இருபதாம் நூற்றாண்டின் தலைசிறந்த பரிசோதனை இயற்பியல் விஞ்ஞானி எனப் பொதுவாகக் கருதப்படுபவர் எர்னஸ்ட் ரூதர்ஃபோர்டு ஆவார். கதிரியக்கம் பற்றி இன்று நாம் பெற்றிருக்கும் அணுவியல் இயற்பியல் பற்றிய ஆராய்ச்சியைத் தொடங்கி வைத்தவரும் அவரே. அவருடைய கண்டுபிடிப்புகள் அனைத்தும் அளவிறந்த கோட்பாட்டு முக்கியத்துவம் வாய்ந்தனவாகத் திகழ்ந்தவுடன், அணு ஆயுதங்கள், அணுமின் நிலையங்கள், கதிர்வீச்சு ஏவுகலங்கள், உள்ளடலங்காக, பல்வேறு முக்கியப் பயன்பாடுகளையும் கொண்டிருந்தன. எனவே, உலகின் மீது அவரது செல்வாக்கு மிக ஆழமானது; இச்செல்வாக்கு நாளுக்கு நாள் வளர்ந்து வருகிறது; நீண்ட நெடுங்காகலம் நீடித்து நிற்கக்கூடியது.
ரூதர்ஃபோர்டு, நியூசிலாந்தில் பிறந்து வளர்ந்தார். அங்குள்ள கான்டர்பரிக் கல்லூரியில் பயின்று, தம் 23 ஆம் வயதுக்குள்ளேயே மூன்று பட்டங்களை (பி.ஏ., எம்.ஏ., பி.எஸ்சி.,) பெற்றார். அடுத்த ஆண்டில், இங்கிலாந்திலுள்ள கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக் கழகத்தில் படிப்பதற்கு அவருக்குப் படிப்புதவித் தொகை கிடைத்தது. அங்கு, அந்நாளில், தலைசிறந்த விஞ்ஞானிகளுள் ஒருவராகத் திகழ்ந்த ஜே.ஜே. தாம்சன் அவர்களின் கீழ் மூன்றாண்டுகள் ஆராய்ச்சி மாணவரா இருந்தார். பின்னர் தம் 27 ஆம் வயதில் கனடாவிலுள்ள மக்கில் பல்கலைக் கழகத்தில் இயற்பியல் பேராசிரியரானார். ஒன்பது ஆண்டுகள் அப்பதவியில் நீடித்தார். 1907 இல் இங்கிலாந்து திரும்பி மாஞ்செஸ்டர் பல்கலைக் கழகத்தில் இயற்பியல் துறைத் தலைவரானார். 1919 இல் மீண்டும் கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக் கழகத்திற்குத் திரும்பி, அங்குள்ள கேண்டிஷ் ஆய்வுக்கூடத்தின் இயக்குநரானார். தம் ஆயுட்காலம் முழுவதும் அவர் அங்கேயே பணியாற்றினார்.
பிரெஞ்சு விஞ்ஞானி அன்டேய்ன் ஹென்றி பெக்கரல் என்பவர் 1896 இல் யுரேனியம் கூட்டுப் பொருள்களில் சில பரிசோதனைகளைச் செய்து கொண்டிருந்தபோது கதிரியக்கத்தை தற்செயலாகக் கண்டுபிடித்தார். ஆனால், பெக்கரல் விரைவிலேயே இத்துறையில் அக்கறை இழந்தார். அதன் பின், இத்துறையில் நாம் பெற்றுள்ள அடிப்படைத் தகவல்கள் பெரும்பாலும் ரூதர்ஃபோர்டின் விரிவான ஆராய்ச்சிகள் மூலமே கிடைத்துள்ளன. (மேரி கியூரி, பியர் கியூரி இருவரும் போலோனியம், ரேடியம் என்ற மேலும் இரு கதிரியக்கத் தனிமங்களைக் கண்டு பிடித்தனர். ஆனால், அவர்கள் அடிப்படை முக்கியத்துவம் வாய்ந்த கண்டுபிடிப்புகள் எவற்றையும் செய்யவில்லை).
