维克托·安巴楚勉

维克托·安巴楚勉（亚美尼亚语：Վիկտոր Համբարձումյան，ISO 9985：Viktor Hambardzumyan，俄化名：Виктор Амазаспович Амбарцумян，俄语罗马化：Viktor Amazaspovich Ambartsumian，维克托·阿马扎斯波维奇·阿姆巴楚米扬，1908年9月18日－1996年8月12日），亚美尼亚天文物理学家，是理论天文物理学的奠基者。他的研究主要是在恒星天文学和星云、恒星系统动力学、恒星与星系的天体演化学，并在数学物理上作出贡献。安巴楚勉于1961到1964年担任国际天文联会会长、并曾经两次担任国际科学理事会会长（1966年－1972年）。他也担任过苏联科学院院士、英国皇家学会、美国国家学院和印度科学院外籍院士。而他获得的多个奖项中有斯大林奖（1946年、1950年）、社会主义劳动英雄（1968年、1978年）、俄罗斯联邦国家奖、英国皇家天文学会金质奖章、太平洋天文学会布鲁斯奖、亚美尼亚国家英雄。安巴楚勉是布拉堪天文台的建立者。安巴楚勉于1908年9月18日（儒略历9月5日）生于格鲁吉亚第比利斯一个亚美尼亚人家庭中。他的父亲是将荷马的史诗《伊里亚德》翻译成亚美尼亚文的语言学家和作家阿马扎斯普·安巴楚勉（Համազասպ Համբարձումյան）。1924年安巴楚勉进入了列宁格勒国立师范学院（英语：Herzen University）物理数学系、之后再进入列宁格勒国立大学就读。1926年他还在学时就发表了关于太阳喷发物的科学论文。安巴楚勉接着于1928年到1931年间在普尔科沃天文台就读研究所学位，指导教授是阿里斯塔尔赫·别洛波利斯基。他首次崭露头角是在物理方面，1929年他和德米特里·伊万年科（英语：Dmitri Ivanenko）共同发表论文宣称原子核不可能由质子和电子组成，三年后由詹姆斯·查德威克确认是由质子和中子组成原子核。1930年他和生于彼尔姆的 Vera Feodorovna Klochihina 结婚。在经过三年附属的状况后，1934年安巴楚勉在列宁格勒大学建立天体物理学系并担任首位系主任。1939到1941年安巴楚勉是列宁格勒大学天文台台长。1940年他加入了苏联共产党。苏德战争开始后他担任列宁格勒国立大学副校长。1941年该校科学实验室全数疏散到遥远的叶拉布加（今鞑靼斯坦共和国），而安巴楚勉也在当地四年主持科学实验室事务。1939年安巴楚勉被选为苏联科学院通讯研究员。1953年他成为苏联科学院全职研究员。在战事最激烈的1943中亚美尼亚科学院成立了，约瑟夫·奥尔别利被选为该院院长，安巴楚勉成为副院长。1947年安巴楚勉被选为亚美尼亚科学院院长，并且直到1993年每次院长选举中他都当选。1993年他转任亚美尼亚科学院荣誉院长。1946年布拉堪天文台建立。安巴楚勉担任该台台长直到1988年。安巴楚勉在1961到1964年担任国际天文联会会长，并曾经两次担任国际科学理事会会长（1966年－1972年）。安巴楚勉于1996年8月逝世于亚美尼亚布拉堪，并葬于布拉堪天文台大望远镜塔附近。1932年安巴楚勉在皇家天文学会月报上的一篇文章《On the radiative equilibrium of a planetary nebula》现在被认为是现代气体星云的理论基石。在他一系列相关研究论文中这个议题进一步发展。其中一篇文章安巴楚勉和尼古拉·亚历山德罗维奇·科济列夫首次提出大量气体从新星喷发出的概念。安巴楚勉以他发展的精密方式应用在研究不稳定恒星的气体外壳，在恒星演化的问题中质量的估计是相当重要的。尤其是在决定恒星生命中的状态变化。