简介在物理研究领域，许多年轻人在26岁开始掌握基础研究工具，通常是在导师的精心指导下。然而，独一无二的梅格纳德·萨哈在26岁时求婚，在远离世界主要物理研究中心的加尔各答大学，通过自学，没有受到任何研究导师的正式训练。著名的萨哈电离方程。这个方程成功地应用于解决一些长期困扰天体物理学界的问题，从而彻底改变了天体物理学的面貌。作为统计力学领域的经典问题，萨哈电离方程在许多著名的热力学和统计力学教科书中都提到过。这个方程对于专业物理学家来说应该很熟悉，他们可以从统计力学的基本原理中推导出来。然而，萨哈对这一领域的真正贡献也许不太为人所知。那么他是第一个推导出以他的名字命名的方程的人吗？令人惊讶的是，答案是否定的。萨哈本人并没有推导出这个方程，他甚至不是第一个在文献中记录它的人。在萨哈发表关于该主题的第一篇论文之前，这个方程（现在称为萨哈电离方程）已经出现在J. Eggert 和F.A. Lindemann 的至少两篇论文中。热电离理论的形成过程就像一个充满戏剧性转折的故事。
关于萨哈的一些背景资料虽然萨哈详细而权威的传记尚未出版，但我们还是可以从现有的资料中勾勒出他一生的大致轮廓。尽管有关那个时代印度科学家的档案资料很少，但值得庆幸的是，由于萨哈的孩子们的精心保存，他的私人信件，特别是他与其他科学家的通信得以保存下来。这些信件，特别是他写给H.N.拉塞尔和H.H.普拉斯基特的私人信件，让我们难得一睹这位热电离理论创始人的内心世界和学术历程。萨哈是一个来自杂货店小家庭的孩子，1893 年10 月6 日出生在距离达卡不远的Seoratali 村。虽然家里没有浓厚的学术氛围，但他通过自己的努力和天赋成为了一名优秀的学生。在达卡完成高中和初中后，萨哈于1911年顺利进入加尔各答总统学院。在这里，他表现出了非凡的学术能力，于1913年获得数学学士学位，并于1915年获得混合数学硕士学位（头衔为1936年改为应用数学）。值得一提的是，在总统学院（印度加尔各答的一所古老学院）学习期间，萨哈遇到了萨蒂延德拉·纳特·玻色（Satyendra Nath Bose），后者后来提出了玻色-爱因斯坦统计。 ））成为同学好友，学士、硕士考试均排名第二，仅次于成绩突出的同学Bose。
如图1所示，1920年，萨哈启程前往欧洲前夕，在加尔各答大学物理系拍摄了一张合影。这里可以看到几位著名的物理学家。坐：S.N. Bose（左一），C.V.拉曼（左三），M.N.萨哈（左四），D.M. Bose（左五）；站立：S.K.米特拉（左四））。 1915年，当萨哈和博斯获得硕士学位时，加尔各答的理科毕业生面临着黯淡的就业前景。然而，一个难得的机会却意外地到来了。此前，加尔各答大学主要扮演管理和组织考试的角色，没有核心学科的教职人员。阿苏托什·穆克吉爵士(Sir Asutosh Mookerjee) 于1914 年结束了加尔各答大学副校长的任期，但仍然负责学校的日常运营，并致力于建立拥有核心师资的各个学术部门。慕克吉爵士本人是一位才华横溢的数学家，但由于种种原因未能继续年轻时的数学研究。他对物理学有着浓厚的兴趣，深知当时物理学领域的飞速发展。新成立的大学理学院计划设立物理系，慕克吉爵士希望该系成为教学和研究物理学最新进展的基地。为此，他积极寻找最好的导师。序列号Bose 描述了阿舒托什爵士和他、萨哈和他们的同学Sailen Ghosh（物理学硕士项目的尖子生）之间的一次会面：“我们三个人—— 我、萨哈和塞勒姆怀着敬畏和崇敬的心情，爬上陡峭的楼梯，当他得知我们年轻人愿意在大学教授新兴学科时，他问我们：“孩子们，你们能教什么课程？”我们回答说：“无论你们安排什么课程，我们都会尽力而为。” ’阿舒托什爵士笑了……最终，萨哈被分配去教授量子理论，而我负责教授爱因斯坦的相对论，我们同意了，条件是给我们一年的时间来准备。”加尔各答大学理学院物理系于1916年正式成立，核心教员只有六人。其中，最引人注目的职位—— Palit教授由C.V.担任。拉曼。拉曼曾在加尔各答财务部担任官员多年，这一任命是阿舒托什勋爵亲自任命的，因为他非常了解拉曼在晚上和周末进行的研究工作。值得一提的是，新成立的物理系的少数核心教员实际上做出了三项非凡的物理发现，即1920年的萨哈方程和1924年的玻色统计（尽管当时玻色已经转入物理系） 。达卡大学，但他与加尔各答大学和1928 年拉曼效应保持密切联系。
