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苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡 编辑
苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar,1910年10月19日—1995年8月21日),出生于英属印度旁遮普地区拉合尔,印度裔美国天体物理学家,诺贝尔物理学奖得奖者,美国国家科学院院士,美国艺术与科学院院士,英国皇家学会院士,印度国家科学院外籍院士,生前是芝加哥大学莫顿·D·赫尔杰出服务荣休教授。钱德拉塞卡于1930年获得马德拉斯院长学院(现金奈院长学院)物理学士学位,同年前往剑桥大学深造,于1933年获得理论物理博士学位。1933年至1937年任剑桥大学三一学院院士。1937年在芝加哥大学任教直至1985年退休。1944年被选为英国皇家学会院士。1946年当选美国艺术与科学院院士。1953年加入美国国籍。1955年当选美国国家科学院院士。1962年被英国女王授予皇家奖章。1966年被美国总统授予国家科学奖章。1983年获得诺贝尔物理学奖。1995年8月21日因心脏衰竭在芝加哥去世,享年85岁。钱德拉塞卡的研究方向包括恒星结构、白矮星、恒星动力学、辐射转移、广义相对论和黑洞,他以在恒星演化领域的工作而闻名,提出了“钱德拉塞卡极限”。
中文名:苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡
外文名:Subrahmanyan Chandrasekhar
别名:钱德拉(Chandra)
国籍:美国
出生地:英属印度旁遮普地区拉合尔
出生日期:1910年10月19日
逝世日期:1995年8月21日
毕业院校:马德拉斯院长学院、剑桥大学
职业:教育科研工作者
代表作品:黑洞的数学理论
主要成就:1944被选为英国皇家学会院士1946年当选美国艺术与科学院院士1955年当选美国国家科学院院士1962年被授予皇家奖章1966年被授予国家科学奖章展开
- 主要成就
- 1944被选为英国皇家学会院士1946年当选美国艺术与科学院院士1955年当选美国国家科学院院士1962年被授予皇家奖章1966年被授予国家科学奖章1983年获得诺贝尔物理学奖1984年获得科普利奖章收起
学位:博士
小时候的钱德拉塞卡
1910年10月19日,苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡出生于英属印度旁遮普地区拉合尔(今属巴基斯坦),于1912年随父母搬到北方邦首都勒克瑙生活,1918年,随家人搬到马德拉斯(今金奈)生活。12岁之前,他一直在家接受教育 。1922年至1925年,在马德拉斯的印度高中(Hindu Higher School)就读 。
1925年,完成高中学业并进入了马德拉斯院长学院(Presidency College, Madras)就读。父亲希望他学习物理学并在将来成为一名公务员。但钱德拉塞卡在阿诺德·索末菲的影响下立志要成为一名科学家 。
1930年6月,完成本科学业,获得物理学士学位。同年7月,凭借印度政府的奖学金进入剑桥大学深造,在拉尔夫·福勒指导下学习。期间在丹麦哥本哈根理论物理学研究所进行了一年的研究,在尼尔斯·玻尔和马克斯·玻恩的执导下工作 。
1933年,获得剑桥大学理论物理博士学位,同年10月成为三一学院院士 。
1936年,对美国哈佛大学进行了短暂访问,并获得了该校的助理研究员职位 。
1937年1月,因白矮星的结构问题与亚瑟·斯坦利·爱丁顿发生争论,钱德拉塞卡离开剑桥大学前往美国芝加哥大学就职,在叶凯士天文台担任助理研究员 。
1938年,担任芝加哥大学助理教授,后于1942年升为副教授,1944年升至教授 。
第二次世界大战期间,在马里兰州阿伯丁试验场的弹道研究实验室(Ballistic Research Laboratory)工作,同时他拒绝了“曼哈顿计划”的邀请 。
1944年,被选为英国皇家学会院士。
1946年,当选美国艺术与科学院院士。
钱德拉塞卡
1947年,被任命芝加哥大学理论天体物理学杰出服务教授,于1952年担任任莫顿·D·赫尔理论天体物理学杰出服务教授(Morton D. Hull Distinguished Service Professor of Theoretical Astrophysics)直至退休。1953年,加入美国国籍。
