ಭಾರತರತ್ನಕ್ಕೆ ನೊಬೆಲ್ ಒಲಿದದ್ದು ಯಾಕೆ?

ನೀವು ಗೋಡೆಗೆ ಒಂದು ಚೆಂಡಿನಿಂದ ಹೊಡೆಯುತ್ತೀರಿ ಎಂದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳೋಣ. ಆಗ ಚೆಂಡು ಅದೇ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಬರುತ್ತದೆ ಅಲ್ಲವೇ? ಇಲ್ಲಿ ಗೋಡೆಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗುವುದರಿಂದ ಚಂಡಿನ ವೇಗ ಕಡಿಮೆಯಾಗಬಹುದು. ಆದರೆ ಒಂದು ಆದರ್ಶ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು (ideal condition) ಊಹಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ. ಇಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಶಕ್ತಿ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಹಾಗಾದಾಗ ಚೆಂಡು ಹೋಗಿ ಗೋಡೆಗೆ ಬಡಿದ ವೇಗದಲ್ಲಿಯೇ ಹಿಂತಿರುಗುತ್ತದೆ. ಇಂತಹ ತಾಡನೆಗಳನ್ನು (collision) ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ತಾಡನೆ (inelastic collision) ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ. ಇಲ್ಲಿ ಚೆಂಡಿನ ತಾಡನೆಯ ಪೂರ್ವದ ವೇಗವು ತಾಡನೆಯ ನಂತರದ ವೇಗಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇಂತದ ತಾಡನೆ ಇದೆಯೇ ಎಂದು ನೀವು ಕೇಳಿದರೆ ಹೌದು ಎರಡು ಬಿಲಿಯರ್ಡ್ಸ್ ಚೆಂಡುಗಳ ನಡುವಿನ ತಾಡನೆ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ರೀತಿಯದ್ದು. ಹಿಂದೆ ನಾವು ಚರ್ಚಿಸಿದ ರೇಲಿಯ ಚದುರುವಿಕೆ (Rayleigh scattering) ಈ ವರ್ಗಕ್ಕೆ ಸೇರಿದ್ದು. ಇಲ್ಲಿ ಗಾಳಿ ಅಥವಾ ಇತರ ಕಣಗಳಿಗೆ ಬಡಿದ ಬೆಳಕು ಯಾವ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆಯೋ ಚದುರುವ ಬೆಳಕೂ ಅದೇ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಅಂದರೆ ಬಡಿದ ನೀಲಿ ಬೆಳಕು ಅಥವಾ ಕೆಂಪು ಬೆಳಕುಗಳು ಚದುರಿದ ಮೇಲೆಯೂ ಅದೇ ಬಣ್ಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ರೇಲಿಯ ಚದುರುವಿಕೆ ಒಂದು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಚದುರುವಿಕೆ ((elastic scattering).

ಈಗ ಪುಟ್ಬಾಲ್ ಆಟಕ್ಕೆ ಬರೋಣ. ಒಬ್ಬ ಆಟಗಾರ ತನ್ನ ಕಾಲ್ಚಳಕದ ಮೂಲಕ ಚೆಂಡನ್ನು ಇನ್ನೊಬ್ಬ ಆಟಗಾರನಿಗೆ ಅದನ್ನು ಕಳುಹಿಸುತ್ತಾನೆ. ಇದನ್ನು ಆ ಆಟಗಾರ ಮುಂದೆ ಕಳುಹಿಸುತ್ತಾನೆ. ಈ ಚೆಂಡು ಬಂದ ವೇಗ ಮತ್ತು ಹೋಗುವ ವೇಗ ಒಂದೇ ಆಗಿರುವುದಿಲ್ಲ ಅಲ್ಲವೇ? ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಆಟಗಾರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ನೋಡಿಕೊಂಡು ಚಂಡನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ ಮುಂದಕ್ಕೆ ತಳ್ಳಬಹುದು ಅಥವಾ ಅದರ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ತಾನು ಕುಗ್ಗಿಸಿ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಕಳುಹಿಸಬಹುದು. ಅಂದರೆ ಇಲ್ಲಿ ಚೆಂಡಿನ ವೇಗ ಬದಲಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಇದು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕವಲ್ಲದ ಚದುರುವಿಕೆ ((inelastic scattering). ಇದು ರೇಲಿಯ ಚದುರುವಿಕೆ ಅಲ್ಲ ಹಾಗಾದರೆ ಮತ್ಯಾರದ್ದು.

