是由于暴风雪,当他赶到教室的时候发现只有2名学生在等待他的出现。这两人正是于1957年获得诺贝尔物理学奖的李政道和杨振宁。

差不多30年后,这个后来被称为“钱德拉塞卡极限”的发现得到了天体物理学界的公认。然后又过了20年,钱德拉塞卡获得了诺贝尔奖。1983年,当他从瑞典国王手中接过诺贝尔奖章时,已是两鬓斑白的垂垂老者。

此时,回顾年轻时的挫折,钱德拉塞卡却已有了不同的看法。“假定当时爱丁顿同意自然界有黑洞……这种结局对天文学是有益处的。”他说,“但我不认为对我个人有益。爱丁顿的赞美之词将使我那时在科学界的地位有根本的改变……但我的确不知道,在那种诱惑的魔力面前我会怎么样。”

的确,有多少年轻人在功成名就之后,还能长久保持青春活力呢?为何即使是麦克斯韦爱因斯坦,也同样未能始终如一。

钱德拉塞卡的结论是,这些成功的人“对大自然逐渐产生了一种傲慢的态度”。这些人以为自己有一种看待科学的特殊方法,并且这种方法一定是正确的。但实际上,“作为大自然基础的各种真理,比最聪明的科学家更加强大和有力”。

钱德拉X射线天文台

小行星1958“钱德拉”

钱德拉塞卡极限

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