安巴楚勉对于恒星外层和行星状星云确定其理论基础，并解释了它们光谱的特性。1936年安巴楚勉提出了著名英国科学家亚瑟·爱丁顿一个数学问题的优雅解答：确定了基于恒星径向速度分布的恒星空间速度分布。该解答经由爱丁顿的推荐而刊登在皇家天文学会月报上。之后相同的问题出现在医疗电脑诊断方面。最终这个数学议题在1979年诺贝尔生理学或医学奖的“开发计算机辅助的断层扫描技术”中被提到。由安巴楚勉提出了基于恒星系统统计力学的恒星动态与静态力学特殊贡献使他在1995年获得俄罗斯联邦国家奖。1935到1937年安巴楚勉和知名英国科学家詹姆士·金斯进行了关于本银河系年龄的论战，最后确定了银河系的年龄比金斯预测的年轻1000倍，并被科学界接受。安巴楚勉有一系列文章是星系中的星际物质研究。他提出了一个全新的观念是，星系中的光线吸收是因为星际空间中大量星云中的尘埃或吸收云气造成。基于星计吸收物质的片状结构概念，因此产生了天文学的新方向，波动理论。安巴楚勉奇妙而优雅的波动公式解决了银河系的光度：在无限光深度的极限中，银河系光度波动的几率分布对于观测者位置而言是不变的。在一系列相关的本杰明·马卡良院士的研究中，安巴楚勉首次提出了现在被普遍接受的星际物质是以云的形式出现的概念。在第二次世界大战期间安巴楚勉基于他自己发展的不变性原理建立了新的混浊介质中的光扩散理论。他使用该数学工具解决了光扩散理论的一些非线性问题。他建立的不变性原理公式和多个修正原理现在广泛用于解决在天文物理、数学、理论物理、电子学、地球物理、大气科学等其他科学领域极度复杂的问题。这些问题和相关的数学都在逐渐变得复杂，但其基本原理仍是安巴楚勉的不变性原理。在理查德·贝尔曼、R.E.Kalaba 和 M.C.Prestrud 的书《Invariant Imbedding. Radiative Transfer in Slabs of Finite Thickness》有一句话：“做为一个开创性的工作，新的分析方式是可行的，且可获得简化的数值解。这些观念由钱德拉塞卡在他一系列基础论文和1950年的书中更进一步发展和广泛扩充....许多其他难以解决的问题都解决了，并且有了极大的进展”（American Elsevier Publishing Co., 1963, p1.）。安巴楚勉在发展不变性理论上有特殊贡献，并且他本人认为这是他最成功和最喜爱的创造。1946年安巴楚勉因为发展了这个理论获得了斯大林奖。安巴楚勉基于对银河系恒星系统观测资料分析的结果，提出了一种新的恒星系统。这些扩张系统有正向的能量，被命名为“星协”，并且证明系统中的恒星是相对年轻的。这结果证明是恒星天文学上一个革命性的基础，因为它意味着星系中恒星形成即使在今天都是成群形成的。1950年安巴楚勉因为他对星协的研究获得第二个斯大林奖。星协的概念并没有立刻被天文学界接受。多年后钱德拉塞卡写下：“我记得当我在1950年底于叶凯士天文台的一个研讨会上首次提出安巴楚勉的论文时，天文学家们对此都感到怀疑。”之后由亚德里安·布拉奥进一步的观测报告中证实了安巴楚勉预测的星系存在，例如英仙座 II、天蝎-半人马星协等。同样让人感兴趣的还有安巴楚勉对于金牛座T星这类年轻恒星的连续发射线谱和其附近不稳定恒星的结果。这项研究导出了恒星能量来源的重要结果。安巴楚勉从基本上提出了原始恒星物质的新观念。相对于传统观念认为恒星形成于弥散物质收缩的看法，新假设认为已经有巨大的“原恒星”存在。原恒星分离的过程是因为恒星在星协中形成的关系。在解释星协在宇宙中的角色时，安巴楚勉解释有必要改变现有恒星分散和对抗性的凝结形成理论的原因。