Физика

Нобелевские лауреаты: Чандрасекхара Венката Раман. Премия за синеву океана

Одно из самых спорных решений Нобелевского комитета по физике
Индийский физик Чандрасекхара Венката Раман

Индийский физик Чандрасекхара Венката Раман

Nobel Foundation/Wikimedia Commons

Об одной из самых спорных Нобелевских премий по физике, о том, как любовь к музыке сделала из чиновника великого ученого, о беспощадных научных коммуникациях и о манящем синем море рассказывает наш сегодняшний выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».

Чандрасекхара Венката Раман

Родился 7 ноября 1888 года, Тиручирапалли, Тамилнад, Британская Индия

Умер 21 ноября 1970 года, Бангалор, Индия

Нобелевская премия по физике 1930 года. Формулировка Нобелевского комитета: «За работы по рассеянию света и за открытие эффекта, названного в его честь» (for his work on the scattering of light and for the discovery of the effect named after him).

Для начала давайте определимся: Раман, а точнее, Венката Раман – это имя. Первый азиатский лауреат «естественнонаучного» нобеля и второй – вообще (после Рабиндраната Тагора) был тамильцем. Поэтому Венката Раман – это имя, а Чандрасекхара – это отчество. Не было у него фамилии, как нет фамилий, например, у исландцев.

Первый индийский и азиатский лауреат Нобелевской премии, Рабиндранат Тагор. Нобелевская премия по литературе 1913 года

Первый индийский и азиатский лауреат Нобелевской премии, Рабиндранат Тагор. Нобелевская премия по литературе 1913 года

Wikimedia Commons

Путь в науку вроде для нашего героя был вроде бы предопределен: его отец, Чандрасекхара Айяра, был профессором математики в колледже при Обществе распространения Евангелия. Его мама, урожденная Парвати Аммал, была тоже не из простых людей – ее семья дала немало специалистов по древнему санскриту.

Талант молодого человека проявился сразу: уже в 16 лет окончил с золотой медалью президентский колледж Мадрасского университета, а три года (1907) спустя защитил с наивысшим отличием магистерскую диссертацию в этом же университете.

Теоретически дальше Раману был открыт путь в Европу, в Оксфорд или в Кембридж, однако юноша был слаб здоровьем для переезда на Туманный Альбион. Впрочем, общаться с индийской профессурой ему тоже не особо хотелось. Поэтому юноша пошел по линии министерства финансов и добрался до высших ступеней карьеры в этом ведомстве. Занятие денежными делами британской колонии не мешало ему заниматься наукой – в свободное время Раман посвятил себя акустике – сказалась детская страсть к музыке. Поэтому он проводит вечера и выходные в лаборатории Индийской ассоциации по распространению науки и культуры в Калькутте и за десять лет у Рамана выходит около 30 статей по изучению индийских народных инструментов.

Классический индийский струнный инструмент сарод

Классический индийский струнный инструмент сарод

Wikimedia Commons

Удивительный случай для любой страны – важный чиновник в министерстве финансов заработал себе репутацию научными статьями – и никто не назвал его лжеученым. Наоборот, когда в 1917 году в Калькуттском университете создавали факультет физики, Рамана пригласили на профессорскую должность (кстати, именно там с Раманом работал еще один великий физик, пусть и не заработавший себе «Нобелевки»: Сатьендра Нат Бозе. Еще неизвестно, что почетнее – получить Нобелевскую премию или чтобы в честь тебя назвали тип частиц – бозон).

Сатьендра Нат  (Шатьендранат) Бозе

Сатьендра Нат (Шатьендранат) Бозе

Wikimedia Commons

В Британию Раман попал в 1921 году, приплыв на Конгресс британских университетов в Оксфорде. И именно дорога из Британии домой, как говорят, натолкнула Рамана на открытие, принесшее ему главную научную награду. По красивой легенде, физика поразила до глубины души синева океанской воды. И он пообещал разобраться и ответить на вопрос: почему море синее.

Раман начал интенсивные исследования и постепенно начал понимать, что обнаруженные сразу же им особенности в поляризации рассеянного дистиллированной водой света можно связать с присутствием в среде некого дополнительного свечения с длиной волны, заметно отличающейся от длины волны падающего излучения. С 1923 по 1928 Раман показывает наличие рассеяния с изменением по частоте в более, чем 100 прозрачных жидкостях, газах и твердых телах. Но нужно объяснение. В 1928 году Раман предположил, что он наблюдает некий аналог эффекта Комптона. Проведя вместе с коллегой экспериментальную проверку этой идеи, Раман доказывает наличие неупругого рассеяния излучения на молекулах вещества, в ходе которых появляются новые спектральные линии, которых не в спектре первичного излучения.

Так было открыто новое явление, которое в нашей стране традиционно называется комбинационным, а во всем мире – рамановским. А то, что число и расположение новых линий в спектре определяется только молекулярным строением вещества, на котором происходит рассеяние, положило