Subrahmanyan Chandrasekhar - Subrahmanyan Chandrasekhar

Subrahmanyan Chandrasekhar

Subrahmanyan Chandrasekhar.gif
Subrahmanyan Chandrasekhar
narozený ( 1910-10-19 )19. října 1910
Zemřel 21.srpna 1995 (1995-08-21)(ve věku 84)
Chicago , Illinois , USA
Státní občanství Spojené státy
Alma mater
Známý jako
Manžel / manželka
Lalitha Doraiswamy
( M.  1936 (jeho smrt) 1995)
Ocenění
Vědecká kariéra
Pole Astrofyzika
Obecná relativita
Dynamika tekutin
Radiace
Kvantová teorie
Instituce University of Chicago
Yerkes Observatory
Ballistic Research Laboratory
University of Cambridge
Teze Polytropické distribuce  (1933)
Doktorský poradce Ralph H. Fowler
Arthur Eddington
Doktorandi
Podpis
Subrahmanyan Chandrasekhar signature.png

Subrahmanyan Chandrasekhar FRS ( výslovnost ) (19. října 1910-21. srpna 1995) byl indicko-americký astrofyzik, který strávil svůj profesionální život ve Spojených státech . Mu byla udělena Nobelova cena za fyziku v roce 1983 s Williamem A. Fowlerem za „... teoretické studie fyzikálních procesů důležitých pro strukturu a vývoj hvězd“. Jeho matematické zpracování hvězdné evoluce přineslo mnoho současných teoretických modelů pozdějších evolučních fází hmotných hvězd a černých děr . Hranice Chandrasekhar je pojmenovaný po něm. O tomto zvuku

Chandrasekhar pracoval na širokou škálu problémů ve fyzice během jeho celého života, což přispívá k současné pochopení hvězdné struktury , bílá převyšuje , hvězd dynamiky , stochastického procesu , radiačního přenosu je kvantová teorie z vodíku aniontu , hydrodynamické a Hydromagnetické stabilita, turbulence , rovnováha a stabilita elipsoidních obrazců rovnováhy , obecná relativita , matematická teorie černých děr a teorie srážejících se gravitačních vln. Na univerzitě v Cambridgi vyvinul teoretický model vysvětlující strukturu bílých trpasličích hvězd, který zohledňoval relativistické kolísání hmotnosti s rychlostmi elektronů, které tvoří jejich degenerovanou hmotu. Ukázal, že hmotnost bílého trpaslíka nemůže překročit 1,44násobek hmotnosti Slunce - Chandrasekharova hranice . Chandrasekhar revidoval modely hvězdné dynamiky, které nejprve nastínil Jan Oort a další, zvážením účinků kolísajících gravitačních polí v Mléčné dráze na hvězdy rotující kolem galaktického středu. Jeho řešení tohoto složitého dynamického problému zahrnovalo soubor dvaceti parciálních diferenciálních rovnic, popisujících novou veličinu, kterou nazval „ dynamické tření “, která má dvojí účinek zpomalení hvězdy a pomáhá stabilizovat shluky hvězd. Chandrasekhar rozšířil tuto analýzu na mezihvězdné médium a ukázal, že mraky galaktického plynu a prachu jsou rozloženy velmi nerovnoměrně.

Chandrasekhar studoval na Presidency College, Madras (nyní Chennai ) a University of Cambridge. Dlouholetý profesor na Chicagské univerzitě absolvoval část studií na Yerkesově observatoři a v letech 1952 až 1971. působil jako redaktor časopisu The Astrophysical Journal. Od roku 1937 až do své smrti v roce 1995 byl na chicagské fakultě. ve věku 84 let a byl profesorem teoretické astrofyziky Morton D. Hull Distinguished Service.

raný život a vzdělávání

Chandrasekhar se narodil 19. října 1910 v Lahore , Paňdžáb, Britská Indie (nyní Pákistán ) v rodině Tamil Brahminů , Sitě Balakrishnanové (1891–1931) a Chandrasekhara Subrahmanya Ayyarovi (1885–1960), který byl umístěn v Láhauru jako zástupce generálního auditora severozápadních drah v době Chandrasekharova narození. Měl dvě starší sestry, Rajalakshmi a Balaparvathi, tři mladší bratry, Vishwanathan, Balakrishnan a Ramanathan a čtyři mladší sestry, Sarada, Vidya, Savitri a Sundari. Jeho strýcem z otcovy strany byl indický fyzik a laureát Nobelovy ceny Chandrasekhara Venkata Raman . Jeho matka byla věnována intelektuální činnosti, přeložil Henrik Ibsen ‚s panenkou Dům v Tamil a je připočítán s vzbuzuje Chandra intelektuální zvídavost v raném věku. V roce 1916 se rodina přestěhovala z Láhauru do Allahabadu a nakonec se v roce 1918 usadila v Madrasu .