显然，他早期关于行星状星云扩张和这些物体成因是因为恒星将外层喷出、以及星团经由蒸发造成的动力学分散和星协相关工作的逻辑背景产生了激进的结论是，在宇宙中基本的演化过程并非收缩和凝结。相反，它们总是从密度较高的状态向外散出。因此，他指出了原恒星的存在；即非常紧密的物体会是恒星的前身、星云、弥散物质等。安巴楚勉相当致力于星系的演化研究。他提出的新概念是星系核心活动与星系的诞生和演化以及星系组成的系统有密切关系。因为这个设想，观测星系大规模不稳定现象变成了星系天文学的中心议题。安巴楚勉和他追随者的一个重要研究是致力于来自巨大星系核心的偏蓝喷流、紧密星系、新型态星系系统等。安巴楚勉于1958年首次在索尔维会议的演讲中提出了开创性的星系核爆发。首次的演讲和其开启的后续发展由耶日·奈曼（Jerzy Neyman）在他的文章《Reminiscences of a Revolutionary Period in Cosmology》中记录下来。他的回忆中除了最初的怀疑之外，提到安巴楚勉的论点和许多其他相关文件题到了出席学者的想法，并且有几个国际性的后续重要发展。奈曼总结说：“现在的证据压倒性的支持安巴楚勉的假说。我衷心地祝贺安巴楚勉教授，这是哥白尼革命！”（Problems of Physics and Evolution of the Universe, Publishing House of the Armenian Academy of Sciences, Yerevan, 1978, pp. 243–250.）根据诺贝尔奖得主阿兰·麦克莱德·科马克的文章《Computed Tomography: some history and recent developments》中的引用（Proc. Of Symposia in Applied Mathematics, Vol 29, p35, 1985）：“... 氡的三维空间速度问题...... 安巴楚勉提供了和氡的问题相同形式的二维与三维空间速度解答。此外，他还将恒星依照光谱类型分成三个各有四百到五百科恒星的不同群，并使用理论的结果经由径向速度演绎出实际速度的分布....... 这是首次氡的转换数值反演，而它给人们的谎言是数值断层扫描不可能没有电脑。计算的细节在安巴楚勉的论文中，而该论文指出即使在1936年，数值断层扫描可能会对头部肿瘤诊断有很大贡献....... 在我看来，安巴楚勉在1936年提出的数值方法很可能有一部分对于医学有很大贡献....”安巴楚勉在1920年代晚期到1930年代初期开始他伟大的科学事业时，他对于许多领域都有兴趣，而且研究的是当时的物理和数学问题。在他非常早期的研究中必须记住1929年他在哈尔科夫国立技术大学主办的一场量子物理国际研讨会上的演讲。安巴楚勉当时首次提出了量化空间的全新概念。虽然那是真实的，但当时并不被接受；因为其错误无法被证明。安巴楚勉并没有继续这方面的研究。有时候服从权威科学家所教的并不会有好结果，如果我们的连续空间变成离散的。后来在大清洗中于1937年被处决的量子引力先驱马特维·布朗斯坦在他的一篇文章《On the new quantum crisis》中写下：“显然我们所谈的显然是包含时间和空间，且是特定座标系统明确指定绝对时间和三个主要方向主导的静止空间下的四维网格，但是这和相对论理论以及实验相矛盾：实际状况中时间和空间是各同向性的，在其中所有的座标系统和公式都是相同的。正如他们所说，关于洛伦兹变换的不变性（也就是在所有座标系统中都有相同形式）。相对论不变性是困难的（洛伦兹变换不变性），且海森堡的理论无法解决它。一个明确的解决方式已被安巴楚勉和一位在剑桥大学的年轻数学家弗里茨·厄塞尔（Fritz Ursell）提出。”