楊筱卿
1935年1月,英國(guó)倫敦。在皇家天文學(xué)學(xué)會(huì)上,科學(xué)巨匠、天體物理學(xué)泰斗都亞瑟.愛丁頓發(fā)表了這樣一條宣言:必然會(huì)有一條自然定律來阻止恒星的這種荒唐行為!在場(chǎng)的觀眾哈哈大笑。
24歲的青年科學(xué)家,蘇布拉馬尼揚(yáng).錢德拉塞卡(簡(jiǎn)稱錢德拉)在臺(tái)下被深深刺痛,在他心中,身著花呢套裝,腰身筆直,鼻子上端正地架著一副夾鼻眼鏡的愛丁頓,就是英國(guó)傲慢的化身。
而這都源于他最新的研究成果——當(dāng)(白矮星)的核心密度足夠大時(shí),(恒星)會(huì)坍縮到半徑非常小,小到在天體物理學(xué)上沒有任何實(shí)際意義。而在當(dāng)時(shí),恒星“坍縮論”無異于異端學(xué)說。
敢于挑戰(zhàn)“權(quán)威”
1930年夏天,正計(jì)劃讀研究生的錢德拉癡迷于白矮星的物理特性研究。他的研究生導(dǎo)師拉爾夫.福勒此前向人們展示,在一顆密度為每立方厘米一噸的致密形體上,被擠壓得很緊的電子所產(chǎn)生的壓力是如何使致密星體保持完好無損的。
但錢德拉對(duì)此產(chǎn)生了疑問,這能夠永遠(yuǎn)持續(xù)下去嗎?如果是一顆質(zhì)量更大的白矮星,又將如何?
苦苦思索之后,錢德拉頓悟:當(dāng)白矮星的質(zhì)量越來越大時(shí),在致密星體的內(nèi)部,電子移動(dòng)的速度會(huì)越來越快,甚至接近光速。而經(jīng)過縝密的計(jì)算,他得出一個(gè)令人吃驚的結(jié)論:白矮星的質(zhì)量有一個(gè)最大上限——?dú)埿堑男呛艘∮?.4倍太陽(yáng)質(zhì)量。如果白矮星的質(zhì)量超過他計(jì)算的極限,就有可能無法對(duì)抗自身的引力,面臨全面的坍塌,其密度將會(huì)趨于無窮大。
而錢德拉后來的研究將這個(gè)結(jié)論不斷向前推動(dòng),他認(rèn)為,質(zhì)量越大的白矮星體積越小,直至半徑接近零,超過一定質(zhì)量后,白矮星將坍縮成某種近似不存在的狀態(tài)。當(dāng)核心密度足夠大時(shí),恒星會(huì)坍縮到半徑非常小,小到在天體物理學(xué)上沒有任何實(shí)際意義。
備受打擊的科學(xué)家
然而,在1930年代,英國(guó)天體物理學(xué)三巨頭都亞瑟.愛丁頓、詹姆斯.吉恩斯和愛德華.米爾恩一致認(rèn)為,恒星永遠(yuǎn)不會(huì)坍縮為一個(gè)點(diǎn)。
于是,在1935年召開的皇家天文學(xué)會(huì)會(huì)議上,愛丁頓公然嘲笑恒星坍縮論的提出者錢德拉。而在這之后,愛丁頓一直猛烈地抨擊他這位曾經(jīng)的學(xué)生——科學(xué)界后起之秀錢德拉。
錢德拉是一位年輕的科學(xué)家,而愛丁頓在當(dāng)時(shí)早已成名,是研究恒星的專家。一些科學(xué)家自然地認(rèn)為愛丁頓正確,而錢德拉是錯(cuò)誤的,而一些科學(xué)家雖然支持錢德拉的研究工作,但因畏懼與當(dāng)時(shí)最受追捧的天體物理學(xué)家公開對(duì)抗而選擇沉默。甚至數(shù)年之后,一些重要的天體物理學(xué)家逐漸意識(shí)到愛丁頓的錯(cuò)誤,但在公眾場(chǎng)合依然保持緘默。
天文學(xué)家異樣的眼光,無人支持的孤獨(dú),學(xué)界泰斗的猛烈抨擊和無情嘲笑,使得錢德拉頗為痛苦,盡管他堅(jiān)信自己的結(jié)論正確,在公眾面前表現(xiàn)得頗為淡定,但他的內(nèi)心無比煎熬。
這一切嚴(yán)重摧殘著他的自信心,迫使他中斷了這個(gè)課題的研究,而這一中斷,就長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年之久。
直到20多年后,“錢德拉塞卡極限”——白矮星質(zhì)量能達(dá)到的最高限度,才作為一個(gè)基本參數(shù),出現(xiàn)在天體物理學(xué)的教科書上。1983年,錢德拉因此而獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。錢德拉24歲時(shí)的研究成果終于被承認(rèn)。
作為一本描寫黑洞的簡(jiǎn)史,本書并非是介紹黑洞的形成歷史,而是介紹了黑洞如何被科學(xué)家推測(cè),對(duì)黑洞的認(rèn)知在科學(xué)界中又是如何發(fā)展,黑洞這一概念又是如何走進(jìn)大眾這樣一個(gè)過程。
其中,保守與創(chuàng)新,政治強(qiáng)權(quán)與科學(xué)家自保,傲慢與偏見,如同任何行業(yè)的遭遇,在科學(xué)界也比比皆是。然而,歷史終究會(huì)朝著正確的方向演進(jìn),正如錢德拉最終獲得了遲到的榮譽(yù)。