Chandrasekhar byl vyučován doma až do věku 12 let. Na střední škole ho jeho otec učil matematiku a fyziku a jeho matka ho učila tamilsky . Později navštěvoval hinduistickou střední školu , Triplicane , Madras v letech 1922–25. Následně v letech 1925 až 1930 studoval na Presidency College v Madrasu (přidružená k University of Madras ) , kde v roce 1929 napsal svůj první dokument „The Compton Scattering and the New Statistics “ poté, co ho inspirovala přednáška Arnolda Sommerfelda . Bakalářský titul BSc (Hon.) Z fyziky získal v červnu 1930. V červenci 1930 získal Chandrasekhar stipendium vlády Indie na postgraduální studium na univerzitě v Cambridgi , kde byl přijat na Trinity College v Cambridgi. , zajištěný RH Fowlerem, se kterým komunikoval svůj první papír. Během svých cest do Anglie , Chandrasekhar trávil čas cvičit na statistické mechaniky na degenerovaného elektronového plynu v bílých trpaslíků hvězd, které poskytují relativistické opravy Fowler předchozí práce (viz Legacy níže).

Na univerzitě v Cambridgi

Ve svém prvním ročníku v Cambridgi, jako student výzkumu Fowlera, Chandrasekhar trávil čas výpočtem průměrných neprůhledností a aplikováním svých výsledků na konstrukci vylepšeného modelu omezující hmotnosti degenerované hvězdy. Na schůzkách Královské astronomické společnosti se setkal s EA Milnem . Na pozvání Maxe Borna strávil léto 1931, druhý rok postgraduálního studia, na Bornově institutu v Göttingenu , kde pracoval na opacitech, atomových absorpčních koeficientech a modelových hvězdných fotosférách . Na radu PAM Dirac strávil poslední rok postgraduálního studia na Institutu teoretické fyziky v Kodani , kde se setkal s Nielsem Bohrem .

Poté, co v létě 1933 obdržel bronzovou medaili za práci na degenerovaných hvězdách, získal Chandrasekhar doktorát v Cambridgi s diplomovou prací mezi svými čtyřmi dokumenty o rotujících samos gravitačních polytropech . Dne 9. října byl zvolen do Prize Fellowship na Trinity College na období 1933-1937, čímž se stal teprve druhým Indem, který obdržel Trinity Fellowship po Srinivasa Ramanujan o 16 let dříve. Byl si natolik jistý, že nezískal společenství, že už toho podzimu zařídil, aby mohl studovat u Milna v Oxfordu, a to dokonce tak, že si tam pronajal byt.

Během této doby se Chandrasekhar seznámil s britským fyzikem Sirem Arthurem Eddingtonem . Při neslavném setkání v Královské astronomické společnosti v Londýně v roce 1935 Eddington veřejně zesměšnil koncept limitu Chandrasekhar . Ačkoli Eddington by později byl počítačem prokázán jako špatný a první pozitivní identifikace černé díry v roce 1972, toto setkání způsobilo, že Chandrasekhar uvažoval o zaměstnání mimo Spojené království. Později v životě, při několika příležitostech, Chandrasekhar vyjádřil názor, že Eddingtonovo chování bylo částečně rasově motivované.