虽然距离首次提出已经超过80年，量化空间的问题仍未完全解决，虽然不时有些研究人员回顾这个议题，目前这仍是个尚未解决的问题。安巴楚勉和德米特里·伊万年科（英语：Dmitri Ivanenko）首次提出了非零质量基本粒子交互作用路径的概念，有一些粒子可能会产生或湮灭。这个非零质量粒子产生的概念是绝对性且不依照传统的新观念。安巴楚勉和伊万年科对于重粒子产生的假设（1930年）被认为是当代量子场论的基石。另一篇在安巴楚勉科学生涯早期和伊万年科共同发表的论文（Dokl. AN SSSR, ser. A, No. 6, p. 153 (1930)）可说是关于原子核结构最优秀论文之一。和传统的原子核由质子和电子组成的传统理论相对的是，他们证明了自由电子不可能存在于原子核中，而必须是质子之外的中性粒子。事实上，这个中子存在的预测比詹姆斯·查德威克发现中子早了两年。当安巴楚勉还是学生时，他对量子物理非常感兴趣，并且深入研究原子结构，能阶的形成和薛定谔方程式以及其性质。当他了解微分方程的特征值理论之后，他指出离散能阶和微分方程的特征值明显地类似。他接着问：在一系列的特征值中，否有可能找到关于特征值的方程式形式？从本质上安巴楚勉是在研究解释振动弦方程式的逆施图姆–刘维尔理论。该论文于1929年发表在德文物理期刊 Zeitschrift für Physik，不过之后就长时间被遗忘。安巴楚勉数十年后描述这个情况时说：“如果一位天文学家发表数学理论的内容在物理期刊上，最可能发生的事情就是被遗忘。”尽管如此，在第二次世界大战将结束时这篇文章被瑞典数学家发现，并开始大量的一系列研究。因此，安巴楚勉在20岁时写的文章开启了逆问题的研究领域，并成为整个学科的基础。有趣的是，安巴楚勉总吉他长时间的科学生涯中，他总是把“逆问题”列入他最喜爱的作品群之一。在1950年代早期安巴楚勉首先提出了关于活动星系核（AGN）的相关议题。他在1958年于布鲁塞尔举行的索尔维会议上提出了在活动星系核有相当巨大的爆发发生，结果就是大量物质被喷出。此外，如果真如安巴楚勉所说，这些星系核中必须包含一个巨大的质量和性质不明的物体。在会议休息时间沃尔特·巴德对安巴楚勉说：“安巴楚勉教授，你来自苏联，而我来自美国。从逻辑上讲，你应该是一个唯物主义者，而我是个理想主义者，但你刚才说的不过是纯粹的理想主义！太棒了！请您谈谈某种形式，没人见过的‘非恒星’天体。所以它必须是难以解释且神秘的。”活动星系核的想法一开始是在怀疑态度下被接受，只有经过多年后的观测结果（发现类星体、无线电爆发星系、星系核连续爆发、从星系核喷出的喷流等）推动之下受到认可。活动星系核的概念现在被广泛接受。在该次索尔维会议之后十年，在布拉格举办的国际天文联会会员大会上，著名的美国天文学家艾伦·桑德奇说：“今日没有天文学家会反对星系核心周围是神秘的，而首先认识星系核周围的人就是安巴楚勉。”安巴楚勉自己后来提出活动星系核的概念在他科学思想中占据了特殊地位。安巴楚勉在超过半世纪以前提出的概念经由美国国家科学院确认可说是“哥白尼革命”。安巴楚勉将他的科学事业和教学以及其他教育活动结合。他是1939年版苏联“理论天文物理”手册的第一作者；并且他在1952年和其他人合著的理论天文物理课程教材被翻译成多种语言。1931年起他在列宁格勒国立大学任教。1937年他在该校建立了苏联第一个天文学系并担任系主任直到1947年。1939到1941年安巴楚勉担任列宁格勒大学天文台台长和列宁格勒大学学术副校长。1941到1943年他是列宁格勒大学在叶拉布加时的校长。1944年他在埃里温国立大学建立了天文学系。