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科学界的竞争,并不亚于宫斗

昨天给大家讲了个关于数学的故事,炸出了一堆数学渣。

今天,咱们再来讲讲物理,这回应该没那么多渣了吧。

我们从印度裔物理学家钱德拉塞卡讲起。

大概70年前,这位钱德拉塞卡先生,每周都要开几百公里的车,去芝加哥大学教书。

费这么大劲,想必是很多人涌来听他上课吧?

不是,每次听他讲课的,只有两名学生。

一个叫李政道,一个叫杨振宁

然后过了10年,1957年的诺贝尔物理学奖就是颁给钱德拉塞卡这唯二的学生。

厉害吧?

可是,你会问:这么牛的人,为毛从来没听过呢?

是的,比起霍金、费米甚至他的同胞拉马努金这样的传奇人物,钱德拉塞卡在公众之中的名气不大。

因为他被打压了一辈子啊。

他最大的学术成就,是以他命名的“钱德拉塞卡极限”。这是天文物理学一个非常重要的概念。

话说在1930年,钱德拉塞卡从印度前往英国,准备进入剑桥大学就读的旅途中。天气晴朗,水波不兴,长夜漫漫,无心睡眠。二十岁的小钱有点闲,打算干点什么,所以他打发无聊的方式是写物理学论文……

他正在研究白矮星。

白矮星都知道吧?

密度特别大的一种天体,火柴盒那么大就有几百吨重。它是恒星燃烧殆尽之后的产物,是恒星死亡后的尸体。

当时,大家都认为所有恒星都会演变成白矮星。

然后呢?就没有然后了,白矮星会稳定地存在下去。

可经过计算之后,小钱发现有个小问题:如果他计算正确的话,那么不是所有的恒星都会变成白矮星,能够变成白矮星的恒星质量存在一个极限。

也就是说,恒星的质量一旦超过那个极限,它就不会演化成白矮星。

一到达英国,他就全身心地投入这个题目之中。花了四个月,他把这个极限算了出来:大概是1.44倍的太阳质量。

现在我们知道了,确实存在其他的恒星终结阶段,比如中子星。这种全部由中子构成的天体密度比白矮星更大,一立方厘米竟然有几亿吨的质量。

再比如另一个更有名的角色,你们都很熟悉的……黑洞。

如果沿着钱德拉塞卡的思路走下去,中子星和黑洞的概念会比事实中早得多地进入天文学界。但这个进程被打断了。

钱德拉塞卡的论文遭到攻击。

而他提出这个概念被权威压制数十年。

他在科学上的对头是……

英国著名天文学家、物理学家爱丁顿爵士。

很帅是不是?

身为大BOSS,爱丁顿爵士在科学史上大有来头,著名的“全世界只有三个人懂相对论”的段子就出自他。

话说爱因斯坦刚提出相对论,有人对爱丁顿说:“喔!爱丁顿教授,你必定是世界上懂得相对论的三个人之一了。”

爱丁顿沉吟片刻后说,“噢,我不知道……”

“爱丁顿教授,别谦虚。”

“嗯……我不知道谁是第三个人!”

是不是很傲娇?是不是有点贱贱的,让人想打他一顿?

可人家就这么强,你有什么办法?

事实上,相对论刚提出的时候,人们对它是不大相信的。也正是爱丁顿在1919年带领一个观测队远征,通过测量日全食发生时光线经过太阳旁发生的偏折而验证了爱因斯坦根据广义相对论做出的预言,才让人们心服口服。

大魔头实力超强,有没有?

大魔头的好基友是爱因斯坦老爷爷,背景杠杠的!

从对待相对论的态度上,你就知道爱丁顿不是一个保守的人。面对科学的新发现,他本来应该拥有足够宽广的胸襟。

可他就是看钱德拉塞卡不顺眼!

而且更要命的是,爱丁顿是钱德拉塞卡的老师啊。

钱德拉塞卡研究白矮星那四个月在忙乎什么,爱丁顿一清二楚。他还借给钱德拉塞卡一台手摇计算机,每周去看小钱一两回。

1935年,钱德拉塞卡向皇家天文学会提交了两篇论文,并且受邀在会议上陈述他的论文。

会议开始前的一个晚上,他收到会议日程表,发现就在他后面,爱丁顿也要宣读一篇相近主题的论文。他感到很烦恼,因为爱丁顿隔三差五地来找他,却从来没透露过他也要在这次会议上发言。爱丁顿还特意来告诉他,因为他的论文很长,所以出动私人关系把读论文的时间从15分钟增加到30分钟。

第二天,就在开会前的茶会上,一位他们两个都认识的学者问爱丁顿他的论文内容,爱丁顿转过头来对钱德拉塞卡说:“那是给你的一个惊喜。”说完就走了。

好一个惊喜!

钱德拉塞卡讲完,轮到爱丁顿发言了。他是这样开头的:

钱德拉塞卡博士谈到了“简并”。……我不知道我是否应该逃离这次正在召开的会议,不过我的论文的论点是并不存在像相对论简并这样的东西!

