2025-06-08 06:19来源:本站
新德里,10月19日(IANS):这是一个宇宙难题,让世界上最重要的物理学家感到困惑,而一位著名的天文学家努力帮助他使问题变得更加复杂,但是这位十几岁的印度学生,在1930年航行到英国接受奖学金学习物理学时,用笔和纸设计了一个解决这个问题的方法。
这个问题是关于恒星的生与死,并导致了黑洞概念的发展,早在黑洞的存在被观测证实之前。钱德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar)后来成为了一位杰出的理论物理学家和诺贝尔奖得主,他曾参与决定宇宙中天体的命运——当它们的内部反应停止时。
当阿尔伯特·爱因斯坦提出他的广义相对论时,这个问题就出现了。广义相对论是他对引力基本力的几何构造,完善了艾萨克·牛顿的引力定律。然而,他无法调和场方程与理论的数学含义。1915年,第一次世界大战期间,天文学家卡尔·施瓦兹查尔德(Karl Schwarzchild)在东线的战壕里阅读了自己发表的论文,试图帮助他的同事——最后他提出了一个令人不安的观点,即宇宙并非像人们长期以来认为的那样,以时钟的方式运行,而是恒星和行星扭曲时空的现象更为严重。他认为,也可能存在一些微小但密度极大的恒星,它们可以扭曲时空结构,产生强大的引力,甚至可以阻止光线逃逸。
史瓦西的理论假定了“奇点”的理论可能性,奇点是由微小但密度极大的质量造成的一个强大的时空点,由于对当时的科学家来说太过古怪,这个理论多年来一直被冷落。
钱德拉塞卡(1910- 1995)出生于拉合尔的这一天(10月19日),他将继续解决这个问题,尽管知名科学家——包括一些他尊敬的科学家——对他的理论提出质疑和蔑视,但他最终将被证明是正确的。在这个过程中,他不仅在这个世界上成名,而且他的名字将继续与跨越亚原子世界到无限宇宙的事件联系在一起。
1930年7月,钱德拉塞卡在船上航行时,对浩瀚的海洋毫无兴趣,而是选择了思考一颗恒星的命运问题。这并不需要观察天空,而是深入到爱因斯坦和史瓦西的方程中,在目前关于白矮星的知识中——白矮星是已经熄灭但密度很大的恒星残骸。
从它们的物理特性出发,他开始试图计算出不同大小的恒星在坍缩后的最终命运。虽然太阳会坍缩并变成白矮星,但当它变成更大的恒星时,情况就发生了戏剧性的变化。他的计算表明,在它们坍缩的过程中,巨大的引力会导致它们的原子以接近光速的速度向内下落,相互挤压,无法挽回,以至于物质会消失在自己的引力阱中!
钱德拉塞卡认为,这将是任何质量是太阳1.44倍的恒星的命运。
他在1930年发表了他的模型,并在1935年的皇家天文学会会议上提出了一个完整的解决方案。然而,著名的英国天文学家亚瑟·爱丁顿公开批评和嘲笑钱德拉塞卡的模型,包括他在皇家天文学会发表演讲之后。多年后,钱德拉塞卡承认,爱丁顿认为“自然必须符合他认为正确的东西”,尽管他们在学术上争执不断,但钱德拉塞卡始终尊重他的资深同事。
钱德拉塞卡的理论最终获得了认可,并因“对恒星结构和演化的重要物理过程的理论研究”而获得了1983年的诺贝尔物理学奖。
他不仅是为数不多的印度或印度裔诺贝尔奖得主之一,而且还是一位更早获奖者的亲属。1930年获得诺贝尔物理学奖的c·v·拉曼爵士是他的叔叔。虽然诺贝尔奖得主中有七对父子和一对母女,但c·v·爵士和钱德拉塞卡是唯一一对叔叔和侄子。
钱德拉塞卡随后在诺贝尔宴会上背诵了印度第一位诺贝尔奖得主泰戈尔的诗句“在那里,心灵无所畏惧,头高高举起……”
他的名字也活在恒星稳定性中——这也成为黑洞存在的支持证据——被称为“钱德拉塞卡极限”,以及钱德拉塞卡摩擦、钱德拉塞卡极化、钱德拉塞卡的h函数、Velikhov-Chandrasekhar不稳定性、钱德拉塞卡-费米方法、钱德拉塞卡张量、钱德拉塞卡的X和y函数、钱德拉塞卡的变分原理和其他几个领域,因为他对物理学的其他领域做出了贡献。
然后,美国宇航局的四个太空“大天文台”中的第三个以他的名字命名,至今仍在扫描宇宙。