Monday, January 2, 2012

宇宙的精灵 #19.3




钱德拉直到102日才见到度假回来的福勒。尽管在世界物理学界已经大名鼎鼎,由于没有空缺的教授席位,福勒现在还是教师。到英国这一个多月,除了办理繁琐的入学手续,还有海轮上的新发现也写成了论文《论相对论性简并》。这篇论文,连同在印度已经完成《论非相对论性简并》,是他给福勒的见面礼。关于非相对论性简并的论文,福勒连声称赞“很好,很好!”对相对论性简并,福勒表示他没有把握,但可以寄给牛津大学的天文物理学教授米尔恩看。米尔恩怀疑或不同意这个观点——尽管也提不出什么有力的反驳。确实,那种无限的坍缩是不可思议的,说难听点就是“痴人说梦”!因此米尔恩善意地劝告钱德拉:这个观点的发表“只会损害你的名誉”。一气之下,钱德拉把论文寄到了美国,经过艰苦地说服,于一年之后发表,但没有引起广泛关注。

出国几个月后母亲就因病去世了,钱德拉很悲伤,能做地就是拼命读书学习,实现母亲的遗愿。他几乎没有娱乐,没有社交,不泡妞,不交朋友,贪婪地吮吸科学营养。第二个学期福勒出外做学术访问,换狄拉克作导师。对这位导师钱德拉是佩服得五体投地,只是腼腆得出奇,连走路都尽量贴着墙根走,“像个贼一样”(钱德拉语)。1931年暑期钱德拉到哥廷根的玻恩的物理研究所学习了几个月,1932年暑期后到哥本哈根波尔的研究所学习了大半年,“金三角”占了两角,钱德拉算是大大的开了洋荤。其间钱德拉发表了不少研究成果,在天体物理学界小有名气。1933年中获得博士学位后,又竞选上了剑桥三一学院研究员,这意味着他还可以在剑桥再待上四年。

到了1934年,学位到手的钱德拉重启白矮星研究。英国皇家天文学会的会长爱丁顿(Arthur Stanley Eddington)在这个问题上正与米尔恩吵得不亦乐乎,他也很想知道白矮星的内部结构,因此大力支持钱德拉的研究,专门把另一个学者手头用着的手摇计算机调给他用,弄得这位学者很不愉快。1934年的10月到12月,爱丁顿每周至少一次、有时一天三次到钱德拉的住所,及时了解他的研究进程。如钱德拉自己说,在四个月的时间里,每天他都要工作12个小时。这年底,钱德拉向皇家天文学会提交了两份论文,并接到学会邀请,在19351月的会议上介绍自己的成果。

四年磨一剑,即将试锋芒,钱德拉兴奋而紧张。想到他已经计算了10个有代表性的白矮星,全部符合他预测的小于1.4个太阳质量的条件,他感觉成功即将降临。不安的是,爱丁顿有些诡异。会前他得到了一份会议的议程安排,发现爱丁顿在他之后也有一个“论相对论性简并”的发言。这就很奇怪了,爱丁顿与自己几乎是朝夕相处,可前者在这个问题上的观点怎么一点口风都没透露过?出发前在三一学院两次见到爱丁顿都是怪怪的。第一次他说已经关照会议秘书,把通常的15分钟发言给钱德拉延长到30分钟。第二次他诡谲地笑着说:“我将给你一个惊喜!”

英国皇家天文学会的会议19351月在伦敦举行,这本该成为天文物理学史上一个具有里程碑意义的事件,只可惜……

钱德拉首先介绍自己的观点:泡利的不相容原理决定了白矮星的是一种电子简并压力与万有引力的平衡态,但把这个原理运用到相对论系统,我们会发现存在着一个临界质量M0,恒星质量一旦超过这个极限,缓慢增加的简并压力将与依然指数化增加的引力失衡,重新开始辐射—坍缩—辐射—坍缩……的循环,直至恒星的半径只有几公里,引力趋向于无穷大,连辐射都无法逃逸,这种坍缩才会终止于一个“奇点”。钱德拉就差没提出“黑洞”(Black Hole)这个概念了。这个概念在32年后的1967年由惠勒提出。

