नील्स बोहर - विसाव्या शतकातील महान शास्त्रज्ञ ( जीवन चरित्र )


अणु संरचनेचा शोध लावणारे भौतिकशास्त्रज्ञ नील्स बोहर(niels bohr)

कोपेनहेगन विद्यापीठात एक्दा एक प्रश्न विचारला होता. एक वायुभारमापक (बॅरोमीटर) वापरून इमारतीची उंची कशी मोजाल? त्यावेळी एका विद्यार्थ्याने लिहिलं, "एका लांब दोराला बॅरोमीटर बांधावा. त्यानंतर इमारतीच्या वरून तो बॅरोमीटर खाली सोडावा. तो टेकला की त्या दोरीची तिथपर्यंत लांबी मोजावी. त्यात त्या बॅरोमीटरची लांबी मिळवली कीत्या इमारतीची उंची मिळेल."

अर्थातच तो विद्यार्थी नापास झाला. "पण माझ्या उत्तरात काय चूक आहे?" असं त्या विद्यार्थ्याने शिक्षकांना विचार्लं तेव्हा त्यांनी वैतागून तोंडी परिक्षेला बसायला लावलं. त्याला उत्तरासाठी सहा मिनिटे देण्यात आली. त्यातली पाच मिनिटे तो विद्यार्थी अगदी गप्प बसला. "वेळ संपत आली, लवकर बोल", असं त्याला डिवचल्यावर मात्र "अनेक तर्‍हेनं हा प्रश सोडवता येईल पण त्यातली आता नक्की कोणती पद्धत सांगू हेच समजत नाहिये." असं म्हणून त्या विद्यार्थ्याने एकामागून एक अशा खोलवर शास्त्रशुद्ध पद्धती सांगितल्यावर मात्र त्या विद्यार्थ्याला लेखी परीक्षेत नापास करणार्‍या शिक्षकांचे डोळेच पांढरे झाले. त्या विद्यार्थ्याचे नाव होते नील्स बोहर.

रुदरफोर्डने १९११ साली आपले बुद्धीमान शिष्य हेन्री मोस्ले व नील्स बोहर यांच्या सहकार्याने अणुरचनेचे व अणुगर्भाचे स्पष्ट व खुलासेवार चित्र वैज्ञानिक जगापुढे मांडले. बोहर-रुदरफोर्ड मॉडेल या नावाने ही अणुगर्भाची कल्पना आता सर्वमान्य झाली आहे.

रुदरफ़ोर्डचं अणूविषयक केलेलं मॉडेल आणि प्लांकचं क्वांटम मॉडेल एकत्र करून नवं सुधारीत मॉडेल तयार करण्याचं श्रेय जातं ते याच नील्स बोहरकडे. नील्स बोहर याने १९१३ साली अणुरचनेच्या मूलभूत सिद्धांताचा शोध लावला होता. बोहर मॉडेल या नावाने तो प्रसिद्ध आहे.

त्याने सांगितलेल्या अणुसिद्धांताच्या रचनेमुळे रसायनशास्त्र, विद्युत शास्त्र व अणुरचनेच्या मूलभूत सिद्धांताचे सुरुवातीस फारसे स्वागत झाले नसले, तरी या कामाबद्दल तब्बल ९ वर्षांनी मात्र त्याला नोबेल पुरस्काराप्राप्ती झाली.


नील्स बोहर अणि त्याची अणु संरचना

बोहर हा वागायला अगदी विनोदी स्वभावाचा असल्याने त्याचं अनेकांशी अगदी पटकन जुळायचं. दुसर्‍याला बोलकं करणं त्यातल्या चांगल्या कल्पना खुलवणं, प्रोत्साहन देणं या गोष्टी त्याला सहज जमायच्या.

एकदा बोहरनं केंब्रीजमधल्या कॅव्हेंडीश लॅबोरेटरीमध्ये रुदरफ़ोर्डचं भाषण ऐकलं आणि खूप प्रभावित झाला. दोघांची गट्टी जमली आणि पुढे अणुरचनाशास्त्रात क्रांती झाली. १९११ साली रुदरफ़ोर्डनं त्याचं आण्विक मॉडेल प्रसिद्ध केलं होतं. त्यानुसार प्रत्येक अणूला एक गाभा असतो आणि त्यात पॉझिटिव्ह चार्ज असलेले प्रोटॉन्स आणि काहीच चार्ज नसलेले न्युट्रॉन्स असतात, आणि त्याभोवतीच्या पोकळीत ऋण प्रभार असलेले इलेक्ट्रॉन्स फ़िरत असतात.

