Astronomia
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:   Wirtualny Wszechświat > Astronomia  
  Tematy
- Historia astronomii
- Narzędzia i metody astronomii
- Astronomia sferyczna i praktyczna
- Badania kosmiczne
- Układ Słoneczny
- Słońce
- Galaktyki
- Kosmologia
- Gwiazdozbiory całego roku
- Eseje

  Szukacz




SUBRAHMANYAN CHANDRASEKHAR

<< powrót...

Subrahmanyan Chandrasekhar urodził się 19 października 1910 r. w Lahore w Indiach (obecnie na terytorium Pakistanu). Studiował w Presidency College w Madrasie. Tutaj w roku 1928 spotkał się z wybitnym fizykiem, Arnoldem Sommerfeldem, który na pożegnanie podarował młodemu Hindusowi rękopis właśnie przygotowanej pracy o gazie elektronów. Artykuł ten, jak się później okazało, określił w znacznej mierze dalszą naukową karierę Chandrasekhara. Lektura pracy o gazie elektronowym, który przy dużej gęstości przejawia zdumiewające własności kwantowe, skierowała go ku problemom gęstej materii i w konsekwencji - zagadnieniu budowy gwiazd.

W roku 1930, tym samym, który przyniósł Nagrodę Nobla z fizyki jego wujowi, Chandrasekharowi Ventace Ramanowi, za prace z dziedziny optyki, Subrahmanyan otrzymał tytuł bakałarza. Dalsze studia miał odbyć w Cambridge w Anglii, gdzie pracowali jego mistrzowie - astrofizycy r. H. Fowler i Arthur S. Eddington. Podczas osiemnastu dni podróży parowcem z Madrasu do Southampton Chandrasekhar wykonał obliczenia, których zasadniczy wynik był głównym powodem przyznania mu po 53 latach Nagrody Nobla.

Zgodnie z ówcześnie panującym poglądem gwiazda, wypaliwszy swoje paliwo, zamieniała się w słabiutko świecącą kulę zimnego, gęstego gazu, zwaną białym karłem. Siły grawitacyjnego przyciągania zgniatające kulę miały być równoważone przez ciśnienie gazu elektronowego. Dzięki kwantowemu zjawisku degeneracji, o którym Chandrasekhar dowiedział się od Sommerfelda, ciśnienie gazu elektronów nie znika nawet przy zerowej temperaturze. Śmierć gwiazdy miała więc następować łagodnie i bez wstrząsów, w drodze spokojnej ewolucji. Wystudzony biały karzeł zaś miał być ostateczną i niezmienną już postacią wypalonej gwiazdy.

Obliczenia wykonane na parowcu pokazały jednak, że tylko gwiazda o masie mniejszej niż pewna wartość krytyczna - znana dzisiaj jako masa Chandrasekhara i wynosząca 1,44 masy Słońca - może zamienić się w białego karła. W przypadku gwiazdy cięższej ciśnienie zdegenerowanego gazu elektronowego nie może zrównoważyć sił przyciągania grawitacyjnego i kurczenie gwiazdy, zwane również zapadaniem (lub kolapsem), musi postępować.

Początkowo rezultat ten nie wywołał żadnego zainteresowania. Po upływie zaś kilku lat, w roku 1935, znalazł się w ogniu krytyki samego sir Arthura S. Eddingtona - największego astrofizyka tamtych czasów. Ten jako pierwszy zrozumiał najważniejszą konsekwencję wyniku Chandrasekhara: istnienie krytycznej masy gwiazdy, powyżej której ciśnienie materii nie jest w stanie przeciwdziałać siłom przyciągania, musi prowadzić do powstania obiektu, w którym nawet światło jest uwięzione przez grawitację, czyli - posługując się współczesną terminologią - czarnej dziury.

