Subrahmanyan Chandrasekhar Očarený brahman

V USA mal Chandrasekhar niekoľko študentov, medzi nimi dvoch pochádzajúcich z Číny. Od roku 1947 za nimi pravidelne chodil z Yerkesovho observatória vo Wisconsine do Chicaga, čo bolo viac ako 150 kilometrov. Raz v silnej snehovej búrke prišli na prednášku

V júli 1999 vypustila NASA na orbitu Zeme röntgenový ďalekohľad, ktorý nazvala na jeho počesť Chandra. Chandra v sanskrite znamená tiež Mesiac alebo Svietiaci.

iba oni dvaja. Oplatilo sa. Tsung-Dao Lee a Chen Ning Yang získali v roku 1957 Nobelovu cenu. Ich učiteľ, jeden z najväčších astrofyzikov 20. storočia, musel na túto poctu čakať ďalších 26 rokov. Jeho meno je spojené s prelomovými výskumami života a smrti hviezd.Písal sa rok 1928. Na univerzite v juhovýchodnej Indii v Madrase usilovný sedemnásťročný študent a veriaci hinduista Chandrasekhar zvaný Chandra práve dočítal klasickú učebnicu nemeckého fyzika Arnolda Sommerfelda o štruktúre atómu a spektrálnych čiarach. Bol nadšený. Z knihy aj z toho, že jej autor príde z Mníchova prednášať do Madrasu. Ešte viac ho potešilo, že jeden z najväčších teoretických fyzikov tých čias súhlasil, aby sa stretli.

V dohodnutom čase mladý Ind zaklopal na dvere jeho hotelovej izby. Bol plný sebadôvery a tešil sa, ako šesťdesiatročnému Sommerfeldovi dokáže znalosť modernej fyziky, získanej z jeho skvelej učebnice. Ten mu však po zdvorilom privítaní povedal, že fyzika, ktorú Chandra naštudoval, už neplatí. Od roku 1923, keď vyšlo posledné vydanie knihy o štruktúre atómu, sa zmenilo prakticky všetko.

Atómová klaustrofóbia

Zásadnú zmenu vo vnímaní atómu mala na svedomí revolúcia vo fyzike. Jej popredným účastníkom a inšpirátorom bol práve Sommerfeld, no dnes ju spájame najmä s menami Niels Bohr, Werner Heisenberg či Erwin Schrödinger.

Našťastie, Sommerfeld bol rodený pedagóg a mladému Indovi vysvetlil, aký prevrat v chápaní fyzikálnych zákonov ovládajúcich ríšu atómu priniesla kvantová mechanika. Dal mu dokonca kópiu korektúr svojho najnovšieho článku o tom, ako sa správajú veľké súbory elektrónov v prípade, že sú nahustené do veľmi malého priestoru, napríklad v kovoch.

Chandrasekhara tieto úvahy fascinovali. V madraskej knižnici si našiel ďalšie články s rovnakou tematikou. Začal prenikať do života rýchlo sa pohybujúcich elektrónov, ktorým fyzici hovoria degenerované, čo má veľmi vzdialenú paralelu s ľudským svetom. Desaťtisíckrát stlačené elektróny sú uväznené v celách, ktoré im nedovoľujú normálny voľný pohyb. Podobne ako človek trpiaci klaustrofóbiou sa začnú triasť a obrovskou rýchlosťou narážať do ďalších uväznených elektrónov. Taký pohyb nedokáže zastaviť vôbec nič, ani teploty blízke nule. Čím je hustota hmoty vyššia, tým menšie sú cely a tým kratšie vlnové dĺžky elektrónov, čo ďalej zvyšuje rýchlosť ich pohybu a tlak, ktorý vytvárajú. Pri obrovskej hustote je tento tlak nepredstaviteľný.

Pozoruhodné udalosti v stlačenej hmote Chandru očarili. Stali sa základom jeho ďalších matematických úvah. Spájal v nich hlboké dôsledky dvoch za sebou rýchlo nasledujúcich fyzikálnych revolúcií - Einsteinovej teórie relativity a kvantovej mechaniky.

Večná inšpirácia

More slúži ako večná inšpirácia nielen básnikom, ale aj vedcom. V septembri 1930 nastúpil v Bombaji devätnásťročný Chandra na loď smerujúcu do Londýna. Neznášal nečinnosť, dlhé týždne plavby si teda krátil štúdiom, čítaním Eddingtonovej knihy o vnútornej stavbe hviezd a rozmýšľaním o Einsteinových rovniciach. Stredobodom jeho úvah bola snaha pochopiť, čo sa stane s hviezdou, na ktorej pevné jadro bude tlačiť ďalšia a ďalšia hmota. Z Einsteinových rovníc vyplývalo, že tlak je iba inou formou energie a energia iba inou formou hmoty. Hviezda ako naše Slnko nárast tlaku vydrží, postupne sa zmení na červeného obra a neskôr na bieleho trpaslíka. Pri dostatočne hmotnej hviezde - ako neskôr Chandra vyrátal, musí mať minimálne 1,44 hmotnosti nášho Slnka - sa však bude tlak stále zvyšovať, až... Až čo? Nezostávalo iné, len špekulovať nad možnosťami, ktoré sa na prvý pohľad vymykali zdravému rozumu.