安巴楚勉在列宁格勒和布拉堪建立了涉及天文学多个分支的科学学校。他以发表论文和小册子讨论天文物理学上不同问题的方式对科学普及作出巨大贡献。安巴楚勉在亚美尼亚、俄罗斯甚至国际上都是相当活跃的科学组织参与者。他建立了苏联的其中一个天文中心－布拉堪天文台。他曾担任亚美尼亚科学院的副院长和院长、苏联科学院主席团成员、国际天文联会副会长（1948－1955年）和会长（1961－1964年）、并两次被选为国际科学理事会会长（1966年－1972年）。1940年安巴楚勉加入苏联共产党。1947年他被选入亚美尼亚苏维埃社会主义共和国最高苏维埃。1948年到1989年他是亚美尼亚共产党中央委员会成员。事实上，安巴楚勉将科学在亚美尼亚国策中的提升人格化了，而这包含相当大的资本投资和招募科学家归国。1950到1990年间他是亚美尼亚在苏联最高苏维埃的常驻代表，并参加了第19次、22次、25次苏联共产党代表大会。1989年他被选入苏联人民代表大会。在安巴楚勉80岁庆生中，1983年诺贝尔物理学奖得主苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡写下：本世纪中的天文学家能和安巴楚勉院士对天文的投入和联贯性比较的只有扬·奥尔特教授；但两人似乎是以不同的方式表现。这将是21世纪的科学史家比较和对比这两位科学伟人的有价值主题。他是一位天文学家；可能在本世纪内不超过二或三位天文学家在回顾其生活时对天文的进步有如此巨大的投入（Astrophysics, Vol 29, No.1, p 408, 1989）。安巴楚勉曾获得斯大林奖（1946年、1950年）、俄罗斯联邦国家奖、1971年获得罗蒙诺索夫金奖。他曾两次获得社会主义劳动英雄以及许多其他奖章。安巴楚勉获选为奥地利、比利时、保加利亚、东德、格鲁吉亚、丹麦、意大利、荷兰、美国、法国、瑞典等国科学院院士，以及纽约科学院和德国利奥波第那科学院院士，英国和加拿大皇家学会、美国天文学会、剑桥哲学会会士。他还被授予列日大学、澳大利亚国立大学、拉普拉塔天文台、巴黎大学和尼古拉·哥白尼托伦大学荣誉博士学位。1958年他被选为美国文理科学院外籍院士。安巴楚勉于1956年获得法国天文学会皮埃尔·让森奖、1960年获得太平洋天文学会布鲁斯奖和英国皇家天文学会金质奖章、1970年获得斯洛伐克科学院金质奖章、1971年获得亥姆霍兹奖、1974年获得 Cotenius Medal、1984年获得捷克斯洛伐克科学院奖章。命名事物亚美尼亚政府在亚美尼亚总统的决定下成立科学奖项“安巴楚勉国际奖”，该奖专门授予天文物理学和数学、物理等相关领域中有杰出贡献的科学家。获奖者可得到50万美金奖金，不限国籍。于2010年首次颁发。1.1. 为了永久纪念亚美尼亚国家英雄维克托·安巴楚勉，并将他的科学遗产继续提升。由亚美尼亚总统决定成立维克托·安巴楚勉国际奖，获奖者可得到相当于50万美金的奖金（以亚美尼亚德拉姆颁发）。1.2. 维克托·安巴楚勉国际奖由亚美尼亚总统颁发。1.3. 推荐名单由亚美尼亚国家科学院主席团附属特别委员会提供。委员会成员由亚美尼亚政府所属的亚美尼亚科学院主席团决定。1.4. 本奖项颁发奖金、奖状、奖章和相对应的证书。1.5. 本奖项颁发给世界各国在天文物理学领域有特殊贡献的科学家，以及与安巴楚勉科学研究相关的物理学和数学领域科学家。1.6. 本奖项颁发给一人或多人（不超过三人）。奖金由获奖者平均分配，奖章和证书则每位获奖者一份。本奖项一人只颁发一次。1.7. 本奖项每2年颁发一次，2010年首次颁奖。1.8. 如果在某特定年分没有推荐的获奖候选者，当年不颁发奖项。施行细则在亚美尼亚国家科学院网站。