Subrahmanyan Chandrasekhar

Subrahmanyan Chandrasekhar

Subrahmanyan Chandrasekhar Aussprache^ⓘ (* 19. Oktober 1910 in Lahore, Britisch-Indien; † 21. August 1995 in Chicago) war ein indisch-amerikanischer Astrophysiker und Nobelpreisträger für Physik.

Subrahmanyan ist ein patronymischer Namensbestandteil im Bezug auf seinen Vater, kein Familienname, deshalb wird Chandrasekhar verwendet.

Leben

Chandrasekhar wurde im Jahr 1910 in Lahore in Britisch-Indien (dem heutigen Pakistan) als erster Sohn von Sita Balakrishnan und Chandrasekhara Subrahmanya Ayyar in einer tamilischen Brahmanenfamilie geboren. Er wurde nach seinem Großvater Ramanathan Chandrasekhar (1866–1910) benannt, der seinerzeit Professor für Mathematik, Physik und Geographie war. Sein Vater war zum Zeitpunkt von Chandrasekhars Geburt ein hoher Beamter und als stellvertretender Rechnungshofpräsident der North Western Railways in Lahore tätig. Auch seine Mutter war sehr gebildet. Sie übersetzte unter anderem Henrik Ibsens „Ein Puppenheim“ ins Tamilische und widmete sich den insgesamt zehn gemeinsamen Kindern. Chandrasekhar hat drei Brüder und sechs Schwestern. Der indische Physik-Nobelpreisträger Chandrasekhara Venkata Raman (1888–1970) war sein Onkel.

Im Jahr 1918 übersiedelte Chandrasekhar, genannt „Chandra“, mit seiner Familie von Lahore im Norden in die südindische Metropole Madras, wo er bis zum Alter von zwölf Jahren zu Hause Privatunterricht erhielt. Ab 1922 bis 1925 besuchte er die Hindu High School im Stadtbezirk Triplicane und in den Jahren 1925 bis 1930 das Presidency College in Madras, eine der ältesten und traditionsreichsten Bildungsinstitutionen Indiens. Er studierte dort neben Physik, Mathematik und Chemie auch Englisch und Sanskrit. Im Jahr 1929 veröffentlichte Chandrasekhar seine erste wissenschaftliche Abhandlung über die Compton-Streuung („The Compton Scattering and the New Statistics“). Im Juni 1930 schloss er sein Studium der Physik mit dem Titel Bachelor of Science (B.Sc.) ab. Mit Hilfe eines Stipendiums der indischen Regierung auf Empfehlung des Astrophysikers Ralph H. Fowler, dem er zuvor seine Abhandlung über den Compton-Effekt zugeschickt hatte, konnte er daraufhin sein Physikstudium bei Fowler am Trinity College der University of Cambridge in England fortsetzen. Auf der 18-tägigen Überfahrt mit dem Dampfschiff S.S. Pilsna der Reederei Lloyd Triestino von Bombay in das britische Southampton schrieb Chandrasekhar bereits Physikgeschichte. Er berechnete die Grenzmasse für Weiße Zwerge, die maximal 1,44 Sonnenmassen betragen kann, bevor ein Weißer Zwerg zu einem Neutronenstern oder Schwarzen Loch kollabiert. Im Alter von gerade 19 Jahren fand er so die nach ihm benannte Chandrasekhar-Grenze.

Subrahmanyan Chandrasekhar (1934)

Auf Empfehlung des britischen Physikers Paul Dirac verbrachte Chandrasekhar von September 1932 bis Mai 1933 ein Studienjahr als Promotionsstudent am Institut für Theoretische Physik am Niels-Bohr-Institut in Kopenhagen. Anschließend promovierte er im Jahr 1933 zum Doktor der Physik (Ph.D.) an der University of Cambridge und erhielt anschließend ein weiteres Stipendium für den Zeitraum von 1933 bis 1937, wodurch er seine Arbeit über den von ihm entdeckten Grenzwert fortsetzen und zum Abschluss bringen konnte. Für seine Arbeit erhielt er 1983 den Nobelpreis für Physik, „weil seine theoretischen Studien der physikalischen Prozesse für die Struktur und Entwicklung der Sterne von Bedeutung sind“, schrieb das Nobelkomitee.

