ಹಾಲೆಂಡಿನ ಸಂಭ್ರಮ – ಸಿಕ್ಕಿದ ನೊಬೆಲ್

1902, ಅಕ್ಟೋಬರ್ ತಿಂಗಳಿನಲ್ಲಿ ದ್ವಿತೀಯ ವರ್ಷದ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ಘೋಷಣೆಯಾಯಿತು. ಜರ್ಮನಿಯ ಹರ್ಮನ್‌ಎಮಿಲಿ ಫಿಶ್ಚರ್ (1852-1919) ಸಕ್ಕರೆ ಮತ್ತು ಪ್ಯೂರಿನ್ ಅಣುಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ತಮ್ಮ ಸಿಧ್ಧಾಂತಕ್ಕೆ ರಸಾಯನ ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ, ಗದಗುಟ್ಟಿಸುವ ಚಳಿ ಜ್ವರ ಹೊತ್ತು ತರುವ ಮಲೇರಿಯಾದ  ವೈರಸ್ ಮತ್ತು ಅದರ ವಾಹಕ ಎನಾಫಲಿಸ್ ಸೊಳ್ಳೆಯ ಜೀವನ ಚಕ್ರವನ್ನು ಸಂಶೋಧಿಸಿದ ಬ್ರಿಟಿಷ್ ವೈದ್ಯ ರೊನಾಲ್ಡ್‌ರಾಸ್ (1857-1932) ವೈದ್ಯಕೀಯ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ, ಐತಿಹಾಸಿಕ ಕಾದಂಬರಿಗಳ ಕರ್ತೃ, ಜರ್ಮನಿಯ ಕ್ರಿಸ್ಟಿಯೆನ್‌ಮೆಥಾಯಿಸ್ ಥಿಯೋಯೋಡರ್‌ಮಾಮ್ಸೆನ್ (1817-1903) ಸಾಹಿತ್ಯ ಪ್ರಕಾರದಲ್ಲಿ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಗೆ ಆಯ್ಕೆಯಾದರು. ಸ್ವಿಝರ್ಲೆಂಡಿನ ಎಲಿ ಡ್ಯೂಕೊಮುನ್ (1833-1906) ಮತ್ತು ಚಾರ್ಲ್ಸ್ ಆಲ್ಬರ್ಟ್‌ಗೊಬಾರ್ಟ್ (1843-1914) ಇವರಿಗೆ ನೊಬೆಲ್ ಶಾಂತಿ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯ ಘೋಷಣೆಯಾಯಿತು. ಇನ್ನು ಭೌತವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಪ್ರಶಸ್ತಿಗಳನ್ನು ಪಡೆದ ಹಾಲೆಂಡ್ ದೇಶಕ್ಕೆ ಸಂಭ್ರಮವೋ ಸಂಭ್ರ್ರಮ.

ಹಾಲೆಂಡಿನ ಲೀಡೆನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಹೆಂಡ್ರಿಕ್ ಲೊರೆಂಟ್ಝ್ ಆಂಟೂನ್ (1853-1928) ಮತ್ತು ಅರ್ಮಸ್ಟಾಡಮ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಪೀಟರ್ ಝೀಮಾನ್ (1865-1943) ಅವರಿಗೆ ಬೆಳಕಿನ ವಿಕಿರಣದ ಮೇಲೆ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ (magnetic field) ಪರಿಣಾಮದ ವಿವರಣೆಗೆ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ಘೋಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿತು.
ಹತ್ತೊಂಬತ್ತನೇ ಶತಮಾನದ ಉತ್ತರಾರ್ಧದಲ್ಲಿ ಕೋರೈಸಿದ ಶ್ರೇಷ್ಠ ಸೈಧ್ಧಾಂತಿಕ ಭೌತ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಲ್ಲೊಬ್ಬರಾದ ಹೆಂಡ್ರಿಕ್‌ಲೊರೆಂಟ್ಝ್ ಅವರನ್ನು  ನ್ಯೂಟನ್ ಮತ್ತು ಮ್ಯಾಕ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಸಾಲಿನಲ್ಲಿಯೇ ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಐನ್‌ಸ್ಟೈನರ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿಧ್ಧಾಂತಕ್ಕೆ ಮೂಲ ಹೂರಣ ಒದಗಿಸಿದವರು ಲೊರೆಂಟ್ಝ್.

