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天才少年,倒霉青年,彪悍中年,逗比终生——钱德拉塞卡

转载ผู้เขียน: 科学松鼠会
天才少年,倒霉青年,彪悍中年,逗比终生——钱德拉塞卡
บทสรุป著名的物理学家、天文物理学家钱德拉塞卡出身于印度科学名门。

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著名的物理学家、天文物理学家钱德拉塞卡出身于印度科学名门。他的叔叔拉曼是全亚洲第一个诺贝尔科学奖得主。

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钱德拉塞卡 | 图片来源:Chandra.harvard.edu

钱德拉塞卡从小就是一个远近闻名的神童,每次考试都是年级第一。有一次,一个老师问钱德拉塞卡喜欢吃什么蔬菜,他回答是黄秋葵。从那以后,这个老师就开始劝告班上的其他学生要多吃黄秋葵,他认为钱德拉塞卡就是因为爱吃这种蔬菜才会变得这么聪明。

钱德拉塞卡15岁就考上了大学。尽管年纪小,但在学术上他可谓是鹤立鸡群。在没人指导的情况下,他自己写了一篇科研论文,然后发表在当时很有名的《英国皇家学会会刊》上。这让他得到了一笔印度政府的奖学金,可以去英国继续深造。

得到奖学金后,钱德拉塞卡和当地的教育局官员见了一面。那个官员问了一个让人啼笑皆非的问题:“我们对你寄予厚望,所以才会把奖学金给你,你去英国以后,能否在4年之内当上英国皇家学会的院士,好让我们也长长脸?”钱德拉塞卡哭笑不得,只好委婉地告诉那位官员,当英国皇家学会院士是一件极端困难的事,就连大名鼎鼎的狄拉克当时也还没被选上。

顺便说一句。钱德拉塞卡确实没能在4年之内当上英国皇家学会的院士,但他也只花了14年。

倒霉青年

19岁那年,钱德拉塞卡坐上了开往英国的客轮,要去剑桥大学攻读博士学位。但他上船的时候却满怀悲伤,因为他妈妈得了重病,肯定活不到他学成归来。此外,他是第一次坐远洋客轮,所以晕船晕得特别厉害。

为了摆脱这些痛苦,钱德拉塞卡决定在坐船期间做一点科学研究。他研究的是白矮星。

天上所有的恒星,终其一生都要面对一个艰巨的任务,那就是要抵抗自身的引力。绝大多数恒星(例如太阳)都是靠核聚变来对抗引力的

但这个内核又靠什么来抗衡引力呢?答案是“电子简并压力

要解释简并压力,就不得不提到著名的泡利不相容原理

很长一段时间,天文学家都相信天上所有的恒星最后都会变成白矮星。但正是在这艘开往英国的客轮上,钱德拉塞卡有了一个惊人的发现:白矮星存在着一个质量上限,也就是1.44倍太阳质量

但倒霉的是,钱德拉塞卡遇到了一个非常可怕的敌人,他就是英国著名天文学家爱丁顿

钱德拉塞卡刚提出白矮星质量极限的时候,爱丁顿还是很宽容的:他认为钱德拉塞卡的推导过程中,使用了很多近似和假设;要是用最严格的数学方法推导,肯定能推翻这个错误的结论。但当钱德拉塞卡真的用最严格的数学方法,再次证明他的结论正确的时候,爱丁顿被彻底激怒了。

在1935年的一次英国皇家天文学会会议上,爱丁顿以公开羞辱的方式向钱德拉塞卡发难;他宣称泡利不相容原理根本不能研究白矮星结构,所以钱德拉塞卡的白矮星质量极限是彻头彻尾的歪理邪说。此后4年,爱丁顿一直对此念念不忘,只要参加学术会议,必然会痛批钱德拉塞卡的理论。

由于爱丁顿的巨大敌意,钱德拉塞卡不得不离开恒星结构与演化的研究领域。这次痛苦的经历也让钱德拉塞卡形成了一种独一无二的研究风格:他一生中先后进入了7个完全不同的天文学研究领域,然后在每一个领域都做到了世界第一

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2011年,印度加尔各答科学城的钱德拉塞卡纪念展 | 图片来源:Wikipedia


工作狂

钱德拉塞卡最让人震惊的地方,是他匪夷所思的工作量。

1937年,钱德拉塞卡加盟了芝加哥大学旗下的叶凯士天文台。但这个天文台并不在伊利诺伊州的芝加哥,而在威斯康辛州的威廉斯湾。与此同时,钱德拉塞卡也是芝加哥大学天文系的教员,必须得开两个半小时的车,去大学本部给学生上课

