Wissenschaft

Biographie von Subrahmanyan Chandrasekhar

Subrahmanyan Chandrasekhar (1910-1995) war einer der Giganten der modernen Astronomie und Astrophysik im 20. Jahrhundert. Seine Arbeit verband das Studium der Physik mit der Struktur und Entwicklung von Sternen und half Astronomen zu verstehen, wie Sterne leben und sterben. Ohne seine vorausschauende Forschung hätten Astronomen möglicherweise viel länger daran gearbeitet, die grundlegende Natur von Sternprozessen zu verstehen, die bestimmen, wie alle Sterne Wärme in den Weltraum ausstrahlen, altern und wie die massereichsten letztendlich sterben. Chandra, wie er genannt wurde, erhielt 1983 den Nobelpreis für Physik für seine Arbeit an Theorien, die die Struktur und Entwicklung von Sternen erklären. Das umlaufende Chandra-Röntgenobservatorium ist ihm ebenfalls zu Ehren benannt.

Frühen Lebensjahren

Chandra wurde am 19. Oktober 1910 in Lahore, Indien, geboren. Zu dieser Zeit war Indien noch Teil des britischen Empire. Sein Vater war ein Beamter des Regierungsdienstes und seine Mutter zog die Familie auf und verbrachte viel Zeit damit, Literatur in die tamilische Sprache zu übersetzen. Chandra war das drittälteste von zehn Kindern und wurde bis zum Alter von zwölf Jahren zu Hause unterrichtet. Nach dem Besuch der High School in Madras (wo die Familie umgezogen war) besuchte er das Presidency College, wo er seinen Bachelor in Physik erhielt. Seine Ehrung verlieh ihm ein Stipendium für die Graduiertenschule in Cambridge in England, wo er unter Größen wie PAM Dirac studierte. Während seines Studiums studierte er Physik in Kopenhagen. Chandrasekhar erhielt einen Ph.D. 1933 aus Cambridge und wurde in ein Stipendium am Trinity College gewählt, wo er unter den Astronomen Sir Arthur Eddington und EA Milne arbeitete. 

Entwicklung der Sterntheorie

Chandra entwickelte einen Großteil seiner frühen Vorstellung von der Sternentheorie, als er auf dem Weg war, die Graduiertenschule zu beginnen. Er war sowohl von Mathematik als auch von Physik fasziniert und sah sofort einen Weg, einige wichtige Sternmerkmale mithilfe von Mathematik zu modellieren. Im Alter von 19 an Bord eines Segelschiff aus Indien nach England, begann er darüber nachzudenken , was passieren würde , wenn Einsteinsche Relativitätstheorie angewandt werden, um die Prozesse bei der Arbeit im Innern von Sternen zu erklären und wie sie Einfluss auf ihre Entwicklung. Er erarbeitete Berechnungen, die zeigten, dass ein Stern, der viel massereicher als die Sonne ist, seinen Treibstoff nicht einfach verbrennen und abkühlen würde, wie die damaligen Astronomen annahmen. Stattdessen pflegte er mit der Physik zu zeigen, dass ein sehr massereiches Sternobjekt tatsächlich zu einem winzigen dichten Punkt zusammenbrechen würde – der Singularität eines Schwarzen Lochs. Darüber hinaus erarbeitete er das sogenannte Chandrasekhar-Limit, das besagt, dass ein Stern mit einer Masse, die 1,4-mal so groß ist wie die der Sonne, mit ziemlicher Sicherheit sein Leben in einer Supernova-Explosion beenden wird. Sterne, die diese Masse um ein Vielfaches überschreiten, werden am Ende ihres Lebens zusammenbrechen und schwarze Löcher bilden. Alles, was unter dieser Grenze liegt, bleibt für immer ein weißer Zwerg .

Eine unerwartete Ablehnung

Chandras Arbeit war die erste mathematische Demonstration, dass sich Objekte wie Schwarze Löcher bilden und existieren könnten, und die erste, die erklärte, wie Massengrenzen Sternstrukturen beeinflussten. Nach allem war dies eine erstaunliche mathematische und wissenschaftliche Detektivarbeit. Als Chandra jedoch in Cambridge ankam, wurden seine Ideen von Eddington und anderen entschieden abgelehnt. Einige haben vorgeschlagen, dass endemischer Rassismus eine Rolle bei der Behandlung von Chandra durch den bekannteren und anscheinend egoistischen älteren Mann spielt, der etwas widersprüchliche Vorstellungen über die Struktur von Sternen hatte. Es dauerte viele Jahre, bis Chandras theoretische Arbeit akzeptiert wurde, und er musste England tatsächlich verlassen, um das akzeptablere intellektuelle Klima der Vereinigten Staaten zu erreichen. Einige Male danach erwähnte er den offensichtlichen Rassismus, dem er ausgesetzt war, als Motivation, in einem neuen Land voranzukommen, in dem seine Forschung unabhängig von seiner Hautfarbe akzeptiert werden konnte. Schließlich trennten sich Eddington und Chandra trotz der früheren verächtlichen Behandlung des älteren Mannes herzlich.

