被大佬“背刺”的天才
作者: 焦维新
著名天体物理学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡(又名钱德拉)常常将自己的一生概括为两句话:“1930 年,我离开印度前往英国。1936 年,我回到印度,娶了一名等待了6年的女孩,然后来到美国芝加哥,从此过上幸福的生活。”现实生活当然比他说的曲折得多。
1910年,钱德拉出生于印度,是家中10个孩子中的老三。12岁前,他从没去过学校,而是接受父母和家庭教师的教育。他的父亲从事审计工作,曾在铁路公司担任副审计长;母亲也是当地少有的知识女性,曾将亨利克·易卜生的《玩偶之家》等作品翻译成泰米尔语。
钱德拉从小就表现出极高的数学天赋,被视为“神童”,后来在马德拉斯总统学院学习时,又对物理学产生了浓厚的兴趣。许多人认为,这或许是受他叔叔钱德拉塞卡·文卡塔·拉曼的影响——拉曼是物理学家,曾因发现光散射中的拉曼效应而获得1930年诺贝尔物理学奖。
就在拉曼获得诺贝尔奖的同一年,钱德拉大学毕业,因在校表现优异,获得了印度政府奖学金,前往英国剑桥大学攻读研究生。在漂洋过海的旅途中,他为了打发时间,一边阅读物理学刊物,一边思考着一个问题:所有的恒星都注定会变成白矮星吗?
当时,剑桥大学的天文学家亚瑟·爱丁顿早对这个问题有了定论——答案是肯定的。但钱德拉通过大量计算,发现稳定超高密度白矮星的物理原理只能在一定范围内起作用。当质量超过一定值时,垂死恒星实际上无法克服引力,会坍缩成某种密度难以想象的物体(我们现在称之为中子星),甚至可能是一个密度无限大的点(即黑洞)。多年后,人们把这个范围的上限称为“钱德拉极限”,约为太阳质量的1.44 倍。这是后话。
来到剑桥大学后,钱德拉不断完善计算。作为前辈的爱丁顿关注到他,不仅经常来查看他的进展,还不断给他鼓励。1935年,钱德拉觉得已经万事俱备,于是准备在皇家天文学会会议上介绍自己的成果。爱丁顿告诉他:“我知道你的论文很长,所以我已经要求斯马特(时任皇家天文学会秘书)给你半小时来展示,而不是通常的15分钟。”钱德拉高兴地说:“你真是太好了!”然而钱德拉没想到,演讲结束,爱丁顿就上台嘲笑了他的研究,并当众狠狠羞辱了他。更令钱德拉沮丧的是,欧洲其他知名科学家即便不认同爱丁顿的观点,却也不愿卷入风波,因此没有任何人向年轻的钱德拉伸出援手。
1936年初,心灰意冷的钱德拉受邀到美国哈佛大学讲学数月。其间,美国芝加哥大学向他抛出了橄榄枝,表示可以为他提供一个研究助理职位。钱德拉不顾父亲的反对,决定移居美国。在此之前,他回到印度,与他多年前在马德拉斯总统学院相识的同学拉利莎结了婚。几个月后,他带着新婚妻子前往芝加哥大学,开始教授天体物理学。
但1952年,芝加哥大学天文系修改了大部分由钱德拉设置的课程,实际上将他“开除”了。这是钱德拉职业生涯中第二次感到被羞辱。有知情人士说:“当时,许多天文学家并不欣赏钱德拉所做的理论工作,这导致钱德拉有种被天文学界排斥的感觉。”

在被天文系“抛弃”后不久,钱德拉受邀加入芝加哥大学物理系。自此,他几乎只教物理。但他并未完全放弃天体物理学,而是另辟蹊径,成为《天体物理学》杂志的主编,并在接下来的 20年里,凭一己之力将其发展成为该领域领先的国际出版物。
钱德拉真正扬眉吐气,是在1983年。时隔近半个世纪,他当年的理论被证明是对的,爱丁顿才是错的。钱德拉因此获得了诺贝尔物理学奖。不过,有人认为,诺贝尔奖委员会只提到钱德拉早期对恒星结构和演化方面的重要理论研究,是对他一生成就的贬低。
他这一生,除了研究恒星结构、恒星动力学,还研究了辐射传输理论、流体动力学和流体磁稳定性、广义相对论和相对论天体物理学,以及黑洞的数学理论。每个领域,他大概都只研究10年,解决一些前人未解决的问题,然后出版一些被用作教材的专著,之后便转向全新领域。对此,钱德拉曾解释说:“每10年投入一个新的领域,会让人变得谦虚。”他或许是怕自己专注于一个领域,会变成下一个爱丁顿。
在教师生涯中,钱德拉也始终对学生和后辈保持谦逊的态度,曾为了给几名学生上课往返240公里。有人质疑,为了只有几名学生选修的课程,是否有必要付出这么多的时间和精力。后来,那个班级里出了两位诺贝尔物理学奖得主——李政道和杨振宁。
1995年,钱德拉在芝加哥去世。为纪念他在天体物理学研究中的贡献,美国航空航天局(NASA)将1999年发射的大型X射线天文卫星命名为“钱德拉X射线天文台”。这台空间望远镜与哈勃太空望远镜、斯皮策太空望远镜和现已脱离轨道的康普顿伽马射线天文台并称为探索宇宙的“四大天王”。
尽管钱德拉的科研之路蜿蜒曲折,但最终他获得了世人的认可。真金不怕火炼,是金子总会发光,这是颠扑不破的真理。
(作者单位:北京大学地球与空间科学学院)
编辑 许晔/美编 苑立荣/编审 张勉