1955年,当选美国国家科学院院士。
1962年,英国女王伊丽莎白女王授予他英国皇家学会皇家奖章,同年被选为印度国家科学院外籍院士 。
1966年,时任美国总统林登·约翰逊授予他国家科学奖章。
1983年,因有关恒星结构及其演化的重要物理过程的理论研究而获得诺贝尔物理学奖。
1985年,从芝加哥大学退休,保留莫顿·D·赫尔杰出服务荣休教授头衔(Morton D. Hull Distinguished Service Professor Emeritus) 。
1995年8月21日,因心脏衰竭在芝加哥去世,享年85岁 。
苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡
科研成就
科研综述
苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡
1930年,钱德拉塞卡在前往英国的途中重复了拉尔夫·福勒对于白矮星相关性质的计算,不同的是在计算中他考虑电子遵循的是爱因斯坦的狭义相对论而不是牛顿定律。当时,恒星的白矮星阶段被认为是一切恒星演化过程的最终阶段,但是钱德拉寒卡的计算表明,当质量大于太阳质量的1.44倍,它的最终归宿将不会是白矮星。这个恒星质量极限,就是钱德拉塞卡极限(Chandrasekhar Limit)。1931年,他将相关文章发表在了美国《天体物理学报》杂志上。经过在剑桥的学习,钱德拉逐步完善了自己的发现,他认为爱丁顿为主的科学家支持的恒星理论存在明显的缺陷,因为它完全忽略了一个事实,即坍缩恒星内部的电子是以光速运动的;需要将爱因斯坦狭义相对论的纳入其中,这个理论才能完整解释恒星的诞生和死亡。他在1935年的英国皇家天体物理学会(Royal Astrophysical Society)会议上提出这个理论,却被亚瑟·斯坦利·爱丁顿说它是一个谬论,对钱德拉塞卡提到的两种简并,认为根本不存在相对论简并,当场把钱德拉塞卡的论文撕成两半。与爱丁顿的争论持续了几年后,没有一个权威科学家愿意站出来支持钱德拉。钱德拉塞卡从争论中抽身,将在英国的白矮星研究和钱德拉塞卡极限总结成《恒星结构研究导论》,1939年出版,之后就转向了其他研究。
钱德拉塞卡在每个领域都会花上5年至10年时间进行深入研究。他会用一年时间来掌握一个课题,再花费几年发表一些解决相关问题的文章,再过几年他将写一本该领域的书籍留给后人。一旦该书出版后,他便离开了这一领域去探索其他领域的难题。
钱德拉塞卡撰写的8本书籍记录了他所研究的领域:《恒星结构研究导论》(1939年)总结了他对于白矮星以及其他类型恒星内部结构的研究工作;《恒星动力学原理》(1942年)描述了他对于星系以及星系团中恒星运动统计理论的高度原创性工作;《辐射转移》(1950年)给出了恒星大气中辐射转移的第一个准确理论;《流体力学和磁流体力学稳定性》(1961年)提供了包括恒星、吸积盘以及星系在内的各种天体随着不同辐射而变得不稳定的理论基础;《平衡椭球体》(1969年)解决了一个老问题,即在不可压缩、旋转的有质量液体中找到了引力场的平衡体。
此后,他详细研究了黑洞的准确数学描述以及它们同周围物质的相互作用,于1983年出版了《黑洞的数学理论》。该书也是他告别科学研究之作。该书出版后,钱德拉塞卡演讲并撰写了一本非技术主体的书籍,内容是关于莎士比亚、贝多芬以及雪莱作品的,同时还包含了艺术同科学之间的关系。这些针对公众的演讲被收集了起来,并以《真与美》为题于1987年出版。
钱德拉塞卡退休后,他花了大量时间研读牛顿的《自然哲学的数学原理》,并在重复牛顿的每一个命题以及证明后,将牛顿的几何语言翻译成更为现代科学家所接受的代数语言。这也是钱德拉塞卡辞世前出版的最后一部书籍――《为普通读者所著的牛顿“原理”》。
出版著作
时间 | 名称 | 出版社 |
---|---|---|
1939年 | 《恒星结构研究导论》(An Introduction to the Study of Stellar Structure) | 芝加哥大学出版社 |
1942年 | 《恒星动力学原理》(Principles of Stellar Dynamics) | 芝加哥大学出版社 |
1950年 | 《辐射转移》(Radiative Transfer) | 牛津克拉伦登出版社 |