Kariéra a výzkum

Ranná kariéra

V roce 1935 byl Chandrasekhar pozván ředitelem Harvardské observatoře Harlow Shapleyovou , aby byl po dobu tří měsíců hostujícím lektorem teoretické astrofyziky. V prosinci odcestoval do USA. Během své návštěvy Harvardu Chandrasekhar na Shapleye velmi zapůsobil, ale odmítl nabídku harvardského výzkumného společenství. Ve stejné době se Chandrasekhar setkal s Gerardem Kuiperem , známým holandským astrofyzikálním pozorovatelem, který byl tehdy vedoucí autoritou v oblasti bílých trpaslíků. Kuiper byl nedávno přijat Otto Struve , ředitelem observatoře Yerkes ve Williams Bay ve Wisconsinu , kterou provozovala University of Chicago , a prezident univerzity Robert Maynard Hutchins . Struve, když věděl o Chandrasekharovi, zvažoval jej spolu s Kuiperem na jednom ze tří míst v astrofyzice na fakultě; druhý otvor vyplnil Bengt Stromgren , dánský teoretik. Na základě chvály naplněného doporučení od Kuipera Struve pozval Chandrasekhara do Yerkes v březnu 1936 a nabídl mu práci. Ačkoli měl Chandrasekhar velký zájem, původně nabídku odmítl a odešel do Anglie; poté, co Hutchins během plavby poslal radiogram Chandrasekharovi, nakonec přijal a vrátil se do Yerkes jako odborný asistent teoretické astrofyziky v prosinci 1936. Hutchins také zasáhl při příležitosti, kdy byla účast Chandry na výuce kurzu organizovaného Struveem vetována děkan Henry Gale na základě rasových předsudků; Hutchins řekl: „V každém případě nechejte pana Chandrasekhara učit“.

Chandrasekhar zůstal na univerzitě v Chicagu po celou svou kariéru. V roce 1941 byl povýšen na docenta a o dva roky později na řádného profesora v pouhých 33 letech. V roce 1946, kdy Princetonská univerzita nabídla Chandrasekharovi místo uvolněné Henrym Norrisem Russellem s dvojnásobným platem než v Chicagu, Hutchins zvýšil svůj plat tak, aby odpovídal Princetonovu a přesvědčil Chandrasekhara, aby zůstal v Chicagu. V roce 1952 se stal Morton D. Hull Distinguished Service profesor teoretické astrofyziky a Enrico Fermi Institut , na Enrico Fermi je pozvání. V roce 1953, on a jeho manželka, Lalitha Chandrasekhar, vzal americké občanství.

Poté, co NASA v roce 1966 na univerzitě postavila laboratoř pro astrofyziku a kosmický výzkum (LASR), obsadil Chandrasekhar jednu ze čtyř rohových kanceláří ve druhém patře. (V ostatních rozích se nacházeli John A. Simpson , Peter Meyer a Eugene N. Parker .) Chandrasekhar žil na 4800 Lake Shore Drive poté, co byl na konci 60. let postaven výškový bytový komplex, a později na 5550 Dorchester Building.

druhá světová válka

Během druhé světové války pracoval Chandrasekhar v laboratoři balistického výzkumu na Aberdeen Proving Ground v Marylandu. Zatímco tam, on pracoval na problémech balistiky , což má za následek zprávy, jako je 1943 O rozpadu rovinných rázových vln , Optimální výška pro prasknutí 105 mm skořápky , O podmínkách pro existenci tří rázových vln , O stanovení Rychlost střely z tlukotových vln produkovaná interferencí s vlnami se změněnou frekvencí odrážející se od střely a normální odraz výbuchové vlny . Chandrasekharova odbornost v oblasti hydrodynamiky vedla Roberta Oppenheimera k tomu, aby ho pozval na projekt Manhattan v Los Alamos, ale zpoždění ve zpracování jeho bezpečnostní prověrky mu bránilo přispět do projektu. Proslýchalo se, že navštívil projekt Calutron .

Filozofie systematizace

Napsal, že jeho vědecký výzkum byl motivován jeho touhou podílet se na pokroku v různých předmětech vědy, jak nejlépe dovedl, a že hlavním motivem jeho práce byla systematizace . „Vědec se snaží v zásadě vybrat určitou doménu, určitý aspekt nebo určitý detail a zjistit, zda to zaujímá své vhodné místo v obecném schématu, které má formu a soudržnost; a pokud ne, hledat další informace, které by mu k tomu pomohly “.

