Subrahmanyan Chandrasekhar: Ο νους που αντιμετώπισε τα αστρικά και τα ανθρώπινα όρια

Ήταν 1983, και το υψηλότερου κύρους βραβείο στη Φυσική, το Νόμπελ, απονέμεται, κατά το ήμισυ, στον Σουμπραμανιάν Τσαντρασεκάρ (Subrahmanyan Chandrasekhar). Οι συνάδελφοί του, οι φίλοι του, η οικογένειά του, οι φοιτητές του, δεν εκπλήσσονται. Γνωρίζουν πως η ανώτατη αυτή επιστημονική αξίωση θα έπρεπε, ίσως, να είχε έρθει περίπου πενήντα χρόνια νωρίτερα. Ο ίδιος βιώνει ανάμεικτα συναισθήματα: χαρά, για την – έστω και καθυστερημένη – αναγνώριση του έργου του, και απογοήτευση, καθώς η επιβράβευση απευθύνεται μόνο στα πρώιμα μέρη της δουλειάς του, αφήνοντας απέξω κόπους δεκαετιών. Η ζωή του ολόκληρη, αλλά και το έργο του, θα μπορούσαν κάλλιστα να περιγραφούν από τους στίχους του Σαίξπηρ από το “Όνειρο Καλοκαιρινής Νύχτας”. Το σίγουρο είναι, πάντως, πως, αναγνωρισμένη ή μη, η εργασία του άλλαξε για πάντα τη Φυσική. Αξίζει, λοιπόν, να δούμε ποιος ήταν ο λαμπρός αυτός επιστήμονας, που έριξε το φως του, σαν άλλος αστέρας κι ο ίδιος, στη ζωή των άστρων.

Ο Τσαντρασεκάρ γεννήθηκε στις 19 Οκτωβρίου 1910 στη Λαχώρη (Lahore) της τότε βρετανοκρατούμενης Ινδίας, σημερινού Πακιστάν. Μεγάλωσε σε ένα προοδευτικό περιβάλλον που προωθούσε τη μόρφωση και υποστήριζε τις επιστημονικές του αναζητήσεις. Διδάχθηκε κατ’ οίκον μέχρι την ηλικία των 12, με δασκάλους τους γονείς του. Με την αποφοίτησή του από το λύκειο στην ηλικία των 15, ξεκίνησε τις προπτυχιακές του σπουδές στο Πανεπιστήμιο της πόλης Μαντράς (Madras), από όπου και αποφοίτησε με πτυχίο Φυσικής τέσσερα χρόνια αργότερα. Ήταν ακόμα φοιτητής όταν προχώρησε στην πρώτη του επιστημονική δημοσίευση, για την οποία συμβουλεύτηκε και τον Ραλφ Φάουλερ (Ralph Fowler), με τον οποίο έμελλε να μοιραστεί, δεκαετίες αργότερα, και το Νόμπελ.

Το 1930 καταφέρνει να διεκδικήσει μια υποτροφία για να προχωρήσει σε μεταπτυχιακές σπουδές στο πανεπιστήμιο του Cambridge. Στο ταξίδι του προς την Γηραιά Ήπειρο (με πλοίο, προφανώς), μια λαμπρή ιδέα γεννιέται στο δραστήριο μυαλό του νεαρού φοιτητή. Τι κι αν, αναρωτήθηκε, εφαρμόζαμε τη σχετικότητα σε ετοιμοθάνατους αστέρες; Θα εξακολουθεί να ισχύει και τότε ό,τι ήδη ξέρουμε για αυτούς; Η ειδική θεωρία της σχετικότητας και οι πιθανές της συνέπειες στη Φυσική είχαν διατυπωθεί ήδη από το 1905 από τον Αϊνστάιν, αλλά παρόλη τους την αναγνώριση, δεν είχαν ακόμα διερευνηθεί πλήρως.

Μέχρι τότε, η επιστημονική κοινότητα γνώριζε πως τα ετοιμοθάνατα αστέρια, δηλαδή όσα έχουν μετατρέψει όλο τους το υδρογόνο σε ήλιο, μην έχοντας άλλη ενέργεια να ακτινοβολήσουν προς τα έξω, καταρρέουν από την ίδια τους την αχαλίνωτη, πλέον, βαρύτητα. Το αστρικό αυτό πτώμα που απομένει, είναι ένα σώμα με μέγεθος παρόμοιο με της Γης μας, εξαιρετικά μεγάλη πυκνότητα, και μια σούπα ηλεκτρονίων και ατομικών πυρήνων στο εσωτερικό του. Το ερώτημα που έθεσε ο Τσαντρασεκάρ, ουσιαστικά, αφορούσε την περίπτωση όπου τα ηλεκτρόνια αυτά κινούνται με ασύλληπτα μεγάλες ταχύτητες, συγκρίσιμες με την ταχύτητα του φωτός. Λίγα ναυτικά μίλια αργότερα, οι δημιουργικοί συλλογισμοί του πήραν μια ολοκληρωμένη, τελική μορφή. Τα μαθηματικά του τον οδήγησαν στην ασυνήθιστη ιδέα ότι δεν ακολουθούν όλοι οι αστέρες την ίδια μοίρα. Οι μικρότεροι σε μάζα θα πρέπει να πεθαίνουν πράγματι κατά τον τρόπο που περιγράψαμε παραπάνω, κατέληξε, οι πιο μεγάλοι όμως, οφείλουν να συνεχίζουν την βαρυτική τους κατάρρευση, αφού εκτινάξουν με μια θεαματική έκρηξη τα εξωτερικά τους στρώματα.