Eddington uważał istnienie takich nieświecących gwiazd za zupełny absurd; był przekonany, że prawa fizyki temu zapobiegają. Sądził więc, że obliczenia Chandrasekhara są nieprawidłowe. Zgadzał się, że bardzo gęsty gaz elektronów przejawia własności kwantowe i relatywistyczne jednocześnie. Twierdził jednak, że Chandrasekhar błędnie powiązał dwie, jeszcze wówczas bardzo młode, teorie - mechanikę kwantową i teorię względności. Wcześniejsze obliczenia nierelatywistyczne nie prowadziły do granicznej masy, więc dowolnie wielka gwiazda kończyłaby żywot jako biały karzeł.

Chandrasekhar zwrócił się o rozstrzygnięcie sporu do tak wielkich fizyków, jak Niels Bohr i Wolfgang Pauli. Ci w pełni poparli jego stanowisko, lecz sir Arthur pozostał całkowicie głuchy na argumenty. Społeczność astronomów zaś bezkrytycznie zdała się na wielki autorytet Eddingtona. Chandrasekhar postanowił tedy przygotować obszerną monografię, szczegółowo przedstawiającą jego teorie białych karłów, wycofać się z dyskusji i zająć inną tematyką. "Nie miałem jeszcze 30 lat - wspominał po latach - i nie chciałem życia trawić na bezproduktywnej batalii". W takich okolicznościach powstał wielokrotnie wznawiany "Wstęp do badań struktury gwiazd". Upłynęły ponad dwie dekady, nim prawomocność i waga wyniku Chandrasekhara - pierwszego wskazania możliwości istnienia czarnej dziury - zostały powszechnie zrozumiane i uznane. Po upływie następnych przeszło dwóch dekad, w roku 1983, otrzymał on Nagrodę Nobla za "wkład w rozwój astrofizyki gwiazdowej, w szczególności zaś za wykazanie istnienia granicznej masy białego karła".

Ku powszechnemu zdumieniu naukowa kontrowersja między Chandrasekharem a Eddingtonem nie zakłóciła ich przyjaznych kontaktów zarówno wtedy, gdy razem pracowali w Cambridge - obaj byli członkami Trinity College - jak i później, kiedy Chandrasekhar wyjechał do Stanów Zjednoczonych. Młody Hindus przekonany był o uczciwości swego mistrza, więc naukowy spór nie mógł wpłynąć na wzajemne stosunki. Obaj darzyli się szacunkiem i sympatią, o czym zaświadcza obfita korespondencja między nimi, przerwana śmiercią sir Arthura w roku 1944. Chandrasekhar nigdy też nie zmienił opinii o Eddingtonie jako największym astrofizyku swoich czasów.

W roku 1937 Chandrasekhar przeniósł się z Cambridge do USA. Początkowo pracował w Obserwatorium Yerkesa w Williams Bay w stanie Wisconsin, wykładając jednocześnie na Uniwersytecie w Chicago. Tutaj otrzymał w 1944 r. profesurę i pozostał przez następne pół wieku. W Ameryce Chandrasekhar ujawnił swe talenty nauczyciela. Pod jego kierunkiem przygotowano ponad pięćdziesiąt doktoratów. Zdarzyło się raz, że cały jego rocznik dostał Nagrodę Nobla. Jeszcze z Wisconsin odbywał cotygodniową podróż do Chicago dla zaledwie dwóch studentów - Chena Ninga Yanga i Tsunga Dao Lee, noblistów z roku 1953.

W latach czterdziestych Chandrasekhar interesował się problemem zjawisk losowych, zwanych też stochastycznymi. Przestudiował wtedy prace największego polskiego fizyka teoretyka, przedwcześnie zmarłego w roku 1917 Mariana Smoluchowskiego. Pisząc szeroko później znany artykuł przeglądowy, Chandrasekhar wyraził taką opinię:

"Teoria fluktuacji gęstości, jaką rozwinął Smoluchowski, stanowi jedno z najznakomitszych osiągnięć fizyki cząsteczkowej [...] i budzi rozczarowanie fakt, że w prowadzonych ostatnio dyskusjach na temat praw termodynamiki nie uwzględnia się we właściwy sposób badań Boltzmanna i Smoluchowskiego. Szczególnie należy ubolewać nad brakiem odsyłaczy do prac Smoluchowskiego, gdyż nikt nie przyczynił się do wyjaśnienia występujących tu zagadnień bardziej niż on".

