在相当长的一段历史时期，人们普遍认为所有恒星最终都会变成白矮星。20 世纪 30 年代，美籍印度裔理论物理学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡（Subrahmanyan Chandrasekhar）对这一观点提出了最早的挑战。他发现当恒星的质量超过某一极限时，它最终会坍缩成一个密度极高的天体，这一发现改写了我们对恒星演化的认识。
钱德拉塞卡的教育之旅
钱德拉塞卡于 1910 年 10 月 19 日出生在英属印度旁遮普邦（今巴基斯坦）的拉合尔。他的父亲是铁路审计部门的高阶官员，母亲是一名知识分子，她鼓励儿子立志成为一名科学家。在1922 年进入马德拉斯金奈印度教高中学习之前，他在家中接受教育。1925 年至 1930 年，他就读于马德拉斯大学的院长学院，并获得物理学学士学位。后来，钱德拉塞卡获得印度政府奖学金，前往英国剑桥大学三一学院深造。
苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡。照片已经进入公共领域;照片由 NASA 创建。
在前往英国的途中，钱德拉塞卡首次撰文指出，超过一定质量的恒星存在另一种最终阶段。根据他的计算，接近演化末期的恒星如果无法褪去足够的质量，就会发生更大的引力塌缩，形成密度难以理解甚至无限大的残余物（现在分别称为中子星和黑洞）。这一假说扩展了其他科学家的研究成果，其中包括即将成为钱德拉塞卡博士生导师的英国物理学家和天文学家拉尔夫·福勒(Ralph Fowler)。正如我们后来所知道的，钱德拉塞卡极限为我们认识黑洞的存在打开了大门，并迅速引发了争议，尤其是来自一位著名科学家的争议。
恒星生命周期示意图。
钱德拉塞卡在三一学院进行博士后研究工作期间，结识了英国天文学家、物理学家和数学家亚瑟·爱丁顿（Arthur Eddington）爵士。在钱德拉塞卡生命中的关键时刻，爱丁顿公开嘲笑钱德拉塞卡的极限观点。因为爱丁顿坚信，所有恒星都会辐射和收缩，并最终稳定成为白矮星。当1935 年钱德拉塞卡在英国皇家天文学会发表演讲后，他当场驳斥了钱德拉塞卡的极限理论，这也迫使钱德拉塞卡到英国以外的地方寻找工作。1936 年 12 月，钱德拉塞卡在位于威斯康星州威廉斯湾的芝加哥大学叶凯士天文台担任理论天体物理学教授。他在那里度过了他长达数十年的职业生涯，并在33 岁时成为正教授。
钱德拉塞卡的研究与学术遗产
在钱德拉塞卡的职业生涯中，他涉足过多个研究领域，包括：
- 恒星结构 (1929–1939)
- 恒星动力学 (1939–1943)
- 辐射传热 (1943–1950)
- 水动力和水磁稳定性 (1950–1961)
- 平衡图 (1961–1970)
- 黑洞数学理论 (1971–1983)
- 引力波碰撞理论(20世纪80年代末)
钱德拉塞卡因其对当代理解恒星结构、恒星动力学和白矮星的贡献而为大多数人所知，但他也在许多其他领域留下了印记，包括湍流、广义相对论、随机过程和辐射传热研究。在这些领域，以他的名字命名的函数、方法和方程数不胜数。
钱德拉塞卡在他的职业生涯中与学生们密切合作，并经常与他们合著文章，其中最著名的是李政道和杨振宁。他们因研究弱相互作用中的宇称不守恒定律而获得 1957 年诺贝尔物理学奖。钱德拉塞卡于 1983 年获得了自己的诺贝尔物理学奖：诺贝尔奖委员会认可了他的“对恒星的结构和演化有重要影响的物理过程的理论研究”。他与威廉·福勒（William A. Fowler）分享了这一荣誉。诺贝尔奖是钱德拉塞卡最负盛名的专业荣誉，也是他成功研究生涯的顶峰。
在钱德拉塞卡诞辰周年之际，让我们仰望星空，祝他生日快乐！
扩展阅读
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- 皮埃尔-西蒙-拉普拉斯, 法国物理学家，因证明太阳系的稳定性而闻名于世
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