Δευτέρα 19 Οκτωβρίου 2020

H έμπνευση του Subrahmanyan Chandrasekhar




«H έμπνευση του Σουμπραμανιάν Τσαντρασεκάρ ήρθε το καλοκαίρι του 1930, όταν ήταν ένας άσημος δεκαεννιάχρονος νέος. Μέσα σε δέκα λεπτά, καθισμένος στο κατάστρωμα ενός πλοίου, ατενίζοντας την Αραβική Θάλασσα, ο Τσάντρα (όπως έγινε παγκοσμίως γνωστός) έκανε κάποιους υπολογισμούς που προέλεγαν την ανησυχητική μοίρα των μικρών και πυκνών αστέρων που ονομάστηκαν λευκοί νάνοι. Εκείνη την εποχή, οι επιστήμονες υπέθεταν ότι αυτοί οι αστέρες αποτελούσαν τα τελευταία στάδια ανάπαυσης νεκρών αστέρων. Εκείνοι που είχαν παρατηρηθεί διέθεταν λίγο ως πολύ την μάζα του Ήλιου αλλά δεν ήταν μεγαλύτεροι από την Γη.




 Οι υπολογισμοί του Τσάντρα έδειξαν ότι υπάρχει όριο στην μάζα αυτών των λευκών νάνων. Όμως τι άραγε θα συνέβαινε σε έναν αστέρα που θα κατέληγε στο τέλος της ζωής του με μάζα μεγαλύτερη από αυτό το όριο, μετά την κατανάλωση όλων των καυσίμων του; Ανίκανος να τελειώσει τη ζωή του ως αδρανής βράχος, ίσως να άρχιζε μια αέναη διαδικασία κατάρρευσης, συνθλιβόμενος από τη δική του βαρύτητα σε μια ανωμαλία – ένα σημείο άπειρης πυκνότητας και μηδενικού όγκου, πολλά τρισεκατομμύρια φορές μικρότερο από την τελεία στο τέλος αυτής της πρότασης και πολλά τρισεκατομμύρια φορές πυκνότερο από τη Γη.Μόνο ένας άνθρωπος αντιλήφθηκε πλήρως τι σήμαινε η ανακάλυψη του Τσάντρα: ο σερ Άρθρουρ Στάνλεϊ Έντινγκτον, ο σπουδαιότερος αστροφυσικός του κόσμου εκείνη την εποχή. Ο ίδιος ο Έντινγκτον φλέρταρε με την ιδέα ότι ένας νεκρός αστέρας ίσως να κατέρρεε εσαεί κατ΄αυτόν τον τρόπο, και άρα θα έπρεπε να έχει ικανοποιηθεί πολύ με την μαθηματική επαλήθευση που βρήκε ο Τσάντρα. Αντ’ αυτού, και χωρίς καμία προειδοποίηση, ο Έντινγκτον χρησιμοποίησε μια συνεδρίαση της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας, στις 11 Ιανουαρίου του 1925, για να επικρίνει, κυνικά και ανελέητα, το αποτέλεσμα του Τσάντρα. Η αντιπαράθεση έριξε τη σκιά της στη ζωή και των δυο επιστημόνων και εμπόδισε την πρόοδο στην αστροφυσική για σχεδόν μισό αιώνα ….»
Απόσπασμα από την εισαγωγή του Arthrur I. Miller στο βιβλίο του με τίτλο «Οι μονομάχοι του μεσοπολέμου, Τσάντρα εναντίον Έντινγκτον στην αναζήτηση της μαύρης τρύπας», Εκδόσεις Τραυλός

και συμπληρώνει ο καθηγητής του ΑΠΘ Χάρης Βάρβογλης την ανάρτησή μου, και τον ευχαριστώ θερμά

Στις αρχές της δεκαετίας του 1930, τότε που ο νεαρός Τσαντρασέκαρ ξεκίνησε την επιστημονική σταδιοδρομία του στο Κέμπριτζ, η κρατούσα άποψη για το "θάνατο" των αστέρων, βασισμένη στους νόμους της κβαντικής μηχανικής, ήταν ότι μετά την εξάντληση κάθε διαθέσιμης πηγής ενέργειας τα αστέρια καταλήγουν σε λευκούς νάνους, με την ακτίνα τους να εξαρτάται από τη μάζα με τη σχέση R ~M^(-1/3). 
Επομένως όσο μεγαλύτερη μάζα έχει ένας λευκός νάνος, τόσο μικρότερη είναι η ακτίνα του. Ο Τσαντρασέκαρ απέδειξε ότι, αν ληφθεί υπόψη και η Ειδική Θεωρία Σχετικότητας, τότε προκύπτει ότι υπάρχουν λευκοί νάνοι μόνο για μια τιμή της μάζας, 1,4 φορές τη μάζα του Ήλιου, τιμή που ονομάζεται όριο Τσαντρασέκαρ. 
Για μικρές μάζες των λευκών νάνων τα ηλεκτρόνια δεν είναι σχετικιστικά, οπότε ισχύει το «κλασικό» αποτέλεσμα. Για μεγάλες μάζες όμως τα ηλεκτρόνια είναι σχετικιστικά, οπότε δεν υπάρχει λευκός νάνος με μάζα μεγαλύτερη από 1,4 φορές τη μάζα του Ήλιου (για τη συνηθισμένη χημική σύσταση των λευκών νάνων).
 Ο Έντινγκτον δεν πίστεψε σε αυτό το αποτέλεσμα, και τον Ιανουάριο του 1935, σε μια συνεδρίαση της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας, σηκώθηκε απροειδοποίητα μετά την ομιλία με την οποία ο Τσαντρασέκαρ παρουσίασε τα ερευνητικά αποτελέσματά του, και κυριολεκτικά τον γελοιοποίησε, λέγοντας ότι οι υπολογισμοί του ήταν λανθασμένοι.
 Την επόμενη ακαδημαϊκή χρονιά ο Τσαντρασέκαρ εγκατέλειψε το Κέμπριτζ για το αστεροσκοπείο του Γιέρκες των Η.Π.Α. και, στη συνέχεια, διορίστηκε καθηγητής στο πανεπιστήμιο του Σικάγου.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Σημείωση: Μόνο ένα μέλος αυτού του ιστολογίου μπορεί να αναρτήσει σχόλιο.

Άλλα θέματα

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...