Chandrasekhar vyvinul jedinečný styl zvládnutí několika oblastí fyziky a astrofyziky; v důsledku toho lze jeho pracovní život rozdělit do různých období. Úplně by studoval konkrétní oblast, publikoval v ní několik článků a poté napsal knihu shrnující hlavní pojmy v této oblasti. Poté se na další desetiletí přesunul do jiného pole a opakoval vzorec. V letech 1929 až 1939 tedy studoval hvězdnou strukturu , včetně teorie bílých trpaslíků , a následně se zaměřil na hvězdnou dynamiku , teorii Brownova pohybu v letech 1939 až 1943. Dále se soustředil na teorii radiačního přenosu a kvantovou teorii z negativního iontu vodíku od roku 1943 do roku 1950. To bylo následováno trvalým práce na turbulence a hydrodynamické a Hydromagnetické stability od roku 1950 do roku 1961. V roce 1960, studoval rovnováhu a stabilitu elipsoidní postav rovnováhy, a také obecnou relativitu . V letech 1971 až 1983 studoval matematickou teorii černých děr a na konci 80. let pracoval na teorii srážejících se gravitačních vln .

Práce se studenty

Chandra úzce spolupracoval se svými studenty a vyjádřil hrdost na skutečnost, že po dobu 50 let (zhruba od roku 1930 do roku 1980) zůstal průměrný věk jeho spoluautorských spolupracovníků stejný, přibližně na 30. Trval na tom, aby studenti oslovili ho jako „Prof. Když Chandrasekhar v roce 1940 pracoval na Yerkesově observatoři, jezdil každý víkend sem a tam 150 mil (240 km), aby učil kurz na Chicagské univerzitě. Dva ze studentů, kteří se kurzu zúčastnili, Tsung-Dao Lee a Chen-Ning Yang , získali Nobelovu cenu, než si ji mohl získat pro sebe. Pokud jde o interakce ve třídě během jeho přednášek, poznamenal astrofyzik Carl Sagan z vlastní zkušenosti, že „frivolní otázky“ od nepřipravených studentů „byly řešeny způsobem souhrnného provedení“, zatímco otázkám zásluh „byla věnována vážná pozornost a reakce“.

Další aktivity

V letech 1952 až 1971 byl Chandrasekhar redaktorem časopisu The Astrophysical Journal . Když Eugene Parker v roce 1957 předložil referát o svém objevu slunečního větru , dva významní recenzenti jej odmítli. Protože však Chandra jako redaktor nemohl najít žádné matematické nedostatky v Parkerově práci, pokračoval a článek publikoval v roce 1958.

V průběhu let 1990 až 1995, Chandrasekhar pracoval na projektu věnovaného vysvětlovat detailní geometrické argumenty Sir Isaac Newton ‚s Philosophiae Naturalis Principia Mathematica pomocí jazyka a metody běžného počtu. Úsilí vyústilo v knihu Newton's Principia for the Common Reader , vydanou v roce 1995. Chandrasekhar byl čestným členem Mezinárodní akademie věd.

Osobní život

Chandrasekhar se oženil s Lalithou Doraiswamy v září 1936. Setkal se s ní jako spolužák na College presidentství . Chandrasekhar byl synovcem CV Ramana , který získal Nobelovu cenu za fyziku v roce 1930. V roce 1953 se stal naturalizovaným občanem USA. Mnozí ho považovali za vřelého, pozitivního, velkorysého, nenáročného, ​​pečlivého a otevřeného debatám, zatímco někteří jiní jako soukromí, zastrašující, netrpěliví a tvrdohlaví ohledně nevědeckých záležitostí a nemilosrdní vůči těm, kteří se jeho práci vysmívali.

Chandrasekhar zemřel na náhlý infarkt v nemocnici University of Chicago v roce 1995 poté, co přežil předchozí infarkt v roce 1975. Zůstal po něm jeho manželka, která zemřela 2. září 2013 ve věku 102. Byla vážnou studentkou literatura a západní klasická hudba.

Když byl Chandrasekhar zapojen do diskuse o Gitě , řekl: „Chtěl bych své poznámky přednést osobním prohlášením, aby mé pozdější poznámky nebyly špatně pochopeny. Považuji se za ateistu“. To se mnohokrát potvrdilo i v jeho dalších rozhovorech. V rozhovoru s Kevinem Krisciunasem z University of Chicago, 6. října 1987, Chandrasekhar poznamenal: „Samozřejmě ( Otto Struve ) věděl, že jsem ateista, a nikdy se mnou toto téma nevytvořil“.