யுரேனியத்திலிருந்து வெளியேறும் கதிரியக்க உமிழ் பொருள்களில் முற்றிலும் வேறுபட்ட இரு அமைப்பான்கள் அடங்கியுள்ளன என்பது ரூதர்ஃபோர்டின் முதல் கண்டுபிடிப்புகளில் ஒன்றாகும். இவற்றுக்கு "ஆல்ஃபா கதிர்கள்", "பீட்டா கதிர்கள்" என்று அவர் பெயரிட்டார். கதிரியக்கப் பொருள்களிலிருந்து வெளிவரும் அணு நுண்ம வரிசையே ஆல்ஃபாக் கதிர்கள் ஆகும். கதிரியக்கப் பொருள்களால் உமிழப்படும் விரை செலவுடைய எதிர்மின்மங்களின் வரிசை தான் பீட்டாக் கதிர்கள். இந்த அமைப்பான்கள் ஒவ்வொன்றின் இயல்பையும் அவர் பின்னர் செயல் விளக்கமாகக் காட்டினார். இவற்றில் விரைந்து இயங்கும் துகள்கள் அடங்கியுள்ளன என்று மெய்ப்பித்தார். அத்துடன், மூன்றாவது அமைப்பான் ஒன்றும் இருப்பதாக மெய்ப்பித்தார். அதனை "காமாகக் கதிர்கள்" என்று அழைத்தார். இவை, மிகக் குறுகிய ஒளிக் கதிரலையுள்ள ஊடுருவு கதிர்கள் ஆகும்.
கதிரியக்கத்தின் மிக முக்கியமான அம்சம் அதில் அடங்கியுள்ள எரியாற்றலே ஆகும். இந்த எரியாற்றல், ஒரு புற ஆதாரத்தைக் கொண்டிருப்பதாக பெக்கரல், கியூரிகள், பெரும்பாலான மற்ற விஞ்ஞானிகள் அனைவரும் கருதினார்கள். ஆனால், இந்த எரியாற்றல், யுரேனியத்தின் தனித்தனி அணுக்களின் உள்ளிருந்து வருகிறது என்று ரூதர்ஃபோர்டு மெய்ப்பித்துக் காட்டினார். இந்த எரியாற்றலின் அளவு, வேதியியல் வினைகளிலிருந்து வெளிப்படும் அளவை விட மிகமிக அதிகம் என்பதையும் அவர் மெய்ப்பித்தார். அவ்வாறு செய்ததன் மூலம், அணு ஆற்றல் என்ற முக்கியமான கோட்பாட்டை உருவாக்கினார்.
தனித்தனி அணுக்கள் அழிக்க முடியாதவை-மாற்ற முடியாதவை- என்று விஞ்ஞானிகள் எப்போதுமே கருதி வந்தார்கள். ஆனால், ரூதர்ஃபோர்டு, பிரெடெரிக் சோடி என்ற மிகத் திறமை வாய்ந்த இளம் உதவியாளரின் உறுதுணையுடன், ஓர் அணு ஆல்பாக் கதிர்களையோ, பீட்டாக் கதிர்களையோ உமிழும் போதெல்லாம், அந்த அணு முற்றிலும் மாறுபட்ட தன்மையுள்ள ஓர் அணுவாக உருமாற்றமடைகிறது என்பதை மெய்ப்பித்தார். அவரது கூற்றை வேதியியல் வல்லுநர்கள் முதலில் நம்ப மறுத்தார்கள். ஆனால், யுரேனியத்தை ஈயமாக உருமாற்றக்கூடிய கதிரியக்கச் சிதைவுத் தொடர் சோதனைகளை ரூதர்ஃபோர்டும், பிரெடெரிக் சோடியும் செய்து காட்டினார்கள், சிதைவு விகிதங்களையும் அவர்அளந்து காட்டினார். "அரை ஆயுள்" என்ற முக்கியமான கோட்பாட்டினையும் வகுத்தரைத்தார். இது விரைவிலேயே "கதிரியக்கக் காலக் கணிப்பு" என்ற உத்திக்கு வழி வகுத்தது. இந்த உத்தி, மிகவும் பயனுள்ள அறிவியல் சாதனமாகப் பயன்படலாயிற்று. புவியியல், தொல்பொருளியல், வானியல் போன்ற ஏராளமான துறைகளில் இந்த உத்தி முக்கியமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