1961年 | 《流体力学和磁流体力学稳定性》(Hydrodynamic and Hydromagnetic Stability) | 牛津克拉伦登出版社 |
1969年 | 《平衡椭球体》(Ellipsoidal Figures of Equilibrium) | 耶鲁大学出版社 |
1983年 | 《黑洞的数学理论》(The Mathematical Theory of Black Holes) | 牛津克拉伦登出版社 |
1987年 | 《真与美 : 科学研究中的美学和动机》(Truth and Beauty. Aesthetics and Motivations in Science) | 芝加哥大学出版社 |
1995年 | 《为普通读者所著的牛顿“原理”》(Newton's Principia for the Common Reader) | 牛津克拉伦登出版社 |
学术论文
时间 | 标题 | 期刊 |
---|---|---|
1931年 | 《恒星质量的高度塌缩构型》(The highly collapsed configurations of a stellar mass) | 《皇家天文学会月刊》 |
1931年 | 《理想白矮星的最大质量》(The maximum mass of ideal white dwarfs) | 《天文物理期刊》 |
1931年 | 《白矮星的密度》(The density of white dwarfstars) | 《哲学杂志》 |
1932年 | 《关于恒星内部物质状态的几点看法》(Some remarks on the state of matter in the interior of stars) | 《天体物理学与天文学杂志》 |
1934年 | 《恒星内部物质的物理状态》(The physical state of matter in the interior of stars) | 《天文台》 |
1934年 | 《具有简并核心的恒星构型》(Stellar configurations with degenerate cores) | 《天文台》 |
1935年 | 《恒星质量的高度塌缩构型》(The highly collapsed configurations of a stellar mass)(第二篇) | 《皇家天文学会月刊》 |
1935年 | 《具有简并核心的恒星构型》(Stellar configurations with degenerate cores) | 《皇家天文学会月刊》 |
1935年 | 《具有简并核心的恒星构型》(Stellar configurations with degenerate cores)(第二篇) | 《皇家天文学会月刊》 |
1936年 | 《恒星内部的压力》(The pressure in the interior of a star) | 《皇家天文学会月刊》 |
1936年 | 《给定质量恒星的最大可能中心辐射压力》(On the maximum possible central radiation pressure in a star of a given mass) | 《天文台》 |
1943年 | 《物理学和天文学中的随机问题》(Stochastic Problems in Physics and Astronomy) | 《现代物理评论》 |
1964年 | 《气体质量接近广义相对论史瓦西极限的动力学不稳定性》(Dynamical instability of gaseous masses approaching the Schwarzschild limit in general relativity) | 《物理评论快报》 |
1964年 | 《白矮星构型接近极限质量的动力学不稳定性》(The dynamical instability of the white-dwarf configurations approaching the limiting mass) | 《天文物理期刊》 |
1964年 | 《气体质量接近广义相对论史瓦西极限的动力学不稳定性》(Dynamical instability of gaseous masses approaching the Schwarzschild limit in general relativity) | 《天文物理期刊》 |