Chandras Leben in Amerika

Subrahmanyan Chandrasekhar kam auf Einladung der University of Chicago in die USA und nahm dort eine Forschungs- und Lehrstelle an, die er für den Rest seines Lebens innehatte. Er tauchte in Studien zu einem Thema namens „Strahlungstransfer“ ein, das erklärt, wie sich Strahlung durch Materie wie die Schichten eines Sterns wie die Sonne bewegt . Anschließend arbeitete er daran, seine Arbeit an massiven Sternen zu erweitern. Fast vierzig Jahre nachdem er seine Ideen über weiße Zwerge (die massiven Überreste kollabierter Sterne), Schwarze Löcher und die Chandrasekhar-Grenze zum ersten Mal vorgeschlagen hatte, wurde seine Arbeit von den Astronomen schließlich weithin akzeptiert. 1974 gewann er für seine Arbeit den Dannie-Heineman-Preis, 1983 den Nobelpreis.

Chandras Beiträge zur Astronomie

Bei seiner Ankunft in den Vereinigten Staaten im Jahr 1937 arbeitete Chandra am nahe gelegenen Yerkes Observatory in Wisconsin. Er trat schließlich dem NASA-Labor für Astrophysik und Weltraumforschung (LASR) an der Universität bei, wo er eine Reihe von Doktoranden betreute. Er forschte auch in so unterschiedlichen Bereichen wie der Sternentwicklung, gefolgt von einem tiefen Einblick in die Sternendynamik, Ideen zur Brownschen Bewegung (zufällige Bewegung von Partikeln in einer Flüssigkeit), Strahlungsübertragung (Energieübertragung in Form elektromagnetischer Strahlung) ), Quantentheorie, bis hin zu Studien über Schwarze Löcher und Gravitationswellen spät in seiner Karriere. Während des Zweiten Weltkriegs arbeitete Chandra für das Ballistic Research Laboratory in Maryland, wo er auch von Robert Oppenheimer zum Manhattan-Projekt eingeladen wurde. Die Bearbeitung seiner Sicherheitsüberprüfung dauerte zu lange, und er war nie an dieser Arbeit beteiligt. Später in seiner Karriere gab Chandra eine der renommiertesten Zeitschriften der Astronomie heraus, das Astrophysical Journal . Er arbeitete nie an einer anderen Universität und zog es vor, an der Universität von Chicago zu bleiben, wo er Morton D. Hull Distinguished Professor für Astronomie und Astrophysik war. Nach seiner Pensionierung behielt er 1985 den emeritierten Status. Er schuf auch eine Übersetzung von Sir Isaac Newtons Buch Principia , von der er hoffte, dass sie regelmäßige Leser ansprechen würde. Das Werk, Newtons Principia for the Common Reader,  wurde kurz vor seinem Tod veröffentlicht. 

Persönliches Leben

Subrahmanyan Chandrasekhar war 1936 mit Lalitha Doraiswamy verheiratet. Das Paar lernte sich während seiner Studienzeit in Madras kennen. Er war der Neffe des großen indischen Physikers CV Raman (der die Theorien der Lichtstreuung in einem Medium entwickelte, das seinen Namen trägt). Nach der Auswanderung in die USA wurden Chandra und seine Frau 1953 Staatsbürger.

Chandra war nicht nur weltweit führend in Astronomie und Astrophysik. Er widmete sich auch der Literatur und den Künsten. Insbesondere war er ein leidenschaftlicher Schüler der westlichen klassischen Musik. Er hielt häufig Vorträge über die Beziehung zwischen Kunst und Wissenschaft und stellte 1987 seine Vorlesungen in einem Buch mit dem Titel Wahrheit und Schönheit zusammen: Die Ästhetik und Motivation in der Wissenschaft, das  sich auf den Zusammenfluss der beiden Themen konzentrierte. Chandra starb 1995 in Chicago nach einem Herzinfarkt. Nach seinem Tod wurde er von Astronomen auf der ganzen Welt begrüßt, die alle seine Arbeit genutzt haben, um ihr Verständnis der Mechanik und Evolution der Sterne im Universum zu fördern.

Auszeichnungen

Im Laufe seiner Karriere gewann Subrahmanyan Chandrasekhar viele Auszeichnungen für seine Fortschritte in der Astronomie. Zusätzlich zu den genannten wurde er 1944 zum Fellow der Royal Society gewählt, erhielt 1952 die Bruce-Medaille, die Goldmedaille der Royal Astronomical Society, die Henry-Draper-Medaille der US National Academy of Sciences und den Humboldt Preis. Seine Nobelpreisgewinne wurden von seiner verstorbenen Witwe an die Universität von Chicago gespendet, um ein Stipendium in seinem Namen zu schaffen.

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