இந்த அதிர்ச்சியூட்டும் கண்டுபிடிப்புகள், ரூதர்ஃபோர்டுக்கு 1908 இல் நோபல் பரிசு பெற்றுத் தந்தது. (பின்னர் சோடிக்கும் நோபல் பரிசு கிடைத்தது). ஆனால், அவரது மிகச் சிறந்த சாதனை அதன்பின் தான் வரவிருந்தது. விரைந்தியங்கும் ஆல்ஃபா துகள்கள், ஒரு மெல்லிய தங்கத் தகட்டினை (துளை கண்ணுக்குப் புலனாகாமலே) ஊடுருவித் துளைக்கக் கூடியவை என்பதை அவர் கண்டறிந்தார். ஆனால், அத்துகள்கள் அவ்வாறு ஊடுருவும்போது சற்றே கோட்டமடையும் என்பதையும் கண்டார். தங்கத்தின் அணுக்கள், "நுண்ணிய பில்லியர்ட் பந்துகள்" போன்று, கடினமான, ஊடுருவ முடியாத பொருள்ள் என்று விஞ்ஞானிகள் முன்பு நம்பிக்கை கொண்டிருந்ததற்கு மாறாக, உள்ளே மென்மையானவை என்பதை இது உணர்த்தியது. மிக விரைந்து பாயும் துப்பாக்கிக் குண்டு ஒரு பாகினுள்ளே பாய்ந்து செல்வது போல், சிறிய கடினமான, ஆல்ஃபா துகள்களும், தங்க அணுக்களை ஊடுருவித் துளைத்துச் செல்லும் என்பதும் இதன் மூலம் தெரிய வந்தது.ஆனால், கெய்ஜர் மார்ஸ்டென் என்ற தமது இரு இளம் உதவியாளர்களின் உதவியுடன் ஆராய்ச்சி நடத்தி, சில ஆல்ஃபா துகள்கள் தங்க தகட்டினை தாக்கும்போது கடுமையாகக் கோட்டமடைவதைக் கண்டார். சில சமயம் திரும்பி வந்து தாக்குவதையும் அறிந்தார்! இதில் ஏதோவொரு முக்கியமான வினை அடங்கியிருக்கிறத என்பதை உணர்ந்து ரூதர்ஃபோர்டு தமது பரிசோதனையைப் பலமுறை திரும்பத் திரும்பச் செய்து பார்த்தார். ஒவ்வொரு திசையிலும் சிதறிச் செல்லும் துகள்களின் எண்ணிக்கையை மிகமிகக் கடினமான, ஆனால், மிகவும் நம்பகமான கணிதப் பகுப்பாய்வு மூலம், பரிசோதனை முடிவுகளை விளக்குவதற்கு ஒரேயொரு வழிதான் உண்டு என்று அவர் காட்டினார். தங்கத்தின் ஓர் அணுவில், பெரும்பாலும் முழுக் காலியிடம் உள்ளது; இந்த அணுவின் பொருண்மை முழுவதும் மையத்திலுள்ள ஒரு நுண்ணிய மையக் கருவில் செறிந்தடங்கியிருக்கிறது!
ரூதர்ஃபோர்டின் இந்த ஆய்வுக் கட்டுரை (1911), ஒரே கல்லில், இந்த உலகம் பற்றிய நமது பொது அறிவுக் கண்ணோட்டம் முழுவதையும் சிதறடித்து விட்டது. மிகவும் திடமான பொருளாகத் தோன்றும் ஓர் உலோகம் கூட பெரும்பாலும் காலியிடமேயாகும்; திண்மை வாய்ந்தவை என நாம் கருதிய ஒவ்வொரு பொருளும், திடீரென அங்கிங்கெனாதபடி எங்கும் நீக்கமற நிறைந்துள்ள வெற்றிடத்தில் நுண்ணிய புள்ளிகளாகக் கரைந்து போயின!