Im Jahr 1935 wurde Chandrasekhar vom Direktor des Harvard-College-Observatoriums, Harlow Shapley, eingeladen, für einen Zeitraum von drei Monaten als Gastdozent für theoretische Astrophysik zu wirken. So reiste er noch im Dezember desselben Jahres in die Vereinigten Staaten. Während seines Aufenthalts in Harvard war Shapley von Chandrasekhars wissenschaftlicher Arbeit so beeindruckt, dass dieser ihm ein Forschungsstipendium der Harvard-Universität anbot, was dieser jedoch ablehnte.

Der seinerzeit ebenfalls bedeutende Astrophysiker Arthur Eddington sah Chandrasekhars Berechnungen der Chandrasekhar-Grenze im Widerspruch zu seinen Ergebnissen und bekämpfte Chandrasekhar nicht nur wissenschaftlich, sondern auch auf persönlicher Ebene. Dies war unter anderem auch ein Grund, warum Chandrasekhar 1937 von Cambridge an die University of Chicago wechselte. Chandrasekhar blieb für den Rest seiner beruflichen Laufbahn, von 1937 bis 1995, an der University of Chicago. Im Jahr 1941 wurde er zum außerordentlichen Professor und zwei Jahre später, im Alter von 33 Jahren, zum ordentlichen Professor ernannt. Dort lehrte und forschte Chandrasekhar fast 60 Jahre lang bis zu seinem Tod im Jahr 1995 infolge eines Herzinfarkts.

Chandrasekhar mit seinen Brüdern und Schwestern in Madras, Indien.

Chandrasekhar war ab 1936 zeitlebens mit Lalitha Doraiswamy verheiratet. Er lernte sie als Kommilitonin im Fachbereich Physik am Presidency College in Madras kennen, wo sie im Jahr 1934 ihren Master-Abschluss in Physik erwarb. Im Jahr 1953 wurden Chandrasekhar und seine Frau amerikanische Staatsbürger. Nach Chandrasekhars Tod stiftete seine Frau das Nobelpreisgeld an die University of Chicago zur Einrichtung eines Stipendiums, das jährlich an einen herausragenden Bewerber für ein Promotionsstudium im Fachbereich Physik, Astronomie oder Astrophysik vergeben wird. Dieses Stipendium wurde erstmals im Jahr 2000 ausgeschrieben und einem Bewerber zuerkannt.

Chandrasekhar blieb mit seiner Familie und seinen in Indien lebenden Geschwistern lebenslang verbunden. Seine jüngere Schwester Vidya Shankar erlangte als indische Musikwissenschaftlerin, Musikerin, Autorin und Lehrerin für Mathematik ebenfalls große Bekanntheit.

Werk

Chandrasekhar beschäftigte sich im Laufe seines Lebens mit einer Vielzahl von Problemen der Physik und leistete Beiträge zum heutigen Verständnis der Sternstruktur, der Weißen Zwerge, der Sternendynamik, stochastischer Prozesse, der Strahlungsübertragung, der Quantentheorie des Wasserstoffanions, der hydrodynamischen und hydromagnetischen Stabilität, der Turbulenz, des Gleichgewichts und der Stabilität ellipsoidaler Gleichgewichtsformen, der Allgemeinen Relativitätstheorie, der mathematischen Theorie der Schwarzen Löcher sowie der Theorie kollidierender Gravitationswellen.

Publikationen

Chandrasekhar veröffentlichte insgesamt rund 380 wissenschaftliche Arbeiten, darunter auch folgende Monografien:

• 1939: Introduction to the study of stellar structure, University of Chicago Press; 1957, 2010 Dover Publications, ISBN 978-0-486-60413-8.
• 1942: Principles of stellar dynamics, University of Chicago Press; 1960, 2005 Dover Publications, ISBN 978-0-486-44273-0.
• 1943: Stochastic problems in physics and astronomy, Reviews of Modern Physics, Band 15, S. 1–89.
• 1950: Radiative Transfer, Oxford University Press (Clarendon Press); 1960, 2011 Dover Publications, ISBN 978-0-486-60590-6.
• 1960: Plasma physics, University of Chicago Press; 1975 ISBN 978-0-226-10084-5.
• 1961: Hydrodynamic and hydromagnetic stability, Oxford University Press (Clarendon Press); 1981 Dover Publications, ISBN 978-0-486-64071-6.
• 1969: Ellipsoidal figures of equilibrium, Yale University Press; 1987 Dover Publications, ISBN 978-0-486-65258-0.
• 1983: The mathematical theory of black holes, Oxford University Press; 1998 ISBN 978-0-19-850370-5.
• 1983: Eddington – the most distinguished astrophysicist of his time, Oxford University Press, ISBN 978-0-521-25746-6.
• 1987: Truth and beauty: aesthetics and motivations in science, University of Chicago Press; 1990 ISBN 978-0-226-10087-6.
• 1995: Newton's Principia for the common reader, Oxford University Press, ISBN 978-0-19-851744-3.

Ausgewählte Schriften

Die University of Chicago Press veröffentlichte ausgewählte Schriften von Chandrasekhars Lebenswerk in sieben Bänden.

• 1989–1996: Selected papers, 7 Bände, University of Chicago Press:
  • 1989: Band 1: Stellar structure and stellar atmospheres, ISBN 978-0-226-10089-0.
  • 1989: Band 2: Radiative transfer and negative ion of hydrogen, ISBN 978-0-226-10092-0.
  • 1989: Band 3: Stochastic, statistical, and hydromagnetic problems in physics and astronomy, ISBN 978-0-226-10094-4.
  • 1989: Band 4: Plasma physics, hydrodynamic and hydromagnetic stability and applications of the tensor virial theorem, ISBN 978-0-226-10097-5.
  • 1990: Band 5: Relativistic astrophysics, ISBN 978-0-226-10098-2.
  • 1991: Band 6: The mathematical theory of black holes and colliding plane waves, ISBN 978-0-226-10101-9.
  • 1996: Band 7: The non radial oscillations of stars in general relativity and other writings, ISBN 978-0-226-10104-0.

Die Imperial College Press veröffentlichte ein zweibändiges Werk mit ausgewählten Schriften Chandrasekhars, das vom Herausgeber Kameshwar C. Wali zusammengestellt wurde.

• 2001: A quest for perspectives: Selected Works of S. Chandrasekhar. 2 Bände, Imperial College Press/World Scientific

Weitere Aktivitäten

Bericht für die Ballistic Research Laboratories (1943)

Chandrasekhar arbeitete während des Zweiten Weltkriegs auf dem Gebiet der Hydrodynamik und Ballistik für das US-Militär und verfasste 1943 einen Bericht über den physikalischen Dämpfungs- und Zerfallsprozess von eindimensionalen, ebenen Stoßwellen in Gasen.

Von 1952 bis 1971 war Chandrasekhar Herausgeber des The Astrophysical Journals. Als Eugene Parker 1957 einen Artikel über seine Entdeckung des Sonnenwinds einreichte, lehnten zwei renommierte Gutachter den Beitrag ab. Da Chandrasekhar als Herausgeber jedoch keine mathematischen Fehler in Parkers Arbeit finden konnte, veröffentlichte er den Artikel 1958.

Er hatte ein großes Interesse an Literatur und Kunst. Im Jahr 1975 hielt er einen Vortrag über Kreativitätsmuster bei Shakespeare, Beethoven und Newton.

In den Jahren 1990 bis 1995 arbeitete Chandrasekhar an der wissenschaftlichen Analyse und Erläuterung von insgesamt 150 Aussagen aus Isaac Newtons berühmtem Werk Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, die zu Newtons Formulierung seines universellen Gravitationsgesetzes führten. Das Ergebnis dieser Arbeit wurde 1995 unter dem Titel „Newton’s Principia for the Common Reader“ veröffentlicht (ISBN 978-0-19-851744-3).

Ehrungen

Nobelpreis

Chandrasekhar wurde 1983 für seine Untersuchungen zu den physikalischen Prozessen, die für die Struktur und Entwicklung von Sternen von Bedeutung sind, mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Er teilte sich den Preis mit William A. Fowler.

