一九三〇年,一艘从孟买驶向威尼斯的远洋轮船上,一个二十岁的印度青年用几周时间完成了一组改变天体物理学的计算。他就是钱德拉塞卡。这里要先交代清楚:他是拉曼的侄子,叔侄二人却是两条路上的科学家。叔父拉曼因发现光的散射效应,在一九三〇年便已捧回诺贝尔物理学奖,是印度科学界的标志性人物;侄子钱德拉塞卡则远渡重洋,把一生交给了天体物理学,专门追问恒星怎样诞生、又怎样走向死亡。叔侄两人先后在同一片科学天空里留下名字,却各有各的星辰。
一九一〇年十月十九日他生于英属印度拉合尔——今天这座城市属于巴基斯坦。一九三〇年他乘船赴剑桥留学,在漫长的航程中把相对论性简并电子气的理论算到底,得出了一个惊人的结论:大质量恒星燃尽燃料后,电子简并压力能够支撑住引力坍缩、形成白矮星,但存在一个质量上限。他初算这个上限约为太阳质量的一点四倍——现代精确值约为一点四四倍——后来这个数值以他的名字命名,称为「钱德拉塞卡极限」。越过这个极限,恒星不会止步于白矮星,而要继续向内坍缩,落到一种远比白矮星致密的结局里去。这个结论在当时看来近乎疯狂:那个年代连白矮星这种天体是否真的存在,天文学界都还争持不下,更不必说接受恒星会一路坍缩成更致密怪物的想法。
这一发现意味着并非所有恒星都能安然度过暮年,某些大质量恒星注定走向更为剧烈的终局——这一洞见为后来的黑洞理论奠定了基石。
一九三五年,他在英国皇家天文学会的会议上报告这一结果,遭到当时最权威的天体物理学家爱丁顿的当众否定。爱丁顿认为自然界不会允许这样的限制存在,主张恒星总会找到某种机制避免无限坍缩。据说他当场说了带有讥讽意味的话,但这些具体措辞出自后人的追述,是否出于嫉妒也众说纷纭,作为事实核心的是一九三五年的那次会议。这次打击让钱德拉塞卡在此后近三十年里几乎放弃了这个方向,转向恒星动力学等其他领域的研究。
直到二十世纪六十年代类星体与脉冲星的发现证实了大质量恒星坍缩的真实性,他的理论才被完全承认。一九八三年,诺贝尔物理学奖同时授予他和福勒两人,表彰的是他们在恒星结构与恒星演化理论上的贡献,而不是针对黑洞的直接观测——那时黑洞还停留在理论预言的阶段。一九九九年美国发射的爱克斯射线天文台以他的名字命名。从轮船上几周的计算到诺贝尔奖的确认,他用了半个多世纪,证明了一个二十岁青年的计算是对的。
❝二十岁那年他在远洋轮船上算出了恒星的命运,半个世纪后诺贝尔奖为他作证。(大意)❞