Chandrasekhar byl vegetarián .

Ocenění, vyznamenání a dědictví

Nobelova cena

Chandrasekhar získal v roce 1983 Nobelovu cenu za fyziku za studium fyzikálních procesů důležitých pro strukturu a vývoj hvězd . Chandrasekhar přijal toto vyznamenání, ale byl rozrušený citací zmiňovanou pouze o jeho nejranější práci, protože ji považoval za znevažování celoživotního úspěchu. Sdílel to s Williamem A. Fowlerem .

Další ocenění

Ve městě Science City v Kalkatě se v lednu 2011 konala výstava o životě a dílech Subrahmanyana Chandrasekhara.

Dědictví

Chandrasekharova nejpozoruhodnější práce je na astrofyzikálním Chandrasekharově limitu . Limit udává maximální hmotnost bílého trpaslíka , ~ 1,44 hmotnosti Slunce nebo ekvivalentně minimální hmotnost, která musí být překročena, aby se hvězda zhroutila do neutronové hvězdy nebo černé díry (po supernově ). Limit byl poprvé vypočítán Chandrasekharem v roce 1930 během jeho první cesty z Indie do Cambridge v Anglii pro jeho postgraduální studium. V roce 1979 pojmenovala NASA třetí ze svých čtyř „ velkých observatoří “ po Chandrasekharu. Následovala soutěž o pojmenování, která přilákala 6 000 přihlášených z padesáti států a šedesáti jedna zemí. Chandra X-ray Observatory byla zahájena a nasadit raketoplánu Columbia dne 23. července 1999. Chandrasekhar čísla , významného množství nekonečně malé části magnetohydrodynamics , je pojmenovaný po něm. Asteroid 1958 Chandra je také pojmenoval Chandrasekhar. Himalayan Chandra Telescope je pojmenovaný po něm. V Biografických pamětech členů Královské společnosti v Londýně RJ Tayler napsal: „Chandrasekhar byl klasický aplikovaný matematik, jehož výzkum byl primárně aplikován v astronomii a jehož podoby pravděpodobně již nikdy neuvidíme.“

Chandrasekhar vedl 45 studentů k doktorátům. Po jeho smrti udělala jeho vdova Lalitha Chandrasekhar dar ze své Nobelovy ceny Chicagské univerzitě na zřízení Památného společenství Subrahmanyan Chandrasekhar. Toto stipendium, které bylo poprvé uděleno v roce 2000, se každoročně uděluje vynikajícímu uchazeči o postgraduální studium v ​​doktorských studijních programech na katedře fyziky nebo na katedře astronomie a astrofyziky. S. Chandrasekhar Prize of Plasma Physics je cena udělená Asociací asijsko -tichomořských fyzikálních společností (AAPS) vynikajícím plazmovým fyzikům, která byla zahájena v roce 2014.

Chandra Astrophysics Institute (CAI) je program nabízený studentům středních škol, kteří se zajímají o astrofyziku vedenou vědci z MIT a sponzorovanou rentgenovou observatoří Chandra . Carl Sagan ho pochválil v knize The Demon-Haunted World : „Zjistil jsem, co je skutečná matematická elegance, od Subrahmanyana Chandrasekhara.“ Dne 19. října 2017, Google ukázal sváteční logo Google ve 28 zemích ctít Chandrasekhar 107. výročí narození a Chandrasekhar limit .

V roce 2010, kvůli 100. narozeninám Chandry, University of Chicago uspořádala sympozium s názvem Chandrasekhar Centennial Symposium 2010, kterého se zúčastnili přední astrofyzici jako Roger Penrose , Kip Thorne , Freeman Dyson , Jayant V. Narlikar , Rashid Sunyaev , G. Srinivasan , a Clifford Will . Jeho výzkumné rozhovory byly publikovány v roce 2011 jako kniha s názvem Tekutiny proudí do černých děr: Pocta S Chandrasekharovi k jeho stému výročí narození .