ಈ ರೀತಿಯ ಚದುರುವಿಕೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಿದವರು ನಮ್ಮ ಭಾರತರತ್ನ, ನೊಬೆಲ್ ಪುರಸ್ಕೃತ ಸರ್ ಸಿ.ವಿ. ರಾಮನ್. ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ರಾಮನ್ ಚದುರುವಿಕೆ ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ. ರಾಮನ್ ಚದುರುವಿಕೆ ಪತನವಾದ ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ಚದುರುವ ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಾಂತರಗಳು ಬೇರೆ ಬೇರೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಇದೊಂದು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕವಲ್ಲದ ಚದುರುವಿಕೆ. ಇಲ್ಲಿ ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಬೆಳಕಿನ ಕಣಗಳು (photons) ಬೀಳುವುದು ಎಂದರೆ ಒಂದು ಶಕ್ತಿಯ ಚೀಲ (energy packet) ಬಂದು ಬೀಳುವುದು. ಆಗ ಇದರ ಅಣು ಆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಂಡು ಉದ್ದೀಪನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಈ ಸ್ಥಿತಿ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಅದು ತನ್ನ ಮೂಲ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಹಿಂದಿರುಗುತ್ತದೆ. ಆಗ ಹೀರಿಕೊಂಡ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಾಂತಿಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಈ ವಾಂತಿ ಇದೆಯಲ್ಲಾ ಅದು ತಿಂದದ್ದೇ ಆಗಿರಬೇಕೆಂದೇನೂ ಇಲ್ಲ ತಾನೇ? ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ಹೊರ ಬರುವ ಬೆಳಕು ಬೇರೆಯದೇ ತರಂಗಾಂತರ ಅಥವಾ ಕಂಪನಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಚದುರಿದ ಬೆಳಕು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ ಅಂದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ತರಂಗಾಂತರ ಹೊಂದಿದ್ದರೆ ಅದನ್ನು stokes ಎಂದು ಕರೆದರೆ ಅಧಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ ಅದು anti stokes ಎಂದಾಗುತ್ತದೆ. ಈಗ ಈ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ stokes ಇದೆಯಾ ಅಥವಾ anti stokes ಇದೆಯಾ ಎಂದು ತಿಳಿಯಬೇಕಾದರೆ ಹೊಸದಾಗಿ ಆ ಬೆಳಕಿನ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು (spectrum) ಮೂಡಿಸಬೇಕು. ಇದನ್ನು ರಾಮನ್ ವರ್ಣ ವಿಭಜನೆ (Raman spectroscopy) ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಸ್ತುವಿಗೂ ಅದರದೇ ಆದ ರಾಮನ್ ವರ್ಣ ಪಟಲವಿರುತ್ತದೆ (Raman spectrum). ಅಥವಾ ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ರಾಮನ್ ವರ್ಣಪಟ್ಟಿಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ನಾವು ಆ ವಸ್ತು ಯಾವುದು ಎಂದು ಹೇಳಬಹುದು. ಅಂದರೆ ಇದು ಒಂಥರಾ ವಸ್ತುವಿನ DNA mapping ಇದ್ದ ಹಾಗೆ.

ಇಷ್ಟು ತಲೆಬಿಸಿ ಉಂಟು ಮಾಡಿದ ಈ ರಾಮನ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಯಾಕಾದರೂ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಬೇಕು ಎಂದು ಕೇಳಬಹುದು ನೀವು. ರಾಮನ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ, ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನ (material science), ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಜೌಷಧಿ ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತಿದೆ. ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಮತ್ತು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಗುಣಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು, ಅಣು ರಚನೆಯನ್ನು ಅಭ್ಯಸಿಸಲು, ಕಾಯಿಲೆಗಳ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಔಷಧಿಗಳ ಸೂಚನೆಗೆ ರಾಮನ್ ಚದುರುವಿಕೆ ದಾರಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ನೋಡಿದಿರಾ ನಮ್ಮ ಭಾರತರತ್ನಕ್ಕೆ ನೊಬೆಲ್ ಸುಮ್ಮನೆ ಒಲಿಯಲಿಲ್ಲ.

-ದಿವಾಕರ ಶೆಟ್ಟಿ ಎಚ್, ಮಂಗಳೂರು

ಚಿತ್ರ ಕೃಪೆ: ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ತಾಣ