"ராமன் விளைவு" (Raman effect) கண்டுபிடிக்கப்பட்ட நிகழ்வை நினைவு கூரும் வகையில், 1986 ஆம் ஆண்டில், இந்திய அரசு பிப்ரவரி 28-ம் தேதியை தேசிய அறிவியல் தினமாக அறிவித்தது. சி.வி.ராமன் மற்றும் அவரது புதிய கண்டுபிடிப்பு பற்றி மேலும் விரிவாக ஆராய்வோம்.
1986-ம் ஆண்டு, அப்போதைய பிரதமர் ராஜீவ் காந்தி தலைமையிலான இந்திய அரசாங்கம் பிப்ரவரி 28 ஆம் தேதியை தேசிய அறிவியல் தினமாக (National Science Day) அதிகாரப்பூர்வமாக அறிவித்தது. இந்த நினைவேந்தல் "ராமன் விளைவு" (Raman Effect) கண்டுபிடிக்கப்பட்ட அறிவிப்பின் நினைவாக உள்ளது.
இந்தக் கண்டுபிடிப்பு இயற்பியலாளர் சர் சி.வி. ராமனுக்கு 1930-ல் நோபல் பரிசைப் பெற்றுத் தந்தது. ஒரு எளிய சோதனையின் மூலம், ஒளியானது திரவத்தின் வழியாகச் செல்லும் போது, சிதறிய ஒளியின் ஒரு பகுதி வேறுபட்ட நிறத்தைக் கொண்டிருப்பதை ராமன் கண்டறிந்தார். நம், விஞ்ஞான சமூகம் இந்த அற்புதமான கண்டுபிடிப்பை உடனடியாக ஒப்புக் கொண்டது. அதன் அறிவிப்புக்குப் பிறகு முதல் ஏழு ஆண்டுகளுக்குள் 700 க்கும் மேற்பட்ட ஆவணங்களுக்கு வழிவகுத்தது.
"ராமன் விளைவு" (Raman Effect) என்றால் என்ன? இது ஏன் மிகவும் முக்கியமானது? மிக முக்கியமாக, இந்த கண்டுபிடிப்பின் பின்னணியில் உள்ள மனிதன் யார்?
சி.வி.ராமன் 1888 ஆம் ஆண்டு சென்னை மாகாணத்தில் திருச்சியில் சமஸ்கிருத அறிஞர்களின் குடும்பத்தில் பிறந்தார். 16 வயதில், சென்னையிலுள்ள பிரசிடென்சி கல்லூரியில் BA பட்டம் பெற்றார். பின்னர், 18 வயதில், MA பட்டப்படிப்பைத் தொடரும் போது, ராமன் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க சாதனையைப் பெற்றார். பிரசிடென்சி கல்லூரியால் வெளியிடப்பட்ட முதல் ஆய்வுக் கட்டுரையாக அவர் தனது படைப்புகளை தத்துவ இதழில் வெளியிட்டார்.
உடல்நிலை சரியில்லாத காரணத்தால் ராமனால் வெளிநாட்டில் கல்வி கற்க முடியவில்லை. இதன் விளைவாக, 1907 இல், அவர் திருமணம் செய்துகொண்டு, உதவி கணக்காளர் ஜெனரலாக கல்கத்தாவில் தன்னை நிலைநிறுத்திக் கொண்டார். முழுநேர அரசு ஊழியராக இருந்தபோதிலும், ராமன் இந்திய அறிவியல் மேம்பாட்டு சங்கத்தில் (Indian Association for the Cultivation of Science (IACS)) வழக்கமான மணிநேரங்களுக்குப் பிறகு ஆராய்ச்சியைத் தொடங்கினார். ராமன் இந்திய அறிவியல் மேம்பாட்டு சங்கத்தின் (IACS) நிலையை உயர்த்தினார். மேலும், விருது பெற்ற ஆராய்ச்சிகளை நடத்தி பொது பார்வையாளர்களை கவர்ச்சியுடன் கவர்ந்தார். 29 வயதில், அவர் தனது சிவில் சர்வீசஸ் பதவியை ராஜினாமா செய்து, கல்கத்தாவில் உள்ள பிரசிடென்சி கல்லூரியில் (Presidency College) பேராசிரியராகப் பொறுப்பேற்றார்.
கடலைக் கடந்த பயணம் ஒளிச் சிதறலில் ஆர்வத்தைத் தூண்டுகிறது.
1921 ஆம் ஆண்டில், சி.வி.ராமன் இந்தியாவிலும் மேற்கத்திய நாடுகளிலும் ஒரு முக்கிய அறிவியல் நபராக தன்னை நிலைநிறுத்திக் கொண்டார். அந்த ஆண்டு இங்கிலாந்துக்கு தனது முதல் பயணத்தை மேற்கொண்டு, அவர் திரும்பும் பயணத்தில் ஒரு முக்கியமான கவனிப்பின் மூலம், அவரது வாழ்க்கையையும் அறிவியல் துறையையும் ஆழமாக பாதிக்கும். மத்தியதரைக் கடல் வழியாகப் பயணித்த ராமன், கடலின் ஆழமான நீல நிறத்தைக் கண்டார். வானத்தின் நிறத்தின் பிரதிபலிப்புக்கு காரணமான வழக்கமான விளக்கத்தில் திருப்தியடையாமல், அவரது ஆர்வமுள்ள மனம் ஆழமான புரிதலை நாடியது.