1970年 | 《引力辐射理论中两个问题的解答》(Solutions of two problems in the theory of gravitational radiation) | 《物理评论快报》 |
《引力辐射对麦克劳林球体长期稳定性的影响》(The effect of graviational radiation on the secular stability of the Maclaurin spheroid) | 《天文物理期刊》 |
参考资料
人才培养
教授课程
钱德拉塞卡讲授的课程包括量子力学、电动力学和光学、相对论、稳定性问题和等离子体物理学 。
开设研讨班
1947年,钱德拉塞卡着眼于后继人才的培养和储备,计划招收一批具有物理学天赋的青年学子,组建一个天体物理学高级研讨班,由他自己亲自授课、指导。招生工作结束后,前来登记的学生人数远远低于预期,只有两名20来岁的年轻人报名参加这个研讨班。他们就是杨振宁和李政道。钱德拉塞卡每天都会开车数百公里到芝加哥大学他们授课。
指导学生
钱德拉塞卡在其教学生涯中指导了至少46名博士生。数学谱系项目网站2023年12月数据提供了钱德拉塞卡培养的17名学生的信息,具体信息如下:
时间 | 姓名 | 学校 |
---|---|---|
1946年 | 基多·孟琪(Guido Muench-Paniagua) | 芝加哥大学 |
1946年 | 梅尔·埃莉诺·图伯格(Merle Eleanor Tuberg) | 芝加哥大学 |
1948年 | 安妮·芭芭拉·安德希尔(Anne Barbara Underhill) | 芝加哥大学 |
1950年 | 亚瑟·多德·科德(Arthur Dodd Code) | 芝加哥大学 |
1952年 | 唐纳德·爱德华·奥斯特布罗克(Donald Edward Osterbrock) | 芝加哥大学 |
1953年 | H·劳伦斯·赫尔弗(H. Lawrence Helfer) | 芝加哥大学 |
1953年 | 埃伯哈特·延森(Eberhart Jensen) | 芝加哥大学 |
1954年 | 罗素·M·库尔斯拉德(Russell M. Kulsrud) | 芝加哥大学 |
1958年 | 苏林达·库马尔·特雷汗(Surindar Kumar Trehan) | 芝加哥大学 |
1961年 | 诺曼·R·莱博维茨(Norman Ronald Lebovitz) | 芝加哥大学 |
1963年 | 优素福·索布蒂(Yousef Sobuti) | 芝加哥大学 |
1964年 | 耶利米·P·奥斯特里克(Jeremiah Paul Ostriker) | 芝加哥大学 |
1968年 | 莫利斯·L·艾森曼(Morris L. Aizenman) | 芝加哥大学 |
1969年 | 亚武兹·努特库(Yavuz Nutku) | 芝加哥大学 |
1973年 | 约翰·L·傅利曼(John L. Friedman) | 芝加哥大学 |
1974年 | 约翰·查尔斯·米勒(John Charles Miller) | 牛津大学 |
1975年 | 史蒂文·劳伦斯·弟特韦勒(Steven Lawrence Detweiler) | 芝加哥大学 |
荣誉表彰
时间 | 荣誉奖项 | 授予方 |
---|---|---|
1944年3月16日 | 英国皇家学会院士 | 英国皇家学会 |
1945年 | 美国哲学学会会士 | 美国哲学学会 |
1946年 | 美国艺术与科学院院士 | 美国艺术与科学院 |
1947年 | 亚当斯奖 | 剑桥大学 |
1949年 | 亨利·诺利斯·罗素讲座 | |
1952年 | 布鲁斯奖 | 太平洋天文学会 |
1953年 | 英国皇家天文学会金质奖章 | 英国皇家天文学会 |
1955年 | 美国国家科学院院士 | 美国国家科学院 |
1957年 | 拉姆福德奖章(Rumford Prize) | 美国艺术与科学院 |
1962年 | 皇家奖章 | 英国皇家学会 |
1962年 | 印度国家科学院外籍院士 | 印度国家科学院 |
1962年 | 斯里尼瓦萨·拉马努金奖章(Srinivasa Ramanujan Medal) | 印度国家科学院 |
1966年 | 国家科学奖章 | 美国政府 |
1968年 | 莲花赐勋章 | 印度政府 |
1971年 | 亨利·德雷伯奖章 | 美国国家科学院 |
