Subrahmanyan Chandrasekhar นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์อเมริกันเชื้อชาติอินเดียรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ค.ศ. 1983
เมื่อวันที่ 21 สิงหาคม ค.ศ.1995 นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ (astrophysicist) คนสำคัญที่สุดคนหนึ่งของโลก ได้ถึงแก่กรรมหลังจากที่ได้สร้างผลงานการค้นคว้าวิชาทฤษฎีดาราศาสตร์ฟิสิกส์ติดต่อกันมานานร่วม 60 ปี และได้รับรางวัลเกียรติยศมากมาย รวมถึงรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 1983 ด้วย
Subrahmanyan Chandrasekhar ผู้ที่คนในวงการรู้จักในนามว่า จันทรา (Chandra) ได้เสียชีวิตที่ Chicago สหรัฐอเมริกา ด้วยโรคหัวใจล้มเหลว จันทรา เกิดวันที่ 19 ตุลาคม ค.ศ. 1910 ที่เมือง Lahore (ซึ่งขณะนั้นอยู่ในความปกครองของอินเดีย แต่ปัจจุบันอยู่ในปากีสถาน) บิดาของท่านคือ C. S. Ayyar เป็นข้าราชการทำงานที่กรมการรถไฟ ครอบครัวมีลูกรวม 10 คน จันทรา เป็นลูกชายคนโต เมื่ออายุ 6 ขวบ ครอบครัวได้อพยพไปที่ Madras (ปัจจุบันคือ Chennai เมืองซิลิคอนของอินเดีย) จันทราได้เริ่มเรียนหนังสือที่นั่น เมื่ออายุ 15 ปี ได้เข้าเรียนที่ Presidency College ซึ่งเป็นวิทยาลัยที่ดีที่สุดใน Madras อีก 2 ปีต่อมา ท่านได้ตัดสินใจเรียนฟิสิกส์ เพราะได้รับแรงบันดาลใจจากการได้ไปฟัง Arnold Sommerfeld (อาจารย์ของ W. K. Heisenberg นักฟิสิกส์ผู้โด่งดัง) ที่เดินทางมาอินเดียเพื่อบรรยายเรื่องกลศาสตร์ควอนตัม ที่มหาวิทยาลัย Madras
รูปที่ 1 Subrahmanyan Chandrasekhar
ที่มา: http://summer-astronomypc.wikispaces.com/Subrahmanyan+Chandrasekhar
จันทราสำเร็จการศึกษาด้วยคะแนนเกียรตินิยมอันดับหนึ่ง และสอบได้เป็นที่หนึ่งของรุ่นใน ค.ศ. 1928 ขณะที่เรียนในระดับปริญญาตรีจันทรา ก็มีผลงานวิจัย เรื่อง “Compton Scattering and the New Statistics” ซึ่งต้องใช้สถิติแบบ Fermi ในการอธิบาย และได้ลงพิมพ์ในวารสารชั้นนำของโลกชื่อ Proceedings of the Royal Society ต่อมาจันทราสนใจโครงสร้างของดาวแคระขาว (whitedwarfstar) ซึ่งใช้แนวคิดของ RalphH. Fowler การพิมพ์ผลงานนี้ ทำให้ Fowler รู้สึกชื่นชมและประทับใจมาก จึงรับจันทราไปทำงานวิจัยฟิสิกส์ระดับปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัย Cambridge ประเทศอังกฤษ
จันทราออกเดินทางจาก Bombay โดยทางเรือเมื่อวันที่ 31 กรกฎาคม ค.ศ.1930 เพื่อเข้าเรียนที่ Trinity College แห่งมหาวิทยาลัย Cambridge ขณะเดินทางด้วยเรือซึ่งต้องใช้เวลานานหลายเดือน จันทราได้ครุ่นคิดเรื่องโครงสร้างของดาวแคระขาว เมื่อเขาตระหนักว่า ที่อุณหภูมิสูงมาก อิเล็กตรอนในดาวแคระขาวจะมีความเร็วสูง จนน่าจะต้องนำทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของ Einstein มาอธิบาย ดังนั้น เขาจึงผสมผสานความรู้นี้กับทฤษฎีควอนตัมสถิติ ทำให้จันทราพบว่า ดาวแคระขาวในธรรมชาติมีมวลจำกัด คือจะต้องไม่เกิน 1.45 เท่า ของมวลดวงอาทิตย์ และถ้าดาวฤกษ์ใดมีมวลมากกว่านั้น ดาวนั้นจะระเบิดเป็นซูเปอร์โนวา (supernova) เมื่อคำนวณเสร็จก็ได้ส่งผลงานเพื่อลงพิมพ์ในวารสารของสมาคม