पण गाभ्याभोवती फ़िरणारे इलेक्ट्रॉन्स त्यांची दिशा सतत बदलल्यानं मॅक्सवेलच्या म्हणण्यानुसार त्यांच्यातील ऊर्जा बाहेर पडल्यानं हळुहळू त्यांची कक्षा लहान लहान होत जाऊन शेवटी गाभ्यात कोसळत कसे नाहीत याचं उत्तर मात्र खुद्द रुदरफ़ोर्डकडेच नव्हतं.

नील्स बोहर आणि अल्बर्ट आईन्स्टाईन

हे कोडं अजून अनुत्तरीत आहे हे बोहरच्या लक्षात आलं होतं. अचानक बोहरला ब्रेन वेव्ह आली अन याच अणूच्या मॉडेलमध्ये प्लांकच्या "क्वांटम" बद्दलच्या कल्पना वापरल्या तर? १९ व्या शतकाच्या शेवटी प्लांकने सिद्ध केले होते की कोणत्याही पदार्थातील ऊर्जेची पातळी ही घसरगुंडीप्रमाणे नसून पायर्‍यापायर्‍यांप्रमाणे असते.

दोन पायर्‍यांच्या मधे ऊर्जेची पातळी असू शकत नाही, एकतर वरची पायरी किंवा त्याच्या खालची पायरी, त्यांच्यामधे काहीही नाही. हीच ती प्लांकची क्वांटम थीयरी. म्हणजे एका अर्थाने हे जग सलग नसून अनेक पायर्‍यांनी बनलेले आहे असे प्लांकने म्हटलेले होते. "पण अणुच्या रचनेमुळेच तर असं होत नसेल?" नेमका हाच विचार बोहरच्या डोक्यात घोळू लागला अन रुदरफ़ोर्ड आणि प्लांकचे सिद्धांत एकत्र करून बोहरने नवे आण्विक मॉडेल उभे केले, हेच ते बोहरचे प्रसिद्ध आण्विक मॉडेल.

यासाठी त्यानं प्राथमिक हायड्रोजन अणुच्या मॉडेलचा आधार घेतला. बोहरचं वेगवेगळ्या कक्षांत फ़िरणार्‍या इलेक्ट्रॉनचं अणूचं मॉडेल म्हणजे त्याच्या बुध्हीनं घेतलेली असामान्य भरारीच होती. जेव्हा बोहरची हायड्रोजनबद्दलची गणिते बरोबर आली तेव्हा खुद्द आईन्स्टाइननेही "ह एक सर्वोच्च दर्जाचा शोध आहे", असं म्हटलं होत. १९१४ साली जेम्स फ़्रॅंक आणि गुस्ताव्ह हर्ट्झ(हेन्रीच हर्ट्झचा पुतण्या) यांच्या प्रयोगाद्वारे हे सिद्ध झाले. १९२२ साली बोहरला याबद्दल नोबेल पारितोषिक जाहीर झालं.

नील्स बोहर आणि मॅक्स प्लांक

बोहर हा खूप चतुर माणूस होता. एकदा भाषण देताना कुणीतरी विचारलेल्या प्रश्नाचं उत्तर माहीत नसल्यानं त्यांन काडेपेटीतील काड्या मुद्दाम खाली सांडल्या आणि त्या काड्या गोळा करता करता उत्त्र आठवून उत्तर दिलं. १९५० च्या दशकात मुंबईला भाषण द्यायला बोहर आलेला असताना आईन्स्टाईनविषयी बोलतान भरून आल्याने बोहरला रडूच कोसळले होते.

१७ नोव्हेंबर १९६२ रोजी क्वांटम थीयरीच्या इतिहासाविषयी नील्स बोहरनं एक मुलाखत दिली होती तीच मुलाखत त्याची शेवटची मुलाखत ठरली. त्याच्या दुसर्‍याच दिवशी हृदयविकारानं बोहरचं निधन झालं. बोहरचं काम इतकं मोठं होतं की रिचर्ड र्‍होड्सनं म्हटलं आहे ,"विसाव्या शतकात आईन्स्टाईनच्या खालोखाल सगळ्यात मोठा कोणी शास्त्रज्ञ असेल तर तो नील्स बोहर."

संदर्भ - अच्युत गोडबोले यांच्या "किमयागार" मधील लेख and https://vinod-gore.blogspot.in

अश्या सुंदर जीवन चरित्र वाचण्यासाठी मराठी मोटिव्हेशन फेसबुक पेज ला लाईक करा.

Post a Comment

1 Comments

  1. nice article and very inspirational story of niels bohr

    ReplyDelete