நீர் மூலக்கூறுகளால் சூரிய ஒளி சிதறியதால் கடலின் நிறம் உருவாகிறது என்பதை ராமன் விரைவில் கண்டுபிடித்தார். ஒளி சிதறல் நிகழ்வால் கவரப்பட்ட ராமன் மற்றும் கல்கத்தாவில் அவரது ஒத்துழைப்பாளர்கள் இந்த விஷயத்தில் விரிவான அறிவியல் சோதனைகளை மேற்கொண்டனர். இந்த சோதனைகள் இறுதியில் அவரது பெயரிடப்பட்ட கண்டுபிடிப்புக்கு வழிவகுத்தது.
ராமன் விளைவு
ராமன் விளைவு என்பது ஒரு திரவத்தின் வழியாக செல்லும் ஒளி சிதறடிக்கப்படும்போது, சில சிதறிய ஒளி நிறத்தை மாற்றுகிறது. ஒரு ஒளிக்கற்றை மூலக்கூறுகளால் திசைதிருப்பப்படும்போது ஏற்படும் ஒளியின் அலைநீளத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தால் இது நிகழ்கிறது.
ஒளி ஒரு பொருளைத் தாக்கும்போது, அது பிரதிபலிக்கலாம், விலகல் செய்யலாம் அல்லது கடத்தப்படலாம். ஒளி எவ்வாறு சிதறுகிறது என்பதை விஞ்ஞானிகளின் ஆய்வால், அது தொடர்பு கொள்ளும் துகள் அதன் ஆற்றலை மாற்றும் திறன் கொண்டதா என்பதை அவர்கள் ஆராய்கின்றனர். ராமன் விளைவு என்பது, ஒளியின் ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றமானது, கண்காணிக்கப்படும் மூலக்கூறு அல்லது பொருளின் அதிர்வுகளால் அதன் அலைநீளத்தில் மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கும்.
"ஒரு புதிய வகை இரண்டாம் நிலை கதிர்வீச்சு" (A New Type of Secondary Radiation) என்ற தலைப்பில் அவர்களின் முதல் அறிக்கையில், சி.வி.ராமன் மற்றும் இணை ஆசிரியர் கே.எஸ்.கிருஷ்ணன் ஆகியோர் 60 வெவ்வேறு திரவங்களை ஆய்வு செய்தனர். அனைத்து திரவங்களும் ஒரே முடிவைக் காட்டுவதை அவர்கள் கண்டறிந்தனர். ஒரு சிறிய அளவிலான சிதறிய ஒளியானது, உண்மையான ஒளியை விட வேறுபட்ட நிறத்தைக் கொண்டிருந்தது. இது ஒரு உலகளாவிய நிகழ்வு என்று ராமன் வலியுறுத்தினார். அவர் இந்த கண்டுபிடிப்புகளை நிறமாலைமானியைப் (spectroscope) பயன்படுத்தி உறுதிப்படுத்தினார் மற்றும் விரிவான முடிவுகளை மார்ச் 31, 1928 அன்று இந்திய இயற்பியல் இதழில் வெளியிட்டார்.
கண்டுபிடிப்பின் முக்கியத்துவம்
சி.வி.ராமனின் கண்டுபிடிப்பு உலகளவில் ஒரு ஆழமான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தியது. இது அவருடைய ஆரம்பகால நோக்கங்களுக்கு அப்பாற்பட்டது. ராமன் தனது 1930 நோபல் பரிசு உரையில் குறிப்பிட்டது போல், "சிதறல் கதிர்வீச்சுகளின் தன்மையானது சிதறல் பொருளின் இறுதி கட்டமைப்பைப் பற்றிய நுண்ணறிவைப் பெற உதவுகிறது." அந்த நேரத்தில் விஞ்ஞான சமூகத்தில் நிலவும் குவாண்டம் கோட்பாட்டின் (quantum theory) பின்னணியில், ராமனின் கண்டுபிடிப்பு முக்கியமான முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது.
இந்த கண்டுபிடிப்பு வேதியியலில் நடைமுறை பயன்பாட்டைக் கண்டறிந்தது. இது ராமன் நிறமாலைமானி (Raman spectroscope) எனப்படும் ஒரு புதிய துறைக்கு வழிவகுத்தது. கரிம மற்றும் கனிம சேர்மங்களின் அழிவில்லாத வேதியியல் பகுப்பாய்வை நடத்துவதற்கு இது ஒரு அடிப்படை பகுப்பாய்வு கருவியாக மாறியது. ஒளிக்கதிர்களின் வருகையும், அதிக வலிமையான ஒளிக்கற்றைகளை மையப்படுத்தும் திறனும், காலப்போக்கில் ராமன் நிறமாலைமானியின் (Raman spectroscope) பயன்பாடுகளை கணிசமாக விரிவுபடுத்தியுள்ளன.
இன்று, இந்த முறை பல்வேறு பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது, கலை மற்றும் கலாச்சார கலைப்பொருட்களின் ஆக்கிரமிப்பு அல்லாத ஆய்வுகள் முதல் சுங்க சாமான்களில் மறைத்து வைக்கப்பட்டுள்ள போதைப் பொருட்களைக் கண்டறிவது வரை உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.