爱丁顿紧接着钱德拉发言。他一上来就很煸情地说:“我不知道是否应该逃离这个正在召开的会议,”(跑慢了就会被钱德拉的黑洞吞噬!)“不过我论文的论点是,并不存在像相对论简并这样的东西!”(上帝保佑,大家得救了)为什么不存在相对论简并呢?爱丁顿说因为它荒谬!(这种论证方式本身就荒谬如中世纪的教会——上帝一定不会容许荒谬的事情发生)他说:“各种不同的偶然事件也许会介入以拯救地球”,“我认为应有一条自然定律阻止恒星以这种荒谬的方式行动!”(“也许”?“应该”?彻底无语!)爱丁顿也承认从钱德拉的数学推导中“是找不到错误的”。但是——“此公式是基于相对论力学和非相对论量子力学的相结合,而我并不把这种结合的‘产儿’看作是‘婚生的’。”(原来相对论和量子力学没有打结婚证,所以我们不能承认他们生下的私生子!)爱丁顿号召大家回到福勒的“普通公式”去,当个守法公民,过安生日子。总而言之,恒星只有一个终态,那就是白矮星。

爱丁顿的发言趣妙横生,机智幽默,引起会场里阵阵笑声。我不由想起18世纪末,西方有传教士在中国宣传“地圆说”时,清庭一个饱学大臣叫杨光先的撰文讥讽说:如果地是圆的,那么就意味着有人直立,有人倒悬,“夫人顶天立地,未闻有横立倒立之人也!”“有识者以理推之,不觉喷饭滿案矣!”于是“地圆说”在国人的哈哈大笑中被 “驳倒”。现在英国的天体物理学家们也犯了清朝臣民同样的错误。

而钱德拉满耳朵听到的是冷嘲热讽和奚落羞辱,一个科学理论无论它是对是错,怎么能用这种漫不经心的态度和轻率的方式来对待呢?可还没等钱德拉做出反应,会议主席已经有请下一位发言人了。其实在天体物理学家中,理论物理的水平普遍不高,既听不懂钱德拉的论证,也听不懂爱丁顿的论证。在同等条件下,大家就选择相信德高望重的权威而不是乳臭未干的年轻人,特别还是一个印度人。散会时,钱德拉颓唐地坐在座位上,路过身旁的同行们以安慰失败者的口吻说:“这太糟糕了,太糟糕了!”

第二天坐火车回到剑桥,天空笼罩着浓郁的阴霾,大气运行着彻骨的寒气。离开前还生气勃勃的房间,现在是一片死寂,火在壁炉里幽幽地燃着,似乎也辐射不出热量,钱德拉的心凉透啦!四年多来的苦心孤诣,就这样毁于一旦!钱德拉像行呤诗人一样在清冷的房间里踱着步,嘴里重重复复地念叨着:

世界就是这样终结的,世界就是这样终结的,世界就是这样终结的。不是伴着一声巨响,而是伴着一声呜咽!

也许权威的障碍只能用权威的力量来摧毁。钱德拉想办法把这自己的观念介绍给了波尔、泡利、狄拉克和冯·诺伊曼等量子力学大师,他们都对钱德拉表示了理解和支持。泡利还是那么的直截了当:“爱丁顿并不懂物理学,不相容原理运用到相对论系统是毫不含糊的!”不过也就那么一说,结果没准愿意站出来帮钱德拉一把挑战爱丁顿。爱丁顿在天体物理学领域的权威地位是一个方面,最主要的是,我们从上一站已经了解到了,这是一个核物理学的黄金时代,这些量子力学的风云人物们根本就无暇旁顾天文物理学。

于是爱丁顿稳稳地坐在教皇的宝座上,轻轻挥动权杖便把钱德拉标新立异的异端邪说化为无形。而钱德拉则像徒劳的唐·吉柯德,使尽浑身解数也只能击碎无谓的风车,他成了一个无人喝彩的孤胆英雄。

19397月在巴黎召开的一次国际性的天文物理学会议上,已经在美国工作的钱德拉再次报告他的天体演化研究新成果,爱丁顿照例在钱德拉之后发言,用老套路把钱德拉又痛扁了一次。这次会议后钱德拉就决定不再发表天体演化终态方面的任何意见,在1939年出版的《恒星结构研究导论》中他总结了自己的研究,从此离这个领域绝尘而去。

剑桥(Cambriedge,旧译“康桥”)的中国老校友徐志摩1928年作的《再别康桥》好像是为两年后入学剑桥的印度小学弟钱德拉量身定制的——

悄悄的我走了,

正如我悄悄的来;

我挥一挥衣袖,

不带走一片云彩。


No comments:

Post a Comment