钱德拉塞卡惊呆了。

爱丁顿继续说:

(钱德拉塞卡的研究成果)几乎是相对论简并公式的归谬证法。各种不同的偶然事件也许会介入以拯救恒星,但我希望有比这更多的保护。

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!

Excuse me?我几个月来的工作对你毫无保留完全敞开,你有反对意见可以提啊,拿出来摊开来大家讨论嘛,为什么非要憋着忍着留到大庭广众冷不丁给我背后捅刀子呢?

他想反驳。

但他连这个机会都没有。

会议主席对他说:

此篇论文的一些观点将有必要作非常细致的推敲,然后我们才能讨论它。请你向亚瑟-爱丁顿爵士致谢。

然后主席让下一个演讲者读论文。

24岁的小钱能怎么办呢?他是个新人,对手却是个大人物。

可是这事没完,打击一次比一次大。

到了7月,国际天文学联合会会议在巴黎举行。爱丁顿在那里做了一小时的长篇演说,其中用了很长时间来宣告钱德拉塞卡的研究工作是谬论。

泡利和狄拉克这样的著名物理学家读过爱丁顿的论文,都认为爱丁顿不懂物理,可他们不愿意做出公开声明,牵扯进这场争论;天文学家则大多数不懂这么高深的物理,爱丁顿和钱德拉塞卡之间,他们当然选择相信前者。

如果换做你,你会怎么办?是继续纠缠,执意打这场没有胜算的仗,还是换一条跑道重来?

实话说,科学史上正确的发现被权威压制甚至迫害的事多了,多少当事人为此偏执、发疯或者郁郁而终。小钱不是第一个,也不会是最后一个。

性格决定命运。

钱德拉塞卡决定离开这滩泥沼,退出争论。

他之后一生的研究方向转换过很多次,几乎穷尽那个领域之后立即转向下一个领域,这种工作风格估计和年轻时经历的那次遭遇有关。

钱德拉塞卡和爱丁顿最后一次碰面,是在1939年的巴黎。那是一次以新星和白矮星为主题的国际学术会议。钱德拉塞卡在周五宣读他的论文,爱丁顿被周六演讲。

爱丁顿以这句话作为开场白:“我们在星期六的信念必定不同于我们在星期五的信念。”言语之中的用意很明显。

然后他还说:“钱德拉塞卡的研究必须受到驳斥,因为他的数学表述无论如何都不能与物理问题对应起来。”

会议结束后的宴会上,爱丁顿找到钱德拉塞卡,他说:“今晨要是我伤害了你的话,那么我很对不起。我希望你不要为我所说的话生气。”

小钱说:“您还未改变您的见解,改变了吗?”

“没有。”

“那么您对不起什么呢?”

说完他就转过脸去,不理爱丁顿。

1944年,爱丁顿去世。

尽管钱德拉塞卡对爱丁顿是有怨气,而且这股怨气他到老还没消除。不过,他的胸怀比我们想象的宽广多了。

爱丁顿去世之后,他写了一份悼词,里面这样写道:

我相信任何认识爱丁顿的人定会赞同他是一个正直和有最高声望的人。

例如,我并不认为他曾经苛刻地对待过谁。这就是为什么会那么容易与他在科学问题上发生争论。

你总是能肯定他从来不会为了那个缘故轻视你或把你往坏处想。对其他许多人就不能这样说。

因为,钱德拉塞卡认为爱丁顿确实是对事不对人:

我并不认为爱丁顿针对我的激烈抨击是出自个人动机。你可把它归结于一种具有高人一等优越感的、贵族气派的科学观和世界观。

但令他难以接受的,是整个科学界的反应。

某个人,如爱丁顿,能拥有这样的不可思议的权威,使每个人都相信他;

在天文学的机构里,竟然没有人具有足够的胆识站出来说爱丁顿错了。

这种反应造成的后果是什么?

谈我个人认为天文学、理论天文学,特别是关于恒星演化和有关白矮星观测资料的认识,由于爱丁顿的权威,至少全部延迟了两代人的时间。

小钱觉得,爱丁顿当年如果接受自己的理论,只要再多往前走一步,就能够收获丰富的回报:

因为他已然精通了广义相对论,他原本会发现按牛顿力量的模型建立的白矮星结构在达到极限质量之前已变成不稳定了,并跟着便产生一个黑洞。那么他现今就会成为二十世纪最伟大的理论天文学家。

然而科学就是那样,你接受或不接受,它就在那里,不多也不少。直到人们真正理解它的时候。

近50年后,人们终于明白,爱丁顿是错的,钱德拉塞卡是对的。

1983年,钱德拉塞卡因在星体结构和进化的研究而与另一位美国天体物理学家威廉·艾尔弗雷德·福勒共同获诺贝尔物理学奖。

那时钱德拉塞卡已经73岁了。小钱变成了老钱。

在领奖演说的结尾,他说起宇宙黑洞,解释着构成黑洞基础的物理学和描述它的数学。

他说:“它们是宇宙里最完美的宏观物体。”

而他结束这次演讲的是这样两句话:

简单是真实的标志。

美丽是真理的光辉

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