ಲೊರೆಂಟ್ಝ್ ಜನಿಸಿದ್ದು  ಹಾಲೆಂಡಿನ ಪುಟ್ಟ ಪಟ್ಟಣ ಅರ್ನೆಹೆಮ್ ಎಂಬಲ್ಲಿ,  ೧೮೫೩ ಜುಲೈ೧೮ರಂದು. ಇವರ ಬಾಲ್ಯ ಸುಖದ ಸುಪ್ಪತ್ತಿಗೆಯಾಗಿರಲಿಲ್ಲ. ತಂದೆಗಿದ್ದುದು ಚಿಕ್ಕ ಅಂಗಡಿ. ಬಡತನ ನರಳುತ್ತಿತ್ತು ಮನೆಯಲ್ಲಿ. ಲೊರೆಂಟ್ಝ್ಗೆ ನಾಲ್ಕು ವರ್ಷ ಆಗಿದ್ದಾಗ ತಾಯಿ ಇಹಲೋಕ ತ್ಯಜಿಸಿದಳು. ಇಷ್ಟೆಲ್ಲ ಕೋಟಲೆಗಳ ಮಧ್ಯೆಯೂ ಭೌತ ಮತ್ತು ಗಣಿತದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಅಸಾಧಾರಣ ಪ್ರೌಢಿಮೆಯನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿ ಗಮನ ಸೆಳೆದ ಇವರು  ಹದಿನೇಳನೇಯ ವಯಸ್ಸಿನಲ್ಲಿಯೇ ಲೀಡೆನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ ಪ್ರವೇಶಿಸಿದರು.

ಲೀಡೆನ್ನಿನಲ್ಲಿ ಖಭೌತ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಫ್ರೆಡ್ರಿಕ್‌ಕೈಸರ್ (೧೮೦೮-೧೮೭೨) ನೀಡಿದ ಪ್ರೋತ್ಸಾಹ ಇವರನ್ನು ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಯಾಗಲು ಪ್ರೇರೇಪಿಸಿತು. ಎರಡು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ವಿಜ್ಞಾನ ಪದವಿಯೊಂದಿಗೆ ಹುಟ್ಟೂರಿಗೆ ಮರಳಿದ ಲೊರೆಂಟ್ಝ್, ಸಂಜೆಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ ಪಾಠ ಮಾಡುತ್ತ ಬೆಳಕಿನ ಬಗ್ಗೆ ಚಿಂತನೆಗೆ ತೊಡಗಿದರು. ಮ್ಯಾಕ್ಸ್‌ವೆಲ್ ರೂಪಿಸಿದ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ಸಿಧ್ಧಾಂತವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು  Theory of Reflection and refraction of Light ಎಂಬ ಪ್ರೌಢ ಪ್ರಬಂಧವನ್ನು  ರಚಿಸಿ,  ಲೀಡೆನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಿಂದ ಡಾಕ್ಟರೇಟ್ ಪದವಿ ಪಡೆದದ್ದು ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಹುದ್ದೆಗೂ ಆಯ್ಕೆಯಾದರು. ಆಗ ಲೊರೆಂಟ್ಝ್ ಇನ್ನೂ ಇಪ್ಪತ್ತನಾಲ್ಕರ ತರುಣ. ಲೊರೆಂಟ್ಝ್ ಮತ್ತು ಝೀಮಾನ್ ಅವರಿಗೆ  ನೊಬೆಲ್ ಗೌರವವನ್ನು ತಂದುಕೊಟ್ಟ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು  ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಬೆಳಕಿನ ರೋಹಿತದ ಬಗ್ಗೆ ಒಂದಿಷ್ಟು ಮೂಲಭೂತ ಮಾಹಿತಿ ಅಗತ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಅದು ಹೀಗಿದೆ.