相信所有的大学“青椒”都有体会,第一次给学生上一门新课,有多辛苦和煎熬。我第一次上“热力学与统计物理”的那个学期,差不多完全废了,根本没时间做任何研究。

钱德拉塞卡加盟芝加哥大学天文系的时候,是系里唯一的一名理论家,所以就承担起了为研究生制定专业课的任务。他总共制定了18门课,要在两年之内上完。而钱德拉塞卡本人就要上12门。也就是说,他那一年上了6门新课;每次上课,都得先开两个半小时的车。

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二战后,钱德拉塞卡有门课仅有两个学生选。要给这两人上一次课,钱德拉塞卡来回一趟就得开五个小时的车。后来,这两个学生比钱德拉塞卡更早拿诺贝尔奖。他们就是大家都很熟悉的杨振宁和李政道。图为李政道(左)和杨振宁(右)在杨振宁的办公室,照片为美国物理联合会(AIP)赠与果壳网科学人。

但即使有这么繁重的教学任务,钱德拉塞卡的科研工作也完全没受影响。1937年,他一共发表了6篇科研论文,还写出了他的第一本学术专著。

最恐怖的是,这离他一生中最忙碌的时期,还相差甚远。

1952年,钱德拉塞卡进入了他一生中最忙碌的时期。那一年,他开始担任《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)的主编。

那时,《天体物理学杂志》还只是一个芝加哥大学的校内期刊。很长一段时间,杂志社员工就只有两个:钱德拉塞卡和一个兼职的秘书。他们两人要应付杂志社的一切事务,无论是学术、财务、宣传、印刷,事无巨细,通通得管。

更恐怖的是,钱德拉塞卡本身也是兼职。在他担任主编期间,芝加哥大学分派给他的教学任务还和原来一模一样。而钱德拉塞卡自己在科学上的产出,也是一点都没减少。

这种生活持续了整整20年。20年间,钱德拉塞卡被牢牢拴死在芝加哥大学,几乎没出去开过学术会议,更别提出去旅游了。但正是这20年,让《天体物理学杂志》从一个芝加哥大学的校内期刊,摇身一变成了全世界排名第一的天文学顶级期刊

1971年,年过六旬的钱德拉塞卡终于撑不住了,他辞去了《天体物理学杂志》主编的职务。在他的告别晚宴上,一位杂志社的高管这么说到:“在《天体物理学杂志》的稿件中,经常看到有人提钱德拉塞卡极限;但那些作者不知道的是,钱德拉塞卡根本没有极限。”

段子手

一提到钱德拉塞卡,很多人脑海里立刻会浮现出一位严肃、刻板、不拘言笑的苦行僧。但事实上,他还是一个典型的段子手

在一次跨越黑海的旅行中,钱德拉塞卡被安排与三位女士同住一间船舱。他们商量了一个方案:钱德拉塞卡先在舱外等候,三位女士就寝后会关灯,然后钱德拉塞卡再摸黑上床。

结果第一夜就发生了意外。钱德拉塞卡进船舱后,发现窗户依然是开的。钱德拉塞卡就和靠窗的女士讲,船长曾吩咐过晚上要关窗户,否则海浪会打进来。但那位女士说自己需要新鲜空气,坚持不肯关窗。

结果他们还没睡下多久,外面一个大浪打来,把他们都弄成了落汤鸡。

钱德拉塞卡后来回忆,说这是他人生中唯一一次,同时与三位女士淋浴。

前面说到,钱德拉塞卡要开两个半小时的车,去芝加哥大学本部上课。他喜欢捎带一些乘客。他们总是早上6点出发,每次都走同一条的路线,停靠同一个的加油站,然后中途在同一家餐厅用餐。

但凡事总有意外。有一次,钱德拉塞卡带着自己的一名女研究生从芝加哥返回自己住的城市。结果由于天气恶劣、路面结冰,他们掉进了一条沟里。当时暴风雪肆虐,把两人弄得狼狈不堪。幸好离车祸地点不远处有一户人家,两人才得救。

后来钱德拉塞卡回忆,那个女研究生当时甚至为第二天的报纸想好了一个标题:“女学生冻死在教授怀里!”

最后,再讲一个钱德拉塞卡最喜欢的故事。

一个很老的园丁正在果园里种芒果树。一个国王看到后觉得特别好笑,就走上前去问他:“老头,你是在种芒果树吧?”

“是的,陛下。”老人说。

“你现在多大年纪了?”国王又问。

“我已经快90岁了,陛下。”老人回答。

“你觉得你能活到这些芒果树长大结果吗?”国王嘲讽道。

“不能。”老人说。“但我吃的芒果来自于我的父辈所种的树。我希望我的儿孙将来也能吃到来自这颗树上的芒果。”

国王被感动了,赏给老园丁5枚金币。国王走后,老园丁偷笑到:“好傻的国王,居然说我不能从种树上得到什么。”

(责任编辑:Aimee)


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