Trhliny vo vesmíre

"Chandra mal otvorenosť mladosti k nezvyčajným myšlienkam, no i on sám si teraz musel dať pauzu," píše v knihe E = mc2 historik vedy David Bodanis. "Nechcel náhodou predpovedať, že vnútro hviezdy v skutočnosti zmizne? Ak by to bola pravda, potom by sa otvárali trhliny v samotnom pletive vesmíru!"

Chandra si uvedomil, že vlastne nevie, čo sa stane zo zvyšnou hmotou hviezdy, ktorá prúdila do diery vytvorenej týmto nekonečným kolapsom. V súlade s inou Einsteinovou rovnicou však vedel, že priestor a čas v blízkosti hviezdy musia byť silne deformované. Tak, že sa nedostane von ani svetlo. Blízke hviezdy, vtiahnuté gravitáciou diery dovnútra, budú roztrhané na kusy a zmiznú.

Jeho poznatky sa stali jadrom modernej koncepcie exotických vesmírnych objektov - čiernych dier.

Vtedy tento názov ešte neexistoval. Diery v časopriestore, predpovedané Karlom Schwarzschieldom v roku 1916, ktorým dal Chandra matematické obrysy, pomenoval až v roku 1967 nedávno zosnulý legendárny americký fyzik

John Wheeler. Existuje teoretická možnosť, že po spustení najväčšieho urýchľovača častíc na svete v najbližších týždňoch pri Ženeve, bude možné po prvý raz študovať miniatúrne čierne diery aj na Zemi.

Bitka s Eddingtonom

Mnohým fyzikom sa fantastické predstavy devätnásťročného mladíka nepozdávali. Hlavným oponentom bol sám Arthur Eddington, muž, ktorý v roku 1922 experimentálne potvrdil Einsteinovu teóriu relativity a stal sa vedeckou superhviezdou. Vzdorovať autorite, ktorej tlak sa rovnal sile niekoľkých bielych trpaslíkov, bolo nad sily hrdého Chandru. Eddington mal svoju predstavu o tom, že príroda sa nemôže správať absurdne, a do konca života tvrdil, že musí existovať zákon, ktorý vznik dier v časopriestore zakazuje.

V liste domov Chandra písal: "Rozdiely sú politického pôvodu. Predsudky! Predsudky! Eddington sa prosto zasekol. Vezmite si napríklad nasledujúcu nehanebnosť: 'Ak dôjde k najhoršiemu, môžeme skúsiť veriť vašej teórii. Viete, nepozerám sa na to z pohľadu hviezd, ale z pohľadu prírody.' Príroda jednoducho znamená 'anjel zosobňujúci Eddingtona'. Aký argument mám povolať proti takejto nehanebnej trúfalosti?"

Chandra ešte nemal ani tridsať rokov a keď si predstavil, že strávi zvyšok svojej kariéry bojom za dokázanú vec, radšej zmenil pôsobisko aj predmet záujmu. Odcestoval do Ameriky, kde až do konca života pôsobil na univerzite v Chicagu. K bielym trpaslíkom a čiernym dieram sa vrátil až po mnohých rokoch.

Napodiv, osobné kontakty medzi dvoma veľkými astrofyzikmi zostali nedotknuté. Eddington, ktorý vedecké spory miloval, ich striktne oddeľoval od osobných kontaktov a prejavoval Chandrovi vrelú náklonnosť až do svojej smrti v roku 1944. Chandrasekhar, aj keď ho spor silno poznamenal, mu ju oplácal.

Uprednostnil by mlčanie

Chandrasekhara v spore s Eddingtonom podporil napríklad Niels Bohr a mnohí ďalší významní fyzici, bolo to však v súkromných listoch a rozhovoroch. Do otvoreného súboja s vedcom, ktorý potvrdil Einsteinovu teóriu relativity, sa nikomu nechcelo.

Koncom 30. rokov uplynulého storočia začali astronómovia chápať Eddingtonovu chybu, úcta k jeho menu však pretrvávala. V prednáške na astronomickej konferencii v Paríži v roku 1939, kde Eddington opäť napadol Chandrasekharove výsledky, indický astrofyzik okamžite poslal papierik s odkazom predsedajúcemu. Bol ním Henry Russell, slávny astronóm z Princetonu. Chandra žiadal o povolenie na obhajobu. Russell mu papierik poslal späť s poznámkou: "Uprednostnil by som, aby ste nereagovali." Deň pred konferenciou však súkromne Chandrovi povedal: "U nás Eddingtonovi neveríme."