ನಿಮಗೆ ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ ಬಿಳಿಯ ಬೆಳಕು ಏಳು ಬಣ್ಣಗಳ (ನೇರಳೆ, ಕಡುನೀಲಿ, ನೀಲಿ, ಹಸಿರು, ಹಳದಿ, ಕಿತ್ತಳೆ ಮತ್ತು ಕೆಂಪು, VIBGYOR) ಮಿಶ್ರಣ. ಬಿಸಿಲ ಕಂಬಿಯನ್ನು ಪಟ್ಟಕದ (prism) ಮೂಲಕ ಹಾಯಿಸಿದರೆ, ಪಟ್ಟಕದ ಇನ್ನೊಂದು ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿದ ಬಿಳಿಯ ಪರದೆ ಮೇಲೆ ಅಥವಾ ಗೋಡೆಯ ಮೇಲೆ ಏಳು ಬಣ್ಣಗಳ ಸುಂದರ ಪಟ್ಟಿ ಮೂಡುತ್ತದೆ. ಬೆಳಕಿನ ಈ ವರ್ಣ ಪಟ್ಟಿಗೆ ರೋಹಿತವೆಂದು (spectrum) ಹೆಸರು. ನೀವು ಕಾಮನ ಬಿಲ್ಲನ್ನು ನೋಡಿರಬಹುದು. ಸೋನೆ ಮಳೆ ಬೀಳುವ ಹೊತ್ತಿನಲ್ಲಿ, ಸೂರ್ಯನ ಬಿಸಿಲಿದ್ದರೆ,  ಸೂರ್ಯಾಭಿಮುಖವಾಗಿ  ಆಗಸದಲ್ಲಿ ಬಣ್ಣದ ಚಿತ್ತಾರ ಬಿಲ್ಲಿನ ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ಮೂಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಕೂಡ ರೋಹಿತವೇ. ಪ್ರಕೃತಿ ನಮಗಾಗಿಯೋ ಎಂಬಂತೆ ಇಂಥ ವರ್ಣ ವೈಭವವನ್ನು ಆಗಾಗ ಅನಾವರಣ ಮಾಡುತ್ತಿರುತ್ತದೆ. ನೋಡುವ ಕಣ್ಣು ನಮ್ಮದಾಗಿರಬೇಕು, ಆಷ್ಟೇ. ರೋಹಿತವೇನೂ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿಗೆ ಸೀಮಿತವಲ್ಲ. ಉರಿಯುವ ನಂದಾದೀಪ, ಬೆಳಗುವ ವಿದ್ಯುದ್ದೀಪಕ್ಕೂ ಅದರದ್ದೇ ಆದ ರೋಹಿತವಿದೆ.

ರೋಹಿತವನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನಿಸಲು ಬಳಸುವ ಉಪಕರಣವೇ ರೋಹಿತದರ್ಶಕ (spectrometer). ಸೋಡಿಯಮ್ ಅಥವಾ ಮರ್ಕ್ಯೂರಿ ದೀಪದ ಬೆಳಕನ್ನು ರೋಹಿತದರ್ಶಕದ ಮೂಲಕ ನೀವು ವೀಕ್ಷಿಸಿದರೆ, ರೋಹಿತದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ರೇಖೆಗಳು ಗೋಚರಿಸುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳಿಗೆ ವಿಜ್ಞಾನದ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ರೋಹಿತರೇಖೆಗಳು ಎಂದು ಹೆಸರು. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಮೂಲವಸ್ತು ಅಥವಾ ಧಾತುವಿಗೆ (element) ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೋಹಿತ ರೇಖೆಗಳಿವೆ – ವ್ಯಕ್ತಿಗೆ ಅವನದ್ದಾದ ಬೆರಳಚ್ಚು ಇರುವಂತೆ.

ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸೋಡಿಯಮ್ ಅನಿಲವನ್ನು ಭರ್ತಿ ಮಾಡಿದ ಗಾಜಿನನಳಿಗೆಯ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಹಾಯಿಸಿದಾಗ, ಹೊಮ್ಮುವ ಬೆಳಕನ್ನು ರೋಹಿತದರ್ಶಕದ ಮೂಲಕ ಗಮನಿಸಿದರೆ ಹಳದಿ ಬಣ್ಣದ ಎರಡು ಉಜ್ವಲ ರೇಖೆಗಳು ಒತ್ತೊತ್ತಾಗಿ ಗೋಚರಿಸುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ರೇಖೆಯೂ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಲೆಯುದ್ದದ ಬೆಳಕನ್ನು ಪ್ರತೀಕಿಸುತ್ತವೆ. ಒಂದು ರೇಖೆಯ ಅಲೆಯುದ್ದ 5893 ಮತ್ತು  ಇನ್ನೊಂದರದ್ದು  5896 ಆಂಗ್‌ಸ್ಟ್ರಾಂ. (ಒಂದು  ಆಂಗ್‌ಸ್ಟ್ರಾಂ ಅಂದರೆ 10-10 ಮೀಟರುಗಳು. ಅಂದ ಹಾಗೆ ಆಂಗ್‌ಸ್ಟ್ರಾಂ (೧೮೧೪-೧೮೭೪) ಸ್ವೀಡನ್ನಿನ ಖಗೋಳ ವಿಜ್ಞಾನಿ, ರೋಹಿತಶಾಸ್ತ್ರದ ನಿಪುಣಾಗ್ರೇಸರ. ಸೂರ್ಯನಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಇದೆ ಎಂಬ ಆವಿಷ್ಕಾರವನ್ನು ಮಾಡಿದ ಹಿರಿಮೆ ಇವನದು). ಈ ರೋಹಿತ ರೇಖೆಗಳು ಸೋಡಿಯಮ್ ಧಾತುವಿನ  ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯ ಮತ್ತು ಸೋಡಿಯಮ್ ಮಾತ್ರ ಈ ಅಲೆಯುದ್ದದ ರೇಖೆಗಳಿರುವ ರೋಹಿತವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ.
ಅದೆಲ್ಲ ಸರಿ, ಈ ರೋಹಿತ ಉಂಟಾಗುವುದು ಹೇಗೆ? ರೋಹಿತ ರೇಖೆಗಳ ಸೃಷ್ಟಿಯ ಗುಟ್ಟೇನು? ಧಾತುಗಳಿಂದ ಧಾತುಗಳಿಗೆ ರೋಹಿತ ಬದಲಾಗಲು ಕಾರಣವೇನು? ಈ ಎಲ್ಲ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿಗೆ ಹತ್ತೊಂಬತ್ತನೇ ಶತಮಾನದಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟ ವಿವರಣೆ ಲಭ್ಯವಿರಲಿಲ್ಲ. ಉತ್ತರದ ಹುಡುಕಾಟದಲ್ಲಿ ನಿರತರಾಗಿದ್ದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಲ್ಲಿ  ಮುಂಚೂಣಿಯಲ್ಲಿದ್ದವರು ಲೊರೆಂಟ್ಝ್.