Publikace

Knihy

  • Chandrasekhar, S. (1958) [1939]. Úvod do studia struktury hvězd . New York: Dover. ISBN 978-0-486-60413-8.
  • Chandrasekhar, S. (2005) [1942]. Principy hvězdné dynamiky . New York: Dover. ISBN 978-0-486-44273-0.
  • Chandrasekhar, S. (1960) [1950]. Radiační přenos . New York: Dover. ISBN 978-0-486-60590-6.
  • Chandrasekhar, S. (1975) [1960]. Fyzika plazmy . Chicago: The University of Chicago Press. ISBN 978-0-226-10084-5.
  • Chandrasekhar, S. (1981) [1961]. Hydrodynamická a hydromagnetická stabilita . New York: Dover. ISBN 978-0-486-64071-6.
  • Chandrasekhar, S. (1987) [1969]. Elipsoidní figury rovnováhy . New York: Dover. ISBN 978-0-486-65258-0.
  • Chandrasekhar, S. (1998) [1983]. Matematická teorie černých děr . New York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-850370-5.
  • Chandrasekhar, S. (1983) [1983]. Eddington: Nejvýznamnější astrofyzik své doby . Cambridge University Press. ISBN 9780521257466.
  • Chandrasekhar, S. (1990) [1987]. Pravda a krása. Estetika a motivace ve vědě . Chicago: The University of Chicago Press. ISBN 978-0-226-10087-6.
  • Chandrasekhar, S. (1995). Newtonova zásada společného čtenáře . Oxford: Clarendon Press. ISBN 978-0-19-851744-3.
  • Spiegel, EA (2011) [1954]. Theory of Turbulence: Subrahmanyan Chandrasekhar's 1954 Lectures . Nizozemsko: Springer. ISBN 978-94-007-0117-5.

Poznámky

  • Chandrasekhar, S. (1939). „Dynamika hvězdných systémů. I – VIII“. Astrofyzikální časopis . 90 (1): 1–154. Bibcode : 1939ApJ .... 90 .... 1C . doi : 10,1086/144094 .
  • Chandrasekhar, S. (1943). „Stochastické problémy ve fyzice a astronomii“. Recenze moderní fyziky . 15 (1): 1–89. Bibcode : 1943RvMP ... 15 .... 1C . doi : 10.1103/RevModPhys.15.1 .
  • Chandrasekhar, S. (1993). Klasická obecná relativita . Královská společnost.
  • Chandrasekhar, S. (1979). Role obecné relativity: Zpětný pohled a vyhlídka . Proč. Setkání IAU.
  • Chandrasekhar, S. (1943). Nové metody ve hvězdné dynamice . Newyorská akademie věd.
  • Chandrasekhar, S. (1954). Osvětlení a polarizace sluneční oblohy na Rayleighově rozptylu . Americká filozofická společnost.
  • Chandrasekhar, S. (1983). O hvězdách, jejich vývoji a stabilitě, Nobelova přednáška . Stockholm: Nobelova nadace.
  • Chandrasekhar, S. (1981). Nové obzory lidského poznání: série veřejných rozhovorů pořádaných v Unesco . Unesco Press.
  • Chandrasekhar, S. (1975). Shakespeare, Newton a Beethoven: Nebo vzory kreativity . University of Chicago.
  • Chandrasekhar, S. (1973). PAM Dirac k sedmdesátým narozeninám . Současná fyzika.
  • Chandrasekhar, S. (1947). Heywood, Robert B. (ed.). The Works of the Mind: The Scientist . Chicago: University of Chicago Press. s. 159–179. OCLC  752682744 .
  • Chandrasekhar, S. (1995). Vzpomínky a objevy na Ramanujanově bustě . Královská společnost. ASIN  B001B12NJ8 .
  • Chandrasekhar, S. (1990). Jak lze prozkoumat fyzický obsah obecné teorie relativity . Americká matematická společnost. ASIN  B001B10QTM .

Deníky

Chandrasekhar za svůj život publikoval kolem 380 článků. Svůj první příspěvek napsal v roce 1928, když byl ještě vysokoškolák o Comptonově jevu, a poslední článek, který byl přijat k publikaci pouhé dva měsíce před jeho smrtí, byl v roce 1995, což bylo o neradiální oscilaci hvězd. The University of Chicago Press publikovala vybrané články o Chandrasekharovi v sedmi svazcích.

Knihy a články o Chandrasekharu

Reference

externí odkazy

Nekrology