班上的學生100%獲諾獎是怎麼樣的體驗?

2022年04月18日11:29

  來源: 石頭科普工作室

  1947,芝加哥大學,大雪紛飛的一個冬日。

  一位深色皮膚的人仍像往常一樣,冒著風雪驅車200多公里來到他所教授的課堂上。戶外是鵝毛大雪,堅持來到教學樓的學生老師都寥寥無幾。不過這位老師很欣慰地看到,台下仍然來了兩位學生。於是,這堂課得以照常進行。

  十年後,已經升為教授的那位老師獲悉,兩位學生拿下了當年的諾貝爾物理學獎。這兩位學生不是旁人,正是楊振寧和李政道。而授課的這位深色皮膚的老師,叫錢德拉塞卡。

  1910年10月19日,英屬印度拉合爾(今巴基斯坦拉合爾市),素布拉曼延·錢德拉塞卡出生在一個泰米爾婆羅門家庭。錢德拉塞卡的出身在今天的人們看來就是學霸世家。他的叔叔是1930年諾貝爾物理學獎得主錢德拉塞卡拉·拉曼。父親教他數學和物理,母親教他泰米爾語。他顯然具備與他叔父相當的超高智商,同時他還以當時英年早逝的另一位印度裔數學天才拉馬努金為偶像。年僅12歲時,錢德拉就進入了高中就讀,15歲便順利進入大學就讀。19歲時,錢德拉旁聽了著名物理學大師索末菲的演講,受到啟發,發表了他的第一篇論文《康普頓散射及其新型統計理論》。1930年,本科畢業的錢德拉獲得了英屬印度政府的獎學金,得以前往英國劍橋大學深造,師從霍華德·弗勒。

  在劍橋大學,年僅二十餘歲的錢德拉便研究出了後來讓他獲得諾貝爾獎的理論,即有關白矮星上電子氣的統計力學理論。根據該理論,恒星轉變為白矮星的過程中,存在一個最大的質量極限,後世稱為“錢德拉塞卡極限”。超過錢德拉塞卡極限的恒星在晚年將會坍縮為更為緻密的中子星或黑洞,而非白矮星。1933年,錢德拉僅僅用了兩年多的時間就博士畢業,並獲得了劍橋三一學院為期四年的獎金。這是該獎金第二次授予印度裔人士,第一次正是授給錢德拉的偶像——印度裔數學天才拉馬努金。

  然而,也正是在劍橋,錢德拉遭遇了前所未有的打擊。1935年,他有關白矮星的成果遭到了當時的學界大牛愛丁頓的猛烈反對。愛丁頓對錢德拉得到的結果表示不屑與否定,而他在當時的英國天文學界可以說得上是隻手遮天,沒有哪個人敢於站出來支援錢德拉。錢德拉不過是一個年僅25歲的博士,雖然已經有所成就,卻無法同學界大牛相提並論。愛丁頓的“學閥”行徑令錢德拉大失所望,曾經的他為了向叔叔和偶像看齊,渴求在科學界一鳴驚人成為最耀眼的明星,然而愛丁頓把他的雄心壯誌都毀於一旦。飽受排擠的錢德拉於1935年第一次踏上了前往大洋彼岸的輪船,來到哈佛天文台做訪問學者。次年,他接到了美國葉爾克斯天文台的工作邀請,最終在1936年底徹底放棄了在英國的工作,移居美國。芝加哥大學的校長赫金斯十分欣賞錢德拉,力排眾議,讓他成為了芝大第一位有色人種講師。從此,錢德拉一直在芝加哥大學工作,直至去世。

  傲慢的愛丁頓,錢德拉後來推測他被愛丁頓反對可能是種族歧視心態作祟

  二戰期間,錢德拉曾加入美國彈道研究實驗室,對彈道學作了一些研究,一度獲邀參與曼哈頓計劃。

  錢德拉塞卡的學術生涯堪稱傳奇。他對物理學的眾多領域都有重要貢獻。每隔6~7年,錢德拉都會轉變一次學術方向,在某一個領域做出一些成就之後又轉向下一個。他解釋說,這是為了避免自己成為愛丁頓那樣的學閥,在某一領域成為“權威”說一不二。而且他的研究往往迴避當時的研究熱點以避免激烈的競爭。儘管如此,後來的學者會發現,錢德拉所鑽研的課題往往和那些所謂的熱點話題同樣重要。天體物理、電磁散射、熱力學與統計物理、輻射傳輸、流體力學等等方向,他都留下了濃墨重彩的痕跡。錢德拉同樣是一位循循善誘的良師,一共帶出45位優秀的博士生,而上過他的課的學生更多。他從不擺權威,常常與學生熱烈地討論問題。除了教過楊振寧和李政道,錢德拉帶過的學生之一卡爾·薩根,後來成為了知名的科普暢銷書作家。

  1983年,諾貝爾物理學獎授予錢德拉塞卡,以表彰他在天體物理方面的巨大貢獻。1995年,錢德拉去世,他的遺孀將諾貝爾獎金捐贈給芝加哥大學,設立了獎學金。

  1999年,航天飛機“哥倫比亞號”攜帶以他名字命名的X射線天文觀測衛星——錢德拉X射線天文台——進入預定軌道。這個望遠鏡兼具極高的空間解像度和譜解像度,是X射線天文學的一項里程碑成果。發射至今,該望遠鏡已經多次發現與超大質量黑洞相關的重要證據,還發現了太陽系內天體如天王星也能發射X射線。錢德拉的目光深邃,直抵遠在光年之外的科學邊界……

  -THE END-

  參考文獻:

  Wali, Kameshwar C。 (1991)。 Chandra: A Biography of S。 Chandrasekhar。 Chicago: The University of Chicago Press。 ISBN 978-0-226-87054-0。

  Vishveshwara, C.V。 (25 April 2000)。 “Leaves from an unwritten diary: S。 Chandrasekhar, Reminiscences and Reflections” (PDF)。 Current Science。 78 (8): 1025–1033。

  S。 Chandrasekhar: the man behind the legend, Kameshwar C。 Wali。 Imperial College Press (1 January 1997) ISBN 978-1860940385

  Wali K C。 Chandrasekhar vs。 Eddington-An Unanticipated Confrontation[J]。 Physics Today, 1982, 35(10): 33-40。

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