Royal Society แต่ Sir Arthur Eddington ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญเรื่องดาวแคระขาว ไม่เห็นด้วยกับคำสรุปในทฤษฎีของจันทรา ผลงานจึงไม่ผ่านการประเมิน แต่จันทราก็ได้ทดลองส่งผลงานที่ถูกปฏิเสธนี้ไปลงพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal ของอเมริกา ซึ่งบรรณาธิการก็ได้ตอบรับและเผยแพร่ผลงาน จันทราสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอก ปี ค.ศ. 1933 และได้รับเลือกเป็นสมาชิกของ Trinity College ซึ่งเป็นตำแหน่งที่มีเกียรติมาก
จันทรายังทำงานวิจัยเรื่องดาวแคระขาวต่อไป ผลการคำนวณอย่างละเอียดและสมบูรณ์กว่าเดิมในเวลาต่อมายังยืนยันอย่างแม่นมั่นว่าดาวแคระขาวต้องมีมวลไม่เกิน 1.45 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ จึงจะคงสภาพอยู่ได้ ผลงานนี้ทำให้จันทราวัย 25 ปี ได้รับเชิญให้ไปบรรยายเรื่องนี้ที่สมาคม Royal Astronomical Society เมื่อวันที่ 11 มกราคม ค.ศ. 1935 เมื่อจบการบรรยาย Eddington นักดาราศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงโด่งดังจากการตรวจสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein ว่าถูกต้อง ได้ลุกขึ้นยืนแล้วกล่าวโจมตีทฤษฎีของจันทราอย่างไม่ไว้หน้าและรุนแรง ว่าเป็นเรื่องเหลวไหลและเป็นไปไม่ได้ โดยให้เหตุผลว่าเมื่อดาวฤกษ์ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่มีในตัวมันจนหมดแล้วก็จบกัน นั่นคือดาวแคระขาวไม่มีขีดจำกัดด้านมวลและจะไม่มีวันระเบิด เพราะกฎฟิสิกส์จะบังคับไม่ให้ธรรมชาติเป็นไปตามที่จันทราทำนาย
การถูกเหยียดหยามว่าอ่อนหัดและรู้ไม่จริงกลางที่ประชุม โดย “ศาสดา” ด้านดาราศาสตร์ในครั้งนั้น ทำให้วิถีชีวิตและจิตใจของ จันทรา เปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิง เขาตัดสินใจย้ายที่ทำงานจากอังกฤษไปอเมริกาทันที ทั้ง ๆ ที่ Cambridge มีบุคคลอัจฉริยะ เช่น J. Chadwick ผู้พบนิวตรอน, P. A. M. Dirac ผู้สร้างทฤษฎี Quantum Electrodynamics และ P.Kapitza ผู้พบของไหลยวดยิ่ง แต่ไม่มีใครต้านทานบารมีของ Eddington ได้ จันทราจึงสมัครไปทำงานที่มหาวิทยาลัย Chicago ในอเมริกา
แต่ในเวลาเดียวกัน จิตใจของจันทราก็ไม่ยอมแพ้ Eddington เขาตัดสินใจนำความคิดและทฤษฎีของเขาเสนอต่อ Niels Bohr และ Wolfgang Pauli ซึ่งก็เห็นด้วยกับจันทราว่า Eddington คิดผิดและจันทราคำนวณถูก นั่นคือในขั้นตอนวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ ขณะดาวฤกษ์เผาผลาญเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในตัวด้วยปฏิกิริยาฟิวชัน แรงดันของรังสีจากภายในจะทำให้ดาวมีขนาดใหญ่ขึ้น จนดาวอาจมีรัศมี 100 เท่าของรัศมีเดิม และในขณะนั้นไอออนไฮโดรเจนที่ผิวของดาวจะถูกความดันรังสีผลักดันออกจากดาว ทำให้ดาวฤกษ์สูญเสียมวลไปทีละน้อย ๆ ทฤษฎีของจันทราแสดงให้เห็นว่า ดาวฤกษ์ที่มีมวลไม่เกิน 8 เท่าของดวงอาทิตย์ จะสูญเสียมวลในลักษณะนี้ และจะสูญเสียมวลไปเรื่อย ๆ จนมวลลดลงถึง 1.45 เท่าของดวงอาทิตย์ ซึ่งปัจจุบันรู้จักในนาม ขีดจำกัดจันทรเสขร (Chandrasekhar limit)