vizitka vedca

Subrahmanyan Chandrasekhar sa narodil 19. októbra 1910 v Lahaure (vtedy Pakistan, dnes India) v rodine vládneho úradníka a hudobného teoretika, ktorý mal desať detí. Po dvoch dcérach bol najstarším synom. Ponoril sa do štúdia matematiky, fyziky a chémie, v čom mu pomáhali vzdelaní rodičia aj súkromní učitelia. V roku 1928 publikoval prvú významnú prácu o termodynamike vnútri hviezd. Ako dvadsaťročný absolvoval univerzitu v Madrase a získal vládne štipendium, ktoré mu umožnilo študovať na Cambridge, odkiaľ na radu Paula Diraca odišiel na rok do Kodane k Nielsovi Bohrovi. Počas cesty z Indie do Európy urobil prvé výpočty, na ktorých základe v roku 1932 stanovil limit, dnes známy ako Chandrasekharov. Ak má hviezda hmotnosť nižšiu než 1,44 hmotnosti Slnka, v závere svojho života sa premení na bieleho trpaslíka, ak vyššiu, stretne ju osud neutrónovej hviezdy alebo čiernej diery.

V roku 1937, najmä pre dlhý a beznádejný spor s uznávaným britským astronómom Arthurom Eddingtonom, ktorý na diery v časopriestore neveril, odišiel do USA. Krátko pôsobil na Harvarde a potom prešiel do Yerkesovho observatória Chicagskej univerzity, kde prednášal až do konca života teoretickú astrofyziku a vychoval rad významných vedcov. Pri výskume hviezd úspešne spojil relativitu s kvantovou mechanikou. Nobelovu cenu získal v roku 1983 (spolu s Williamom Fowlerom) za teoretické štúdium fyzikálnych procesov dôležitých pre stavbu a vývoj hviezd vedúcich k rozvoju astrofyziky. Zomrel v Chicagu 21. augusta 1995.

Hlavný zdroj: Kip S. Thorne: Černé díry a zborcený prostoročas. Mladá fronta, Praha, 2004

FOTO

FOTO

Najčítanejšie na SME Tech


Inzercia - Tlačové správy


  1. Kedy sa refinancovanie oplatí?
  2. Intímna hygiena – celoročná záležitosť
  3. Rastie nám pokrivená generácia?
  4. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku
  5. Pivovar Šariš podporí cestovný ruch v Prešovskom kraji
  6. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj?
  7. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba
  8. FemFest 2017 ponúkne beh na opätkoch i koncert známej speváčky
  9. Plug-in, hybrid alebo elektromobil? Poradíme, ako správne vybrať
  10. Bývajte v budove, po ktorej sa prechádzal Schöne Náci
  1. Detské zúbky sú veda
  2. Štartujú jesenné módne dni v Poluse
  3. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku
  4. Rastie nám pokrivená generácia?
  5. Intímna hygiena – celoročná záležitosť
  6. Pivovar Šariš podporí cestovný ruch v Prešovskom kraji
  7. AAA AUTO za päť rokov predalo 320 tisíc vozidiel
  8. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba
  9. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj?
  10. FemFest 2017 ponúkne beh na opätkoch i koncert známej speváčky
  1. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj? 19 760
  2. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku 12 338
  3. Rastie nám pokrivená generácia? 9 930
  4. Intímna hygiena – celoročná záležitosť 2 474
  5. Plug-in, hybrid alebo elektromobil? Poradíme, ako správne vybrať 2 436
  6. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba 2 060
  7. Kedy sa refinancovanie oplatí? 1 524
  8. Pivovar Šariš podporí cestovný ruch v Prešovskom kraji 1 433
  9. Bývajte v budove, po ktorej sa prechádzal Schöne Náci 1 339
  10. FemFest 2017 ponúkne beh na opätkoch i koncert známej speváčky 1 085

Hlavné správy zo Sme.sk

TECH

Astronautka z NASA: Pocit úžasu s vami ostane aj na Zemi

Ako vyzerá tréning a ako sa astronauti pripravujú na zlyhania.

KOMENTÁRE

Trump je v Poľsku populárnejší než pápež

Prezident potešil Poliakov poukazujúc na úlohu Poľska pri budovaní Západu.

Neprehliadnite tiež

Astronautka z NASA: Vieme, že sa niečo pokazí

Astronautka Dorothy Metcalf-Lindenburgerová hovorí, ako vyzerá tréning v NASA a ako sa astronauti pripravujú na zlyhania.

Rozšírená realita je zábavná aj užitočná. Skúste tieto aplikácie pre iPhone a iPad

Nová aktualizácia iOS 11 pre mobilné zariadenia od Apple priniesla aj ARKit. V ponuke sú prvé aplikácie a je s nimi zábava.

TECH_FM

Kontroverzný objav naznačuje, že praľudia sa mohli vyvinúť v Európe

Stopy dávneho tvora mätú vedcov. Odborníci sa sporia, komu patrili.

Strašia vás baktérie na mobile? Vymysleli "umývačku"

Nová nabíjačka dezinfikuje mobily, používa na to ultrafialové žiarenie.