Ούτε κι ο ίδιος μπορούσε να συνειδητοποιήσει τότε πως εκείνη η ανακάλυψη ήταν ικανή να αλλάξει τη Φυσική για πάντα. Αντικείμενα τα οποία εξερευνήθηκαν αργότερα, όπως οι αστέρες νετρονίων και οι μαύρες τρύπες, δεν θα μπορούσαν να εξηγηθούν από τις υπάρχουσες θεωρίες, αφού αποτελούν αστρικά υπολείμματα, πολύ πιο πυκνά όμως σε σχέση με τους γνωστούς λευκούς νάνους. Πρόκειται, δηλαδή, για αστέρες μεγαλύτερους σε μάζα από το όριο που υπέδειξε ο Τσαντρασεκάρ. Χάρη σε αυτούς, χάρη στις εκρήξεις των εξωτερικών τους στρωμάτων, το υλικό που αρχικά βρίσκεται εγκλωβισμένο μέσα τους, διαχέεται βίαια και αποφασιστικά στο Σύμπαν, χαρίζοντας σε μερικές γωνιές του, τα πιο σπάνια στοιχεία. Ένα μικρό μέρος από αυτά αποτελεί κι εμάς, καθώς και ό,τι γνωρίζουμε. Το μυστήριο της προέλευσής μας ίσως να παρέμενε κρυφό για πολύ καιρό, αν ένας φωτισμένος νους δεν αποκάλυπτε την αστρική μας σύνδεση (χωρίς αστρολογική χροιά).

Όσο όμως κι αν η θεωρία του Τσαντρασεκάρ αποτελεί βάση για τη σύγχρονη αστροφυσική, την εποχή εκείνη βρέθηκε αντιμέτωπη με την καχυποψία και την απόρριψη της συντηρητικής επιστημονικής κοινότητας στη Μεγάλη Βρετανία. Κύριος αντίπαλος στην μάχη του προς αναγνώριση στάθηκε ο Άρθουρ Έντινγκτον (Arthur Eddington), ο πιο επιφανής, πιθανώς, αστροφυσικός της περιόδου εκείνης. Μόλις λίγα χρόνια πριν, είχε ολοκληρώσει ένα από τα σπουδαιότερα του έργα, που αφορούσε την εσωτερική δομή των αστέρων, και, αναπόφευκτα, το πεπρωμένο τους. Η εργασία του νεαρού Ινδού δεν του φαινόταν απλώς παράλογη (ολική βαρυτική κατάρρευση; Μα είναι δυνατόν;), αλλά ερχόταν σε πλήρη αντίθεση με τη δική του, διεθνώς αναγνωρισμένη, δουλειά. Δεν δίστασε λοιπόν, το 1935, κατά τη διάρκεια ενός συνεδρίου της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας, να εξευτελίσει δημόσια τον Τσαντρασεκάρ για την ιδέα του, αποκαλώντας την «αστρική γελοιότητα», κυνικά κι ανελέητα. Παρόλο που, ακόμα και σε εκείνη την πρώιμη εποχή, δεν συμφωνούσαν όλοι μαζί του, κανείς δεν τόλμησε να τον αμφισβητήσει. Γιατί; Είναι προφανές, βέβαια. Πώς θα μπορούσε να διαψευστεί ένας διεθνούς αναγνώρισης Βρετανός αστροφυσικός για χάρη ενός άσημου Ινδού μετανάστη;

Δεν θα μπορούσε, είναι η απάντηση, κι ούτε και μπόρεσε. Ο εν λόγω μετανάστης, ωστόσο, είχε ήδη αναγορευτεί σε διδάκτορα από το 1933 και εργαζόταν ως ερευνητής, και πάλι στο Cambridge. Ήταν, μάλιστα, μόλις ο δεύτερος Ινδός που κατάφερε κάτι τέτοιο. Αν και η αυτοπεποίθησή του κλονίστηκε σοβαρά, δεν το έβαλε ποτέ κάτω και συνέχισε να υποστηρίζει την εργασία του. Στο μεταξύ, ήρθε σε επαφή και συνεργάστηκε με πλήθος επιστημόνων από όλον τον κόσμο, μεταξύ των οποίων μπορούμε να αναφέρουμε και αρκετά βαρυσήμαντα ονόματα, όπως του Νιλς Μπορ (Niels Bohr) και του Πολ Ντιράκ (Paul Dirac).