ส่วนดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่า 8 เท่าของดวงอาทิตย์ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ในบริเวณแก่นกลางของดาวจะดำเนินไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งไฮโดรเจนถูกหลอมรวมเป็นเหล็ก และเมื่อเชื้อเพลิงหมด ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันบนดาวจะหยุด แกนกลางของดาวที่เป็นเหล็กก็จะมีมวลมากจนมีค่า 1.45 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ จากนั้นแรงโน้มถ่วงมหาศาลของดาวจะทำให้แกนกลางยุบตัว จนโปรตอนกับอิเล็กตรอนในดาวรวมตัวเป็นนิวตรอน นั่นคือดาวทั้งดวงเป็นดาวนิวตรอน และเนื้อดาวส่วนที่เหลือจะระเบิดตัวกลายเป็นซูเปอร์โนวาชนิดที่ 2 แต่ก็มีดาวแคระขาวบางดวงที่อาจได้รับมวลจากภายนอก โดยการดึงดูดมวลของดาวฤกษ์ขนาดเล็กกว่าที่อยู่ใกล้ ๆ จนกระทั่งมันมีมวลเท่ากับขีดจำกัดจันทรเสขรแล้วดาวก็จะระเบิดเป็นซูเปอร์โนวา ชนิด 1a
ทฤษฎีของจันทรานี้จึงเป็นทฤษฎีที่สำคัญทฤษฎีหนึ่งของวิชาดาราศาสตร์ฟิสิกส์ยุคปัจจุบัน ที่ใช้อธิบายที่มาของดาวแคระขาวดาวนิวตรอน และซูเปอร์โนวา
ก่อนที่จันทราจะเข้ารับตำแหน่งที่มหาวิทยาลัย Chicago ในเดือนมกราคม ค.ศ. 1937 เขาได้เดินทางกลับอินเดียเพื่อแต่งงานกับ Lalitha เพื่อนนิสิตที่เคยเรียนด้วยกันที่ Madras แล้วกลับมาทำงานที่อเมริกา จันทราทำงานหนักมาก ไม่ว่าจะเป็นด้านการสอนและการวิจัย จนในที่สุดก็ได้รับการแต่งตั้งให้เป็นศาสตราจารย์ฟิสิกส์ในปี ค.ศ. 1947 ในวัย 37 ปี ตลอดชีวิตอาจารย์จันทราได้เป็นอาจารย์ที่ปรึกษานิสิตปริญญาเอกกว่า 50 คน และมีลูกศิษย์สองคนที่มีชื่อเสียงโด่งดังไม่แพ้อาจารย์ ชื่อ Tsung Dao Lee และ Chen Ning Yang ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ประจำปี 1957 (ด้วยผลงานทฤษฎี Parity Violation ในอันตรกริยาอย่างอ่อน) ซึ่งเป็นเวลา 26 ปีก่อนจันทราได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 1983 ร่วมกับ William Fowler ด้วยผลงานด้านทฤษฎีของดาวแคระขาว
สำหรับบทบาทด้านการเขียนหนังสือก็มีมากมาย เพราะจันทราทำงานวิจัยฟิสิกส์หลายด้าน และได้ตั้งปณิธานส่วนตัวว่าต้องเขียนหนังสือฟิสิกส์ของเรื่องที่ทำ เขาจึงเขียนหนังสือหลายเล่มเช่น ในปี ค.ศ. 1942 เขียน Principles of Stellar Dynamics ปี ค.ศ. 1950 เขียน Radiation Transfer ปี ค.ศ. 1969 เรียบเรียง Ellipsoidal Figures of Equilibrium ปี ค.ศ. 1983 เขียนตำรา Mathematical Theory of Black Holes และในปี ค.ศ. 1987 ได้เรียบเรียงหนังสือ Principia ของ Newton สำหรับให้คนทั่วไปอ่าน (คนทั่วไปในที่นี้หมายถึง นักฟิสิกส์ที่เก่งมากจึงจะอ่านรู้เรื่อง)
รูปที่ 2 Subrahmanyan Chandrasekhar ได้รับรางวัล the National Medal of Science จาก ประธานาธิบดี Lyndon Johnson ในปี ค.ศ. 1967
ที่มา: http://summer-astronomy-pc.wikispaces.com/Subrahmanyan+Chandrasekhar