Weitere Auszeichnungen

• 1949: Henry Norris Russell Lectureship der American Astronomical Society
• 1952: Bruce Medal der Astronomical Society of the Pacific
• 1953: Goldmedaille der Royal Astronomical Society
• 1957: Rumford-Preis der American Academy of Arts and Sciences
• 1962: Royal Medal der britischen Royal Society
• 1966: National Medal of Science der Vereinigten Staaten von Amerika
• 1968: Padma Vibhushan Verdienstorden der Republik Indien
• 1971: Henry Draper Medal der National Academy of Sciences
• 1973: Marian-Smoluchowski-Medaille der Polnischen Physikalischen Gesellschaft
• 1974: Dannie-Heineman-Preis für mathematische Physik
• 1981: erster Tomalla-Preis
• 1984: Copley-Medaille der britischen Royal Society
• 1986: Karl-Schwarzschild-Medaille der Astronomischen Gesellschaft
• 1989: Gordon J. Laing Award der University of Chicago
• 1990: Golden Plate Award der American Academy of Achievement

Hommagen

• 1979: Der 1970 entdeckte Asteroid (1958) Chandra wurde nach ihm benannt.
• 1999: Der NASA Röntgensatellit Chandra X-Ray Observatory (CXO) wurde nach ihm benannt.
• 2000: Das indische Himalayan Chandra Telescope wurde nach ihm benannt.

Ernennungen

• 1944: Mitglied der britischen Royal Society.
• 1945: Mitglied der American Philosophical Society.
• 1946: Mitglied der American Academy of Arts and Sciences.
• 1955: Mitglied der amerikanischen National Academy of Sciences.
• 1973: korrespondierendes Mitglied der Bayerischen Akademie der Wissenschaften.
• 1964: assoziiertes Mitglied der Königlichen Akademie der Wissenschaften, Literatur und Schönen Künste Belgiens.
• 1993: auswärtiges Mitglied der Accademia Nazionale dei Lincei, der nationalen Akademie der Wissenschaften Italiens.

Literatur

• Kameshwar C. Wali: Chandra. A biography of S. Chandrasekhar. University of Chicago Press, Chicago 1991, ISBN 0-226-87054-5.
• Arthur I. Miller: Der Krieg der Astronomen. Wie die schwarzen Löcher das Licht der Welt erblickten. Deutsche Verlags-Anstalt, München 2006, ISBN 3-421-05697-8.
• Kameshwar C. Wali: A Scientific Autobiography: S. Chandrasekhar, World Scientific Publishing, 2011, ISBN 978-981-4299-57-2.

Weblinks

Commons: Subrahmanyan Chandrasekhar – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Literatur von und über Subrahmanyan Chandrasekhar im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek
• Veröffentlichungen von S. Chandrasekhar im Astrophysics Data System
• Informationen der Nobelstiftung zur Preisverleihung 1983 an Subrahmanyan Chandrasekhar (englisch)
• Chandrasekhar „On stars, their evolution and stability“, Nobel Vorlesung
• Peter Hilmar Richter: Chandrasekhar und Newton (PDF; 902 kB)
• Biografie National Academy of Sciences
• John J. O’Connor, Edmund F. Robertson: Subrahmanyan Chandrasekhar. In: MacTutor History of Mathematics archive (englisch).
• Nachrufe auf S. Chandrasekhar im Astrophysics Data System
• Wolfgang Burgmer: 19.10.1910 – Geburtstag von Subrahmanyan Chandrasekhar WDR ZeitZeichen vom 19. Oktober 2020. (Podcast)