Οι γνωριμίες αυτές ήταν που τον βοήθησαν να ξεφύγει από τον αγγλικό συντηρητισμό και να ανελιχθεί επαγγελματικά. Το 1937, κέρδισε τη θέση του καθηγητή στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο, όπου και παρέμεινε μέχρι το τέλος της σταδιοδρομίας του. Μέσα σε μόλις τέσσερα χρόνια, απέκτησε τον τίτλο του μόνιμου καθηγητή, στην ηλικία των 33 ετών. Θέλοντας να ξεφύγει λίγο από το πρώτο του ερευνητικό πεδίο, στράφηκε προς διάφορα άλλα θέματα, όπως τη δυναμική των αστέρων, τους μηχανισμούς ακτινοβολίας στις ατμόσφαιρες των αστέρων, και τις μαύρες τρύπες. Επέλεγε κάθε νέο θέμα ύστερα από διερεύνηση και με βάση τις προτιμήσεις του και τις ικανότητές του. Με το θαυμάσιο μυαλό του τα αντιμετώπιζε μεθοδευμένα και με αφοσίωση, μελετώντας τα πρώτα εξονυχιστικά, και προχωρώντας στη συνέχεια, αφού είχε αποκτήσει άνεση και σφαιρική αντίληψη γύρω από αυτά, σε δημοσιεύσεις. Ολοκλήρωνε τη δουλειά του συγκεντρώνοντας σε ένα βιβλίο όλη την υπάρχουσα γνώση του συγκεκριμένου τομέα. Τα έργα του ξεχώριζαν για τη σωστή χρήση των μαθηματικών και την καλή δομή τους.

Η αναγνώριση ήρθε τελικά, σταδιακά και με φειδώ. Ο σεβασμός προς το πρόσωπό του οδήγησε τον Ρόμπερτ Οπενχάιμερ (Robert Oppenheimer) να του προτείνει να συνεργαστούν στο περίφημο πρόγραμμα Μανχάταν, με σκοπό την κατασκευή πυρηνικών όπλων κατά τον Β΄ Παγκόσμιο Πόλεμο. Μια συνεργασία που τελικά δεν ευόδωσε, για καθαρά γραφειοκρατικούς λόγους. Βραβεύτηκε αρκετές φορές, με πιο σημαντικό ίσως το χρυσό μετάλλιο της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας το 1953 (ειρωνικά, εκείνης που τον είχε απωθήσει από τους κύκλους της).

Το 1983 έφτασε και το καθυστερημένο κατά μισό αιώνα Νόμπελ, για να τιμήσει τη θεωρητική εργασία του Τσαντρασεκάρ σχετικά με την αστρική δομή και εξέλιξη. Γιατί όμως τότε; Επειδή πλέον οι αποδείξεις ήταν ατράνταχτες και μη αμφισβητήσιμες. Ο ρατσισμός και ο δογματισμός της εποχής του, ακόμα κι αν δεν κατάφεραν να απομακρύνουν τον ίδιο από την αστροφυσική, πάγωσαν την εξέλιξή της για περίπου τριάντα χρόνια. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια του Ψυχρού Πολέμου, στις πρώτες απόπειρες κατασκευής της βόμβας υδρογόνου, έγινε κατανοητό ότι μια τέτοια βόμβα συμπεριφέρεται παρόμοια με μια έκρηξη ενός ετοιμοθάνατου αστέρα, οπότε και διερευνήθηκε περισσότερο η ίδια θεωρία που με τόση επιμονή απορρίφθηκε το 1935. Το 1971, εντοπίστηκε και επίσημα η πρώτη μαύρη τρύπα. Όλα, πλέον, σηματοδοτούσαν την ανακάλυψη του αιώνα.

Το όριο μάζας πάνω από το οποίο οι μελλοθάνατοι αστέρες δεν γίνονται λευκοί νάνοι, ονομάστηκε όριο Chandrasekhar, προς τιμήν του. Ο αστεροειδής 1958 Chandra, το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra που ακόμα σκανάρει το σύμπαν λίγο πιο έξω από την γήινη ατμόσφαιρα, και το Τηλεσκόπιο Chandra στα Ιμαλάια, πήραν την ονομασία τους από τον ίδιο άνθρωπο.

Τον άνθρωπο που νίκησε χάρη στην πίστη του στον εαυτό του και στην επιμονή του. Αρωγός, σε όλη του τη ζωή, σύμφωνα με τον ίδιο, στάθηκε η αγαπημένη του σύζυγος, Lalitha Doraiswamy. Έφυγε από ανακοπή στις 21 Αυγούστου 1995. Άφησε, όμως, πίσω του, παρακαταθήκη για τις επόμενες γενιές φυσικών, την επιστημονική του μέθοδο και το έργο του. Και τώρα που, πάνω από έναν αιώνα μετά τη γέννησή του, η ιστορία του γίνεται ξανά γνωστή, οφείλουμε να θυμόμαστε το όνομα του ανθρώπου που όρθωσε το ανάστημά του ενάντια στην προκατάληψη και υποστήριξε με σθένος την αστρική μας προέλευση. Του Σουμπραμανιάν Τσαντρασεκάρ.