楊筱卿
1935年1月,英國倫敦。在皇家天文學學會上,科學巨匠、天體物理學泰斗都亞瑟.愛丁頓發表了這樣一條宣言:必然會有一條自然定律來阻止恒星的這種荒唐行為!在場的觀眾哈哈大笑。
24歲的青年科學家,蘇布拉馬尼揚.錢德拉塞卡(簡稱錢德拉)在臺下被深深刺痛,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,就是英國傲慢的化身。
而這都源于他最新的研究成果——當(白矮星)的核心密度足夠大時,(恒星)會坍縮到半徑非常小,小到在天體物理學上沒有任何實際意義。而在當時,恒星“坍縮論”無異于異端學說。
敢于挑戰“權威”
1930年夏天,正計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生的壓力是如何使致密星體保持完好無損的。
但錢德拉對此產生了疑問,這能夠永遠持續下去嗎?如果是一顆質量更大的白矮星,又將如何?
苦苦思索之后,錢德拉頓悟:當白矮星的質量越來越大時,在致密星體的內部,電子移動的速度會越來越快,甚至接近光速。而經過縝密的計算,他得出一個令人吃驚的結論:白矮星的質量有一個最大上限——殘星的星核要小于1.4倍太陽質量。如果白矮星的質量超過他計算的極限,就有可能無法對抗自身的引力,面臨全面的坍塌,其密度將會趨于無窮大。
而錢德拉后來的研究將這個結論不斷向前推動,他認為,質量越大的白矮星體積越小,直至半徑接近零,超過一定質量后,白矮星將坍縮成某種近似不存在的狀態。當核心密度足夠大時,恒星會坍縮到半徑非常小,小到在天體物理學上沒有任何實際意義。
備受打擊的科學家
然而,在1930年代,英國天體物理學三巨頭都亞瑟.愛丁頓、詹姆斯.吉恩斯和愛德華.米爾恩一致認為,恒星永遠不會坍縮為一個點。
于是,在1935年召開的皇家天文學會會議上,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的學生——科學界后起之秀錢德拉。
錢德拉是一位年輕的科學家,而愛丁頓在當時早已成名,是研究恒星的專家。一些科學家自然地認為愛丁頓正確,而錢德拉是錯誤的,而一些科學家雖然支持錢德拉的研究工作,但因畏懼與當時最受追捧的天體物理學家公開對抗而選擇沉默。甚至數年之后,一些重要的天體物理學家逐漸意識到愛丁頓的錯誤,但在公眾場合依然保持緘默。
天文學家異樣的眼光,無人支持的孤獨,學界泰斗的猛烈抨擊和無情嘲笑,使得錢德拉頗為痛苦,盡管他堅信自己的結論正確,在公眾面前表現得頗為淡定,但他的內心無比煎熬。
這一切嚴重摧殘著他的自信心,迫使他中斷了這個課題的研究,而這一中斷,就長達數十年之久。
直到20多年后,“錢德拉塞卡極限”——白矮星質量能達到的最高限度,才作為一個基本參數,出現在天體物理學的教科書上。1983年,錢德拉因此而獲得了諾貝爾物理學獎。錢德拉24歲時的研究成果終于被承認。
作為一本描寫黑洞的簡史,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家推測,對黑洞的認知在科學界中又是如何發展,黑洞這一概念又是如何走進大眾這樣一個過程。
其中,保守與創新,政治強權與科學家自保,傲慢與偏見,如同任何行業的遭遇,在科學界也比比皆是。然而,歷史終究會朝著正確的方向演進,正如錢德拉最終獲得了遲到的榮譽。