เมื่อเกิดสงครามโลกครั้งที่ 2 จันทราต่อต้าน Hitler มาก เขาจึงเข้าร่วมทำงานผลิตระเบิดปรมาณูในโครงการ Manhattan แต่มีปัญหาเรื่องการเหยียดผิว ทำให้ทำงานได้ไม่เต็มที่ ในที่สุดจันทราก็ได้แปลงสัญชาติเป็นคนอเมริกันในปี ค.ศ. 1953 เหตุการณ์นี้ทำให้บิดาของจันทราไม่สบายใจเลย เพราะต้องการให้บุตรชายกลับไปทำงานที่อินเดียเหมือนน้าชาย C. V. Kaman ซึ่งเป็นชาวอินเดียคนแรกที่ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี ค.ศ. 1930 และ S. N. Bose กับ Meghnad Saha ซึ่งเป็นนักฟิสิกส์ชาวอินเดียผู้มีชื่อเสียงและทำงานในอินเดีย แต่ใจของจันทราผูกพันกับอเมริกา เพราะชอบบรรยากาศทำงานที่นั่นมากกว่า
นอกจากจะต้องสอนหนังสือและทำงานวิจัยแล้ว จันทรายังช่วยจัดตั้งให้มีการออกวารสาร Astrophysical Journal ของอเมริกาด้วย โดยได้รับการสนับสนุนจากสมาคม American Astronomical Society และมหาวิทยาลัย Chicago และจันทราได้ทุ่มเททำหน้าที่บรรณาธิการของวารสารนี้เป็นเวลา 19 ปี จนได้การยอมรับว่าเป็นวารสารระดับสุดยอดของโลกในด้านดาราศาสตร์ฟิสิกส์
จันทราได้รางวัลของ Royal Astronomical Society ในปี ค.ศ. 1944 ได้รับเลือกเป็น F. R. S. ของสมาคม Royal Society ซึ่งเป็นเวลาไม่นานหลังจากที่ Eddington เสียชีวิต ในปี ค.ศ. 1953 ได้รับ Gold Medal ของสมาคม Royal Astronomical Society ปี ค.ศ. 1955 ได้รับเลือกเป็นสมาชิกของ National Academy of Sciences ปี ค.ศ. 1966 ได้รับเหรียญ National Medal of Sciences ของสหรัฐอเมริกา และในปี ค.ศ. 1983 ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์จาก Royal Swedish Academy
รูปที่ 3 Subrahmanyan Chandrasekhar
ที่มา: http://summer-astronomy-pc.wikispaces.com/Subrahmanyan+Chandrasekhar
ในด้านชีวิตส่วนตัว จันทราพูดและเขียนภาษาอังกฤษได้ดีเยี่ยมและดีกว่าคนอังกฤษทั่วไปเสียอีก เขาสนใจและใส่ใจในความสำเร็จของศิษย์ทุกคน เป็นคนที่มีความจำดีเยี่ยม สามารถเล่าเหตุการณ์ต่าง ๆ ได้อย่างมีชีวิตชีวา พร้อมรายละเอียดอย่างไม่น่าเชื่อ ทั้ง ๆ ที่เหตุการณ์นั้นเกิดขึ้นนานมากแล้ว จันทรามักให้เวลาแก่นิสิตเพื่อปรึกษาปัญหาอย่างเต็มที่และเต็มใจ การทุ่มเทการสอนนั้นนับเป็นตำนานของจันทรา เมื่อเขาต้องขับรถจากหอดูดาว Yerkes ไปมหาวิทยาลัย Chicago ทุกสัปดาห์ เป็นระยะทางหลายร้อยกิโลเมตร เพื่อสอนนิสิตเพียง 2 คน ชื่อ Lee กับ Yang
จันทราศรัทธาและยกย่อง Newton มาก เขาคิดว่า Newton เป็นนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ที่สุดในประวัติมนุษยชาติ และถ้าใครจะเปรียบ Newton กับปราชญ์หรืออัจฉริยะคนอื่น ๆ เขาก็ต้องแสวงหาจากสาขาอื่น เช่น Michelangelo หรือ Beethoven ในขณะเดียวกัน นักฟิสิกส์รุ่นหลังก็ยกย่องจันทรามาก เพราะเขาคือแรงบันดาลใจให้หนุ่มสาวชาวอินเดีย และคนชาติอื่นได้เจริญรอยตามเมื่อจันทราเสียชีวิต เขามีอายุ 85 ปี
บรรณานุกรม
Wali, Kameshwar C. (1991). Chandra: A Biography of S.Chandrasekhar. USA: University of Chicago Press.
-
12808 Subrahmanyan Chandrasekhar นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์อเมริกันเชื้อชาติอินเดียรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ค.ศ. 1983 /article-physics/item/12808-subrahmanyan-chandrasekhar-1983เพิ่มในรายการโปรด
-
คำที่เกี่ยวข้อง