அணு மையக் கரு பற்றிய ரூதர்ஃபோர்டின் இந்த கண்டுபிடிப்பு, அணுவின் கட்டமைப்பு குறித்த இன்றையக் கோட்பாடுகள் அனைத்திற்கும் அடித்தளமாக அமைந்தது. இதற்கு ஈராண்டுகளுக்குப் பிறகு நீல்ஸ் போர் தமது புகழ் பெற்ற ஆய்வுக் கட்டுரையை வெளியிட்டார். அதில், அவர், அணுவை, கதிரியக்க ஆற்றல் அலை வீச்சு இயக்கவியலின் ஆளுகைக்குட்பட்ட ஒரு 'குட்டி சூரிய மண்டலம்' என்று வருணித்தார். இதற்கான உரு மாதிரிக்கு ஒரு தொடக்க நிலையாக ரூதர்ஃபோர்டின் அணுவியல் அணுவைப் பயன்படுத்திக் கொண்டார். அதே போன்று, ஹெய்சன்பர்கும் ஷ’ரோடிங்கரும், அதிக நேர்த்தியான அணுவியல் உருமாதிரிகளை, அச்சு வார்ப்புரு இயக்கவியலையும், அலை இயக்கவியலையும் பயன்படுத்தித் தயாரித்தபோது, அவர்களும், ரூதர்ஃபோர்டின் அணுவியல் அணுவையே பயன்படுத்திக் கொண்டனர்.
அதுமட்டுமின்றி, ரூதர்ஃபோர்டின் கண்டுபிடிப்பு, அறிவியல் ஒரு புதிய பிரிவையும் தோற்றுவித்தது. அதுதான் அணு மையக் கரு ஆய்வியல் ஆகும். இதிலும், ரூதர்ஃபோர்ட் முன்னோடியாகத் திகழ்ந்தார். 1919இல், அவர் விரைந்தியங்கும், ஆல்ஃபாத் துகள்கள் மூலம் தாக்குதல் நடத்தி, நைட்ரஜன் மையக்கருக்களை, ஆக்சிஜன் மையக்கருக்களாக உருமாற்றிக் காட்டினார். இது பண்டைய இரசவாதிகளின் கனவுகளையும் விஞ்சிய ஒரு மகத்தான சாதனையாகும்.
இந்த அணுவியல் உருமாற்றங்கள்தான், சூரியனின் எரியாற்றலுக்கு ஆதாரமாக இருக்கும் என்பது விரைவிலேயே தெரிய வந்தது. மேலும், அணுவியல் மையக் கருக்களை உருமாற்றம் செய்வதுதான், அணு ஆயுதங்கள் தயாரிப்பிலும், அணுமின் நிலையங்களில் முக்கியமான செயல் முறையாக அமைந்தது. எனவே, ரூதர்போர்டின் கண்டுபிடிப்பு வெறும் அறிவார்ந்த ஆர்வம் மட்டுமே கொண்டதன்று; அதைவிட மிக அதிகமான முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது என்பதை உலகம் அறிந்து கொண்டது.
ரூதர்ஃபோர்டின் "இயல்பு கடந்த ஆளுமை" அவரைச் சந்தித்த எல்லோரையும் வெகுவாகக் கவர்ந்தது. அவர் பருத்து உயர்ந்த உடற்கட்டு கொண்டவர்; உரத்த குரல் உடையவர்; அளவற்ற ஆற்றல் நிறைந்தவர்; அளப்பரிய தன்னம்பிக்கை கொண்டவர்; யாருக்கும் பணிந்து போகாதவர்; அவரது இயல்பு மீறிய திறம்பாட்டினை "அறிவியல் ஆராய்ச்சியின் அலைமுகடு" என்று அவருடைய சக விஞ்ஞானியொருவர் வருணித்தபோது, "அதை யார் மறுக்க முடியும்?" அந்த அலையை உருவாக்கியதே நான்தானே! என்று பதிலளித்தார். இதை மறுக்க எந்த விஞ்ஞானியால் முடியும்?
No comments:
Post a Comment