萨哈的学术准备开展学术研究的正常流程通常是在导师的指导下入学，导师会为学生分配一个研究重点，并要求他们深入研究该主题。然而，萨哈和博斯的经历却不同。获得硕士学位后，他们开始在加尔各答大学任教。当时，拉曼正在组建自己的研究团队，吸引了很多学生。 Saha和Bose也收到暗示，加入拉曼的研究团队将是他们最好的选择。但拉曼当时主要以声学和光学领域的研究闻名，这与萨哈和玻色的兴趣并不相符。由于渴望在物理学的前沿做出贡献，他们决定自己探索。有迹象表明，萨哈最初可能尝试与拉赫曼合作，但失败了。序列号玻斯多年后回顾此事时提到：“萨哈的实验技巧并不出色，这让帕利特教授不满意。”然而，萨哈本人却对此事有不同的看法。他在给H.H. Plaskett 的信中写道：“外界错误地认为我是拉曼职业生涯早期的学生或追随者。这完全是误解。我从来不欠他任何东西，但一直对他怀恨在心。想要报复在每一个机会。”萨哈的第一篇论文的标题清楚地揭示了他早期的研究方向，他试图通过探索物理学不同领域的问题来找到自己的道路，这些论文包括《论麦克斯韦应力》、《论法布里-珀罗干涉仪的干涉极限》、《论弹性中的一个新定理》、010-。他与S.N. 合作的30000、《论光的压力》 和《论电子动力学》（这也是Bose 的第一篇论文）和《论分子有限体积对状态方程的影响》 从论文标题可以看出，其中很多都是对尽管这些论文大多是理论讨论，但光压研究本质上是实验性的。在这些论文的结尾，我们经常看到这样的致谢：“我们向C.V. 教授表示最诚挚的谢意。虽然萨哈早期的几篇论文发表在《论电作用的基本定律》和《哲学杂志》等权威期刊上，但他还是花了相当长的一段时间（大约三年！）才偶然发现了一个特定的研究领域，几年后，萨哈在写给H.H. Plaskett 的信中谈到了他的学术准备：“从1916 年起，我开始广泛学习物理、数学、天文学，并且会阅读任何能找到的天体物理学书籍。在加尔各答总统学院或加尔各答大学图书馆。事实上，早在1911年，当我还是国际科学班的学生时，我就开始自学德语。 2001年，我已经能够熟练地阅读科学论文，而无需依赖字典。在这段时间的学习中，我无意中读到了Agnes Clark小姐的两本天体物理学书籍，一本是关于太阳的，另一本是关于太阳的。这两本关于星星——的书不仅点燃了我对天体物理学的热情，也让我对天体物理学的一些核心问题有了初步的了解。 1917年，加尔各答大学开设了数学和物理硕士学位课程，我被安排在那里。教授一系列不太常见的课程，包括热力学、光谱学和地球图形学，并经营热实验室。我被分配去教授热力学，因为当时我的同事都不愿意承担这个更困难的科目。这种“相当散漫”的阅读习惯或许为萨哈日后非凡的综合性工作奠定了坚实的基础。萨哈的伟大工作跨越了许多不相关的科学领域，包括化学平衡理论、原子物理实验和恒星光谱学。
通常，年轻人在正式研究导师的指导下接受传统培训，并专注于一个关键领域。很难有时间和机会去钻研如此多元化的知识。当时，很可能只有萨哈能够跨越这些领域，并结合他们的成果来解决前沿的科学问题。这往往证明缺乏正规培训有时可以激发创造力。年轻的萨哈就是一个明显的例子。他的非凡成就得益于他广泛的阅读和求知欲。
如图2 所示。艾格尼丝·玛丽·克拉克小姐（1842-1907 年）和她1885 年出版的最著名的书的扉页。年轻的萨哈从她的书中学习了天体物理学。也许对萨哈在天体物理学方面的训练进行评论是合适的：他注定要彻底改变这个领域。萨哈本人提到，他从艾格尼丝·克拉克的作品中汲取了天体物理学知识。克拉克是维多利亚时代英国杰出的天文学普及者。但需要明确的是，将克拉克的书视为现代意义上的科普读物将是一个重大误解。她生活在一个天体物理学尚未高度专业化的时代，杰出的作家仍然能够在面向大众的作品中讨论该领域的最新进展。自克拉克以来，很少有如此高水平的通俗天文学著作出版。只要我们深入阅读她的作品，就不难发现，如果她能够进入专业天文学领域，她一定会成为那个时代杰出的天文学家之一。然而，在维多利亚时代的社会背景下，女性很难从事天文研究，这往往意味着要在孤独的天文台度过漫漫长夜，以减少杂散光干扰。因此，克拉克将她未实现的天文梦想变成了一部为公众服务的非凡作品。幸运的是，尽管年轻的萨哈未能接受过天体物理学的专业培训，但她的书还是吸引了他。可以说，艾格尼丝·克拉克是他的第一位天体物理学老师。一个处于大英帝国边缘、因种族而受到不公平对待的年轻人，可以向一个接近帝国权力中心但受到性别限制的女性学习天体物理学，这一事实可能具有深远的意义。象征意义。待续