1973年 | 斯莫卢霍夫斯基奖章(Smoluchowski Medal) | 波兰物理学会 |
1974年 | 丹尼·海涅曼数学物理奖(Dannie Heinemann Prize) | 美国物理学会 |
1978年 | 央斯基奖(Jansky Lectureship) | 美国国家射电天文台 |
1983年 | 诺贝尔物理学奖 | 瑞典皇家科学院 |
1983年 | 洪堡奖 | 德国洪堡基金 |
1984年 | 托马拉博士奖(Dr Tomalla Prize) | 苏黎世联邦理工学院 |
1984年 | 科普利奖章 | 英国皇家学会 |
1984年 | R.D. Birla Memorial Award | 印度物理协会 |
1985年 | Vainu Bappu Memorial Award | 印度国家科学院 |
1989年 | Gordon J. Laing Award | 芝加哥大学出版社 |
1991年 | 查尔斯·格里莱·艾博特奖(Charles Greeley Abbot Award) | 美国太阳能学会 |
时间 | 任职 |
---|---|
1952年至1971年 | 《天文物理期刊》总编辑 |
1964年至1968年 | 美国物理学会理事会成员 |
1979年至1981年 | 加利福尼亚大学圣芭芭拉分校卡弗里理论物理研究所咨询委员会成员 |
家世背景
苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡的的父亲(Chandrasekhara Subrahmanya Ayyar)是印度会计暨审计部门的官员,曾任拉合尔西北铁路的副审计长。母亲(Sita Balakrishnan)一位知识分子,并曾将亨利克·易卜生的剧作《玩偶之家》翻译成泰米尔语。钱德拉塞卡在家中七个孩子排行第三,是四个儿子中的长子 。钱德拉塞卡的叔叔是钱德拉塞卡拉·文卡塔·拉曼是诺贝尔物理学奖得奖者 。
婚姻感情
苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡于1936年9月在印度与比他小一岁拉丽莎(Lalitha Doraiswamy)结婚。他们在马德拉斯院长学院时就建立了联系 。
日常生活
苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡是一个素食主义者 。他总是无瑕疵地穿着做工考究的西装,其颜色在秋冬季变化于深黑和深灰之间,而在春夏季则变化于浅灰和棕黄色之间。他爱好文学和音乐,是世界上唯一在方程式中使用哥特体字符的科学家 。
钱德拉塞卡和妻子拉丽莎
小行星命名
1970年9月24日,绕太阳运转的小行星1958被发现,为了纪念苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡,这颗小行星被命名为“1958 Chandra” 。
钱德拉是一流的天体物理学家,也是一个美丽而温暖的人。(Chandra was a first-rate astrophysicist and a beautiful and warm human being.) (诺贝尔物理学奖得奖者汉斯·贝特评)
自爱因斯坦以来,钱德拉对宇宙的思考可能比我们任何人都更深远。(Chandra probably thought longer and deeper about our universe than anyone since Einstein) (前英国皇家学会主席马丁·里斯评)
钱德拉X射线天文台
钱德拉X射线天文台(Chandra X-ray Observatory,缩写为CXO)是美国宇航局于1999年发射的一颗X射线天文卫星。原名为先进X射线天文设备(AXAF),1998年为纪念苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡而更名。1999年7月23日,钱德拉X射线天文台由哥伦比亚号航天飞机搭载升空 。
奖项命名
2014年,亚太物理学会为纪念苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡而设立了钱德拉塞卡奖,该奖项是该组织在等离子体物理领域的最高奖,颁发给在等离子体物理领域做出开创性的重大成果的科学家 。
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