Biografia Subrahmaniana Chandrasekhar

Poznaj astronoma, który jako pierwszy wyjaśnił białe karły i czarne dziury

Astrofizyk Subrahmanyan Chandrasekhar z University of Chicago zatrzymuje się na chwilę przy podstawie rzeźby Henry'ego Moore'a „Nuclear Energy” podczas codziennej wędrówki do swojego biura w kampusie wkrótce po tym, jak on i William Fowler z California Institute of Technology zdobyli nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 1983 r. 19 października. Wygrali go za badania nad tym, jak rodzą się gwiazdy. Getty Images (Bettman)

Subrahmanyan Chandrasekhar (1910-1995) był jednym z gigantów współczesnej astronomii i astrofizyki XX wieku. Jego praca połączyła naukę fizyki ze strukturą i ewolucją gwiazd i pomogła astronomom zrozumieć, jak gwiazdy żyją i umierają. Bez jego wybiegających w przyszłość badań astronomowie mogliby pracować znacznie dłużej, aby zrozumieć podstawową naturę procesów gwiezdnych, które rządzą tym, jak wszystkie gwiazdy emitują ciepło w kosmos, wiek i jak ostatecznie umierają te najbardziej masywne. Chandra, jak go nazywano, otrzymał w 1983 r. Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za pracę nad teoriami wyjaśniającymi budowę i ewolucję gwiazd. Na jego cześć nazwano również orbitujące Obserwatorium Rentgenowskie Chandra.

Wczesne życie

Chandra urodził się w Lahore w Indiach 19 października 1910 roku. W tym czasie Indie były jeszcze częścią Imperium Brytyjskiego. Jego ojciec był urzędnikiem służby rządowej, a matka wychowywała rodzinę i spędzała dużo czasu na tłumaczeniu literatury na język tamilski. Chandra był trzecim najstarszym z dziesięciorga dzieci i kształcił się w domu do dwunastego roku życia. Po ukończeniu gimnazjum w Madrasie (gdzie przeniosła się rodzina), uczęszczał do President College, gdzie uzyskał tytuł licencjata z fizyki. Jego zaszczytne stanowisko zapewniło mu stypendium na studia podyplomowe w Cambridge w Anglii, gdzie studiował u takich luminarzy jak P.A.M. Dirac. Studiował także fizykę w Kopenhadze podczas swojej kariery magisterskiej. Chandrasekhar otrzymał tytuł doktora. z Cambridge w 1933 i został wybrany na stypendium w Trinity College, pracując pod kierunkiem astronomów Sir Arthura Eddingtona i E.A. Milne.

Rozwój teorii gwiazd

Chandra rozwinął wiele ze swojego wczesnego pomysłu na temat teorii gwiazd, gdy był na dobrej drodze do rozpoczęcia studiów magisterskich. Był zafascynowany matematyką oraz fizyką i natychmiast znalazł sposób na modelowanie pewnych ważnych cech gwiazd przy użyciu matematyki. W wieku 19 lat, na pokładzie żaglowca płynącego z Indii do Anglii, zaczął myśleć o tym, co by się stało, gdyby ​ Teoria względności Einsteina można zastosować do wyjaśnienia procesów zachodzących w gwiazdach i ich wpływu na ich ewolucję. Opracował obliczenia, które wykazały, że gwiazda znacznie masywniejsza od Słońca nie spalałaby po prostu swojego paliwa i chłodziła, jak zakładali ówcześni astronomowie. Zamiast tego przywykł do fizyki, aby pokazać, że bardzo masywny obiekt gwiezdny faktycznie zapadnie się do maleńkiego, gęstego punktu — osobliwości czarna dziura . Ponadto odkrył, co się nazywa Limit Chandrasekhara, który mówi, że gwiazda o masie 1,4 masy Słońca prawie na pewno zakończy swoje życie w wybuchu supernowej. Gwiazdy wielokrotnie o tej masie zapadną się pod koniec swojego życia, tworząc czarne dziury.Wszystko poniżej tego limitu pozostanie biały karzeł na zawsze.

Nieoczekiwane odrzucenie

Praca Chandry była pierwszą matematyczną demonstracją, że takie obiekty jak czarne dziury mogą powstawać i istnieć, a także pierwszą, która wyjaśniła, w jaki sposób ograniczenia masy wpływają na struktury gwiezdne. Według wszystkich relacji był to niesamowity kawałek matematycznej i naukowej pracy detektywistycznej. Jednak kiedy Chandra przybył do Cambridge, jego pomysły zostały stanowczo odrzucone przez Eddingtona i innych. Niektórzy sugerują, że endemiczny rasizm odegrał rolę w sposobie traktowania Chandry przez bardziej znanego i najwyraźniej egoistycznego starszego mężczyznę, który miał nieco sprzeczne poglądy na temat budowy gwiazd. Minęło wiele lat, zanim teoretyczna praca Chandry została zaakceptowana, a on faktycznie musiał opuścić Anglię, aby uzyskać bardziej akceptujący klimat intelektualny Stanów Zjednoczonych. Kilka razy później wspomniał o jawnym rasizmie, z którym miał do czynienia, jako motywacji do ruszenia naprzód w nowym kraju, gdzie jego badania mogą być akceptowane niezależnie od koloru jego skóry. W końcu Eddington i Chandra rozstali się serdecznie, pomimo wcześniejszego pogardliwego traktowania starszego mężczyzny.