Einzelnachweise

Träger des Nobelpreises für Physik

1901: Röntgen | 1902: Lorentz, Zeeman | 1903: Becquerel, M. Curie, P. Curie | 1904: Rayleigh | 1905: Lenard | 1906: J. J. Thomson | 1907: Michelson | 1908: Lippmann | 1909: Braun, Marconi | 1910: van der Waals | 1911: Wien | 1912: Dalén | 1913: Kamerlingh Onnes | 1914: Laue | 1915: W. H. Bragg, W. L. Bragg | 1916: nicht verliehen | 1917: Barkla | 1918: Planck | 1919: Stark | 1920: Guillaume | 1921: Einstein | 1922: N. Bohr | 1923: Millikan | 1924: M. Siegbahn | 1925: Franck, Hertz | 1926: Perrin | 1927: Compton, C. T. R. Wilson | 1928: O. W. Richardson | 1929: de Broglie | 1930: Raman | 1931: nicht verliehen | 1932: Heisenberg | 1933: Schrödinger, Dirac | 1934: nicht verliehen | 1935: Chadwick | 1936: Hess, C. D. Anderson | 1937: Davisson, G. P. Thomson | 1938: Fermi | 1939: Lawrence | 1940–1942: nicht verliehen | 1943: Stern | 1944: Rabi | 1945: Pauli | 1946: Bridgman | 1947: Appleton | 1948: Blackett | 1949: Yukawa | 1950: Powell | 1951: Cockcroft, Walton | 1952: Bloch, Purcell | 1953: Zernike | 1954: Born, Bothe | 1955: Lamb, Kusch | 1956: Shockley, Bardeen, Brattain | 1957: Yang, T.-D. Lee | 1958: Tscherenkow, Frank, Tamm | 1959: Segrè, Chamberlain | 1960: Glaser | 1961: Hofstadter, Mößbauer | 1962: Landau | 1963: Wigner, Goeppert-Mayer, Jensen | 1964: Townes, Bassow, Prochorow | 1965: Feynman, Schwinger, Tomonaga | 1966: Kastler | 1967: Bethe | 1968: Alvarez | 1969: Gell-Mann | 1970: Alfvén, Néel | 1971: Gábor | 1972: Bardeen, Cooper, Schrieffer | 1973: Esaki, Giaever, Josephson | 1974: Ryle, Hewish | 1975: A. N. Bohr, Mottelson, Rainwater | 1976: Richter, Ting | 1977: P. W. Anderson, Mott, Van Vleck | 1978: Kapiza, Penzias, R. W. Wilson | 1979: Glashow, Salam, Weinberg | 1980: Cronin, Fitch | 1981: Bloembergen, Schawlow, K. Siegbahn | 1982: K. Wilson | 1983: Chandrasekhar, Fowler | 1984: Rubbia, van der Meer | 1985: von Klitzing | 1986: Ruska, Binnig, Rohrer | 1987: Bednorz, Müller | 1988: Lederman, Schwartz, Steinberger | 1989: Paul, Dehmelt, Ramsey | 1990: Friedman, Kendall, R. E. Taylor | 1991: de Gennes | 1992: Charpak | 1993: Hulse, J. H. Taylor | 1994: Brockhouse, Shull | 1995: Perl, Reines | 1996: D. M. Lee, Osheroff, R. C. Richardson | 1997: Chu, Cohen-Tannoudji, Phillips | 1998: Laughlin, Störmer, Tsui | 1999: ’t Hooft, Veltman | 2000: Alfjorow, Kroemer, Kilby | 2001: Cornell, Ketterle, Wieman | 2002: Davis Jr., Koshiba, Giacconi | 2003: Abrikossow, Ginsburg, Leggett | 2004: Gross, Politzer, Wilczek | 2005: Glauber, Hall, Hänsch | 2006: Mather, Smoot | 2007: Fert, Grünberg | 2008: Nambu, Kobayashi, Maskawa | 2009: Kao, Boyle, Smith | 2010: Geim, Novoselov | 2011: Perlmutter, Schmidt, Riess | 2012: Haroche, Wineland | 2013: Englert, Higgs | 2014: Akasaki, Amano, Nakamura | 2015: Kajita, McDonald | 2016: Thouless, Haldane, Kosterlitz | 2017: Barish, Thorne, Weiss | 2018: Ashkin, Mourou, Strickland | 2019: Peebles, Mayor, Queloz | 2020: Penrose, Genzel, Ghez | 2021: Manabe, Hasselmann, Parisi | 2022: Aspect, Clauser, Zeilinger | 2023: Agostini, Krausz, L’Huillier | 2024: Hopfield, Hinton | 2025: Clarke, Devoret, Martinis | 2026: Halzen