字里行間

　　偶見錢德拉塞卡的《黑洞的數(shù)學(xué)理論》中譯本(高等教育出版社，2018），從封面看，它與朗道的課本屬同一系列，但卻是頭回露面。原書是36年前出版的，如今名氣大但流量小，很多人知道它卻不讀它。

　　讀這本書很費(fèi)功夫，陷入公式叢林，很容易迷失；想找一條小路鉆出來直達(dá)結(jié)果，卻連結(jié)果的影子都沒有，因?yàn)榻Y(jié)果都藏在方程里。錢德拉塞卡鐘愛方程，愛得死去活來。多數(shù)物理學(xué)家從方程看物理性質(zhì)，天體物理學(xué)家只用方程解當(dāng)下的問題，而他看方程就是方程，從結(jié)構(gòu)看它們的意義。他知道自己的書讀起來費(fèi)勁，告訴讀者說他的邏輯路線要大力氣才能跟得上，從一步到下一步有時(shí)要50頁，容不得偷懶。他的推導(dǎo)寫滿了6個(gè)筆記本，600多頁，藏在芝加哥大學(xué)的圖書館里。

　　錢德拉塞卡大學(xué)時(shí)就開始“算星星”了。1928年他18歲，在印度馬德拉斯大學(xué)見到了《原子結(jié)構(gòu)和光譜》的作者索末菲，索末菲告訴他，書里的東西過時(shí)了，應(yīng)該學(xué)新量子論。然后他又讀了Fowler的《論致密物質(zhì)》和愛丁頓的《恒星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)》，19歲在去劍橋讀研究生的船上算出了白矮星的臨界質(zhì)量，顛覆了愛丁頓的結(jié)果，可惜人微言輕，成了眾人眼里的“企圖殺害愛老的堂吉訶德”。他與愛丁頓的故事頗像少俠與武林至尊的故事，在科學(xué)江湖里司空見慣了。但在紀(jì)念愛丁頓100周年時(shí)，錢德拉塞卡依然稱贊愛丁頓是當(dāng)時(shí)最偉大的天體物理學(xué)家，是廣義相對論的代言人。

　　錢德拉塞卡1939年離開星體研究，20多年后卷土重來，走進(jìn)廣義相對論（GR），1962年像小學(xué)生一樣參加了在華沙舉行的GR3（第三屆廣義相對論與引力論會議），會議討論了奇點(diǎn)、能量定理、引力波，但沒有黑洞。彭羅斯的時(shí)空圖和引力子的費(fèi)曼圖都在會上第一次露了臉，錢德拉塞卡原先做引力坍縮，這會兒開始關(guān)心GR如何影響引力體的穩(wěn)定性。他雖然“遲到”（51歲），卻趕上了GR和黑洞的黃金年代。那時(shí)，幾撥小伙伴正在GR弄潮（主要是蘇聯(lián)的澤爾多維奇群和美國的惠勒群、席艾瑪群），遇到一個(gè)有趣的問題：旋轉(zhuǎn)的黑洞會被它自己的脈動撕裂嗎？年輕人Teukolsky發(fā)展了一種微擾方法，Starobinsky等用計(jì)算機(jī)模擬證明了旋轉(zhuǎn)黑洞總是穩(wěn)定的。遺憾的是，他們沒有找到一個(gè)恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式就半途而廢，跑去趕黑洞的霍金輻射的新潮了。于是，錢德拉塞卡從1975年開始鉆進(jìn)方程的叢林，閉關(guān)8年，繪出了他的洛可可圖畫。1983年，他出版了《黑洞的數(shù)學(xué)理論》，并因?yàn)樾求w結(jié)構(gòu)和演化的成就與William A. Fowler分享了諾貝爾獎。

　　《黑洞的數(shù)學(xué)理論》的核心和特色就是黑洞時(shí)空的引力擾動，是他多年工作的總結(jié)。第4章整合了他分散在不同論文里的方法和結(jié)果，“形成一個(gè)和諧統(tǒng)一的”處理方法。第6—9章專注克爾時(shí)空，還重新分析了彭羅斯以數(shù)值模型說明的過程。第9章是全書的高潮，主要是他發(fā)表在《皇家學(xué)會會刊》的系列成果。錢德拉塞卡還別出新裁地在末尾加了一節(jié)“自省”，承認(rèn)他的處理方法復(fù)雜而冗長，卻呈現(xiàn)了一個(gè)“洛可可”的世界：輝煌、愉悅、華麗——這幾個(gè)響亮的詞兒也許能概括他的數(shù)學(xué)風(fēng)格。

　　這本書中，錢德拉塞卡很個(gè)性地追求了一些沒有物理意義的純數(shù)學(xué)，而忽略了一些黑洞的“現(xiàn)實(shí)”問題，如吸積過程、事件視界、時(shí)空奇點(diǎn)、霍金輻射和小黑洞的量子效應(yīng)等等，嚴(yán)格說來，這并不算一個(gè)完備的課本，但Kip Thorne稱它為黑洞時(shí)空微擾的“手冊”，倒是很恰當(dāng)?shù)摹?/P>