令世人驚奇的是，德國天文學(xué)家和物理學(xué)家卡爾·史瓦西（Karl Schwarzschild）由此得出了引力場方程的解。

卡爾·史瓦西（Karl Schwarzschild，1873.10.9-1916.5.11） | 來源：Wikipedia

16歲的史瓦西就表現(xiàn)出特殊的數(shù)學(xué)才能，寫出的計(jì)算雙星運(yùn)行軌道論文具有實(shí)際價(jià)值。

28歲時，被指定為哥廷根大學(xué)的數(shù)學(xué)物理教授，并當(dāng)上了哥廷根大學(xué)天文物理觀測站的主任。

1916年1月17日，史瓦西以太陽引力場為模型，計(jì)算出了引力場的方程解，后人稱它為史瓦西解，這個解對于像太陽系這樣的弱引力場十分有效，解釋了困擾天文學(xué)家近個世紀(jì)的 “水星近日點(diǎn)進(jìn)動”的難題，預(yù)測了太陽引力場的光線彎曲效應(yīng)，為檢驗(yàn)愛因斯坦引力理論提供了實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)。

史瓦西解的邊界區(qū)域示意圖 | 來源：Wikipedia

這個結(jié)果成為開辟近代天體物理研究的重要理論基礎(chǔ)。

緊接著，史瓦西又證明了廣義相對論可以用于解釋恒星的結(jié)構(gòu)，首先提出了“史瓦西半徑”的概念。

通過計(jì)算證明，任何一個有質(zhì)量的物體都有自己“極限的半徑”，這就是史瓦西半徑，這使史瓦西成為從理論上預(yù)言黑洞的第一人，他提出的星體史瓦西半徑及黑洞概念對天體物理學(xué)具有開創(chuàng)性意義。

在哥廷根時，他領(lǐng)先發(fā)展了照相光度學(xué)，從中建立了天文學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)光度計(jì)量法，確定了恒星的等級類型，并在此基礎(chǔ)上建立了恒星輻射的定量理論。

史瓦西也成為天體物理學(xué)攝影測光技術(shù)的開創(chuàng)人。

1909年，史瓦西發(fā)展了微擾方程，研究了幾何光程差；1913年，他與玻爾分別獨(dú)立地提出原子光譜理論，成為原子理論的先驅(qū)者；1915年，他與阿諾爾德·索未菲分別獨(dú)立提出了廣義的“量子化定則”，建立了更普遍的電子軌道的定量理論。

本文轉(zhuǎn)載于《科學(xué)歷2018科學(xué)史上的今天》，由科學(xué)π工作室編著，清華大學(xué)出版社出版。