भौतिकशास्त्राचा 'नोबेल' मार्ग Print

बुधवार, १० ऑक्टोबर २०१२

सर्ज हॅरोशे
फ्रान्सचे नागरिक. मोरोक्कोतील कॅसाब्लांका येथे १९४४  साली जन्म झाला. पॅरिसच्या मारी क्युरी विद्यापीठातून ‘विद्यावाचस्पती’ पदवी. फ्रान्सच्या महाविद्यालयात प्राध्यापक म्हणून कार्यरत.
सर्ज हॅरोशे यांचे संशोधन
हॅरोशे यांनी पुंज भौतिकीची रहस्ये उलगडण्यासाठी वेगळ्या पद्धती वापरल्या. त्यांनी पॅरिस येथील प्रयोगशाळेत सूक्ष्मलहरी प्रकाशकण हे दोन आरशांच्या दरम्यान अगदी छोटय़ा खोबणीत पुढे-मागे होतील अशी व्यवस्था केली. हे आरसे अतिवाहक पदार्थाचे व एकमेकांपासून तीन सेंटीमीटर अंतरावर होते. ते केवलशून्य तापमानाच्यापेक्षा किंचित जास्त तापमानाला ठेवण्यात आले. या आरशांचे वैशिष्टय़ म्हणजे ते सर्वात चमकदार होते व एक प्रकाशकण त्या खोबणीत सेकंदाच्या दहाव्या भागाइतक्या काळात मागे-पुढे होत असे. हा विक्रमी काळ म्हणजे प्रकाशकण ४० हजार कि.मी. म्हणजे एखाद्या पृथ्वीप्रदक्षिणेइतके अंतर कापतो असा निष्कर्ष त्यातून निघाला. अशा प्रकारे हॅरोशे यांनी प्रकाशकण नष्ट होण्याच्या अगोदरच अत्यंत कमी काळात त्याचे गुणधर्म तपासण्याचे तंत्र शोधून काढले. त्यांनी खोबणीतील प्रकाशकणाचे नियंत्रण करण्यासाठी राइडबर्ग अणूंचा वापर केला.
डेव्हिड जे. वाइनलँड
अमेरिकी नागरिक. मिलवाकी येथे १९४४ मध्ये जन्म. हार्वर्ड विद्यापीठातून १९७० मध्ये ‘विद्यावाचस्पती’ पदवी. ‘नॅशनल इन्स्टिटय़ूट ऑफ स्टॅंडर्ड्स अँड टेक्नॉलॉजी’ या संस्थेत तसेच कोलोरॅडो विद्यापीठात संशोधन.
डेव्हिड वाइनलँड यांचे संशोधन
वाइनलँड यांनी त्यांच्या कोलोरॅडो येथील प्रयोगशाळेत भारित अणू म्हणजे आयनांना एका सापळ्यात अडकवले, त्यासाठी त्यांनी विद्युतक्षेत्राचा वापर केला. नंतर हे कण उष्णता व प्रारणे यांच्यापासून मुक्त केले. हा सगळा प्रयोग निर्वात पोकळीत अतिशय कमी तपमानाला करण्यात आला. लेसरच्या मदतीने आयनांची औष्णिक गती या सापळ्यात रोखण्यात आली व आयन कमी ऊर्जा स्थितीत ठेवला. त्यामुळे त्यांचा अभ्यास करणे शक्य झाले. यात एकच कण दोन ऊर्जा अवस्थेत नेता आला; त्यालाच सुपरइम्पोझिशन असे म्हणतात.
आतापर्यंत दोनच महिलांना भौतिकशास्त्राचे नोबेल
मारी क्युरी- १९०३
मारिया गोपर्ट मेयर-१९६३
संशोधनाचा उपयोग : पुंजकणांचे गुणधर्म शोधण्याच्या अतिशय क्रांतिकारी पद्धतींमुळे पुंज भौतिकीतील तत्त्वांवर आधारित अतिवेगवान संगणक तयार करणे शक्य झाले आहे. पुढील काळात अचूक वेळेचे मानक ठरतील अशी अचूक घडय़ाळे त्यामुळे तयार करण्यात यश आले. वाइनलँड यांनी विद्युतभारित अणू (आयन) पकडले व त्यांचे प्रकाशाच्या तुलनेत मापन केले, तर हॅरोशे यांनी फोटॉन म्हणजे प्रकाशकणांचे नियंत्रण व मापन केले. आगामी काळात अधिक वेगवान संगणक त्यांच्या या संशोधनामुळे प्रत्यक्षात येणार आहेत.
गॉड पार्टिकलला का नाही नोबेल ?
गॉड पार्टिकल म्हणजे देवकण सापडल्याचे स्पष्ट झालेले नाही. सर्नच्या प्रयोगात जो कण सापडला तो देवकणासारखे गुणधर्म असलेला कण आहे. जरी या कणाला नोबेल द्यायचे तरी ते कुणाला द्यायचे? पीटर हिग्ज यांच्यासह इतर दोन दावेदारांना, की सर्न या संस्थेला? नोबेल सैद्धांतिक वैज्ञानिकांना द्यायचे की, प्रत्यक्ष प्रयोगाने कण शोधून काढणाऱ्या वैज्ञानिकांना द्यायचे.? देवकणाची चर्चा नोबेलसाठी होती, पण एवढय़ा गुंतागुंतीमुळे हा निर्णय नोबेल समितीने घेण्याचे टाळले असावे व एका वेगळ्याच संशोधनाला नोबेल देण्यात आले. कदाचित पुढील वर्षी अधिक विचार करून देवकणाच्या संशोधनाला ते मिळू शकते.
क्वांटम संगणक
सिरॅक व झोलर यांनी १९९५ मध्ये एक शोधनिबंध लिहिला. त्यानुसार सापळ्यात अडकलेल्या आयनांच्या मदतीने क्वांटम संगणक तयार करता येतो. त्यानंतर वाइनलँड व त्यांच्या गटाने दोन क्युबिटची प्रक्रिया घडवून आणली. आज सर्वात वेगवान क्वांटम संगणक हे १४ क्युबिट क्षमतेचे आहेत. सध्या उपलब्ध संगणकांपेक्षा त्यांचा गणनाचा वेग खूप जास्त आहे.
प्रकाशीय घडय़ाळे (ऑप्टिकल क्लॉक)

सापळ्यात अडकलेल्या आयन्सचा कंप्रता बदल हा केवळ अतिनील टप्प्यात दिसतो. वाइनलँड व त्यांच्या सहकाऱ्यांनी १० चा उणे १७ वा घात इतक्या अचूकतेची प्रकाशीय घडय़ाळे तयार केली आहेत, त्यांना ‘सीएस क्लॉक’ असे म्हणतात. यात अगोदरचे पायाभूत संशोधन हे श्रॉडिंजर यांनी केलेले आहे.