೧೮೭೦ರ ಸುಮಾರಿಗೆ ಐರ್ಲೆಂಡಿನ  ಜಾರ್ಜ್ ಜಾನ್ಸ್ಟನ್ ಸ್ಟೋನಿ (೧೮೨೬-೧೯೧೧) ದ್ರವ್ಯದ ಪರಮಾಣುಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳೆಂಬ ಸೂಕ್ಷ್ಮಾತಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕಣಗಳಿವೆ ಮತ್ತು ಅವು ವಿದ್ಯುತ್ತಿಗೆ ಕಾರಣ ಎನ್ನುವ ಊಹೆಯನ್ನು ಮಂಡಿಸಿದರು. ಈ ಬಗ್ಗೆ ವಿಜ್ಞಾನ ರಂಗ ಆಗ ಹೆಚ್ಚು ಗಮನವನ್ನೇನೂ ನೀಡಲಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಲೊರೆಂಟ್ಜ್ ಮಾತ್ರ ಸ್ಟೋನಿ ಹೇಳಿದ್ದನ್ನು ಗಂಭೀರವಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಿದರು; ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ಸಿಧ್ಧಾಂತವನ್ನು ರೂಪಿಸಿದರು. ತನ್ನ ಸಿಧ್ಧಾಂತದ ಮೂಲಕ  ಉಷ್ಣ ಸಂವಹನ, ಗುಪ್ತೋಷ್ಣ, ವಿದ್ಯುದ್ವಾಹಕತ್ವ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧತ್ವ ಹೀಗೆ ಲೋಹದ ಹಲವು ಗುಣವಿಶೇಷಗಳನ್ನು ಅವರು ಸಮರ್ಥವಾಗಿ ವಿವರಿಸಿದರು (1894). ಅದಾಗಲೇ ಮೈಕೆಲ್‌ಫ್ಯಾರಡೆ (1791-1867), ಓರ್ಸ್ಟಡ್ (1777-1851), ಎಂಪೀಯರ್ (1775-1836) ಮೊದಲಾದವರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ತು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು, ಮತ್ತು ಸಂತತವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆಂದು ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಂದ ಸುಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿತ್ತು. ಲೊರೆಂಟ್ಝ್ ಈ ಎಲ್ಲ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತ ವಿವರಣೆ ನೀಡಿದರು. ತಾನು ಊಹಿಸಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳೆಂಬ ವಿದ್ಯುದಂಶ ಹೊಂದಿರುವ ಕಣಗಳು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಧಾವಿಸುವಾಗ ಅವುಗಳ ಮೇಲೆ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆಂದು ಸೈಧ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ನಿರೂಪಿಸಿದರು. ಇವರ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು ಘನಸ್ಥಿತಿ ಭೌತ ವಿಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ (Solid State Physics)  ಮುನ್ನುಡಿಯಾದುವು.
ಧಾತುಗಳ ರೋಹಿತಕ್ಕೆ  ಅವುಗಳ ಪರಮಾಣುಗಳಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ಆಂದೋಲನ ಕಾರಣವೆಂದು ಹೇಳಿದ ಲೊರೆಂಟ್ಝ್, ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಅವುಗಳ ರೋಹಿತದಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಉಂಟಾಗುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಊಹಿಸಿದರು (೧೮೮೫). ಲೊರೆಂಟ್ಝ್ ಅವರ ಸೈಧ್ಧಾಂತಿಕ ಊಹೆಗೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪುರಾವೆ ಲಭ್ಯವಾದದ್ದು ಅವರ ಶಿಷ್ಯ ಮತ್ತು ಸಹವರ್ತಿಯಾಗಿದ್ದ ಪೀಟರ್ ಝೀಮಾನ್ ನಡೆಸಿದ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಂದ.
೧೮೯೬ರಲ್ಲಿ ಝೀಮಾನ್ ಆವಿಷ್ಕರಿಸಿದ ಝೀಮಾನ್ ಪರಿಣಾಮ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ಅಸ್ತಿತ್ವದ ಬಗ್ಗೆ ಸ್ಪಷ್ಟ ಚಿತ್ರಣ ನೀಡಿದರೆ, ಮರು ವರ್ಷವೇ, ಅಂದರೆ ೧೮೯೭ರಲ್ಲಿ ಜೆಜೆ ಥಾಮ್ಸನ್ (೧೮೫೬-೧೯೪೦) ಅವುಗಳನ್ನು ಆವಿಷ್ಕರಿಸಿಯೇ ಬಿಟ್ಟರು. ಭೌತವಿಜ್ಞಾನ ರಂಗ ಹಿಂದೆಂದಿಗಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚು ಕ್ರಿಯಾಶೀಲವಾಗತೊಡಗಿತ್ತು. ಅದರ ವಿವರಗಳನ್ನು ಮುಂದಿನ ಸಂಚಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುತ್ತೇನೆ.