Życie Chandry w Ameryce

Subrahmanyan Chandrasekhar przybył do USA na zaproszenie Uniwersytetu w Chicago i objął tam stanowisko badawcze i dydaktyczne, które piastował do końca życia. Pogrążył się w badaniach nad tematem zwanym „transferem radiacyjnym”, który wyjaśnia, w jaki sposób promieniowanie przechodzi przez materię, taką jak warstwy gwiazdy takich jak Słońce ). Następnie pracował nad rozszerzeniem swojej pracy nad masywnymi gwiazdami. Prawie czterdzieści lat po tym, jak po raz pierwszy przedstawił swoje pomysły na temat białych karłów (masywnych pozostałości po zapadniętych gwiazdach), czarnych dziur i granicy Chandrasekhara, jego praca została wreszcie szeroko zaakceptowana przez astronomów. Zdobył nagrodę Dannie Heinemana za swoją pracę w 1974 roku, a następnie Nagrodę Nobla w 1983 roku.

Wkład Chandry w astronomię

Po przybyciu do Stanów Zjednoczonych w 1937 Chandra pracował w pobliskim Yerkes Observatory w Wisconsin. W końcu dołączył do Laboratorium Astrofizyki i Badań Kosmicznych NASA (LASR) na Uniwersytecie, gdzie był mentorem dla wielu doktorantów. Prowadził również badania w tak różnych dziedzinach, jak ewolucja gwiazd, po czym zagłębił się w dynamikę gwiazd, idee dotyczące ruchu Browna (losowy ruch cząstek w płynie), transfer radiacyjny (przenoszenie energii w postaci promieniowania elektromagnetycznego). ), teorię kwantową, aż do badań czarnych dziur i fal grawitacyjnych pod koniec jego kariery. Podczas II wojny światowej Chandra pracował dla Ballistic Research Laboratory w Maryland, gdzie został również zaproszony do przyłączenia się do Projektu Manhattan przez Roberta Oppenheimera. Jego poświadczenie bezpieczeństwa trwało zbyt długo, a on nigdy nie był zaangażowany w tę pracę. Później w swojej karierze Chandra redagował jedno z najbardziej prestiżowych czasopism astronomicznych, Czasopismo Astrofizyczne .Nigdy nie pracował na innym uniwersytecie, wolał pozostać na Uniwersytecie w Chicago, gdzie był Morton D. Hull Distinguished Professor w astronomii i astrofizyce. Zachował status emeryta w 1985 roku po przejściu na emeryturę. Stworzył także tłumaczenie Sir Isaaca Newtona książka Zaczyna miał nadzieję, że spodoba się stałym czytelnikom. Praca, Principia Newtona dla Powszechnego Czytelnika, został opublikowany tuż przed jego śmiercią.

Życie osobiste

Subrahmanyan Chandrasekhar poślubił Lalithę Doraiswamy w 1936 roku. Para poznała się podczas studiów licencjackich w Madrasie. Był siostrzeńcem wielkiego indyjskiego fizyka C.V. Raman (który opracował teorię rozpraszania światła w medium noszącym jego imię). Po emigracji do Stanów Zjednoczonych Chandra i jego żona zostali obywatelami w 1953 roku.

Chandra był nie tylko światowym liderem w astronomii i astrofizyce; poświęcał się także literaturze i sztuce. W szczególności był żarliwym uczniem zachodniej muzyki klasycznej. Często wykładał na temat relacji między sztuką a naukami ścisłymi, a w 1987 roku zebrał swoje wykłady w książkę zatytułowaną Prawda i piękno: estetyka i motywacje w nauce, skupił się na zbiegu tych dwóch tematów. Chandra zmarła w 1995 roku w Chicago po ataku serca. Po jego śmierci został pozdrowiony przez astronomów na całym świecie, z których wszyscy wykorzystali jego pracę, aby pogłębić swoje zrozumienie mechaniki i ewolucji gwiazd we wszechświecie.

Wyróżnienia

W trakcie swojej kariery Subrahmanyan Chandrasekhar zdobył wiele nagród za swoje postępy w astronomii. Oprócz wymienionych został wybrany stypendystą Royal Society w 1944 r., otrzymał Medal Bruce'a w 1952 r., Złoty Medal Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego, Medal Henry'ego Drapera Narodowej Akademii Nauk USA i Humboldta Nagroda. Jego zdobycze Nagrody Nobla zostały przekazane przez zmarłą wdowę na Uniwersytet w Chicago, aby stworzyć stypendium w jego imieniu.