W związku z przypadającą w roku 1972 setną rocznicą urodzin Mariana Smoluchowskiego Polskie Towarzystwo Fizyczne przyznało Subrahmanyanowi Chandrasekharowi swoje najwyższe odznaczenie - Medal Mariana Smoluchowskiego, który wręczono laureatowi w roku następnym, podczas odbywającej się w Warszawie konferencji z okazji pięćsetlecia urodzin Mikołaja Kopernika. W roku 1983 Chandrasekhar przygotował piękny artykuł "Marian Smoluchowski twórcą fizyki zjawisk stochastycznych" do tomu z anglojęzycznej serii "Polacy w nauce" (Polish Men of Science).

Swoimi artykułami i wypowiedziami Chandrasekhar przyczynił się do rozpropagowania osiągnięć także innych polskich fizyków. Nie wynikało to jednak z jakiejś wyjątkowej sympatii do naszego kraju. Starał się on docenić wszystkich, którzy na to zasługiwali. A był prawdziwym erudytą; interesował się historią idei; dociekał ich pochodzenia i śledził losy. Łączył uprawianie nauki na najwyższym technicznie poziomie z głębokim zainteresowaniem literaturą, muzyką, sztuką. Wierzył, że poszukiwanie piękna jest czynnikiem sprawczym badań naukowych. Był rzecznikiem antycznej formuły jedności piękna i prawdy. Chociaż nie uroda, lecz zgodność z faktami doświadczalnymi jest ostatecznym kryterium poprawności fizycznej teorii, tak się jednak dzieje, że teorie, które urzekają prostotą i przejrzystością, zwycięsko wychodzą z konfrontacji z eksperymentem. Wskazuje to na głęboką, choć nieraz trudno uchwytną, harmonię fizycznego świata, którą nauka winna odkrywać.

Chandrasekhar zajmował się wieloma dziedzinami fizyki. Ogromnie dużo i efektywnie pracował. Publikował kilka czy nawet kilkanaście artykułów rocznie, a jego produktywność nie słabła z wiekiem. Wielką wagę przywiązywał do sposobu przedstawiania wyników badań, jasnego i precyzyjnego zarazem. Ubolewał, że w naukach przyrodniczych ceni się wyłącznie odkrycia, niedostateczną zaś wagę przywiązuje do wielkich syntez, typowych dla humanistyki. Dlatego wyniki swoich wnikliwych badań przedstawiał w obszernych monografiach, których łącznie wydał przeszło pół tuzina. Wszystkie wyróżniają się klarownością wywodów i elegancją formy. Nie dziwi więc, że nakład tych wybitnie technicznych książek przekroczył sto tysięcy egzemplarzy.

Latem 1995 r. ukazały się "Principia dla każdego" (Principia for the Common Reader), ostatnie dzieło Chandrasekhara. Na blisko 600 stronach podjął on trud przybliżenia współczesnemu czytelnikowi największego naukowego dzieła wszech czasów: "Zasad matematycznych filozofii naturalnej" (Philosophiae naturalis principia mathematica) Izaaka Newtona. Recenzent "Nature" pisał: "[...] twierdzenia Newtona lśnią pięknem, prostotą i lapidarnością. Osobiste refleksje Chandrasekhara dodają im blasku". Niemal jednocześnie z recenzją ukazała się wiadomość o śmierci Subrahmanyana Chandrasekhara. Zmarł na serce 21 sierpnia 1995 r. w Chicago. Miał 84 lata.

Stanisław Mrówczyński

Jest to fragment przedmowy do polskiego wydania książki: S. Chandrasekhar: Prawda i piękno. Estetyka i motywacja w nauce. Prószyński i S-ka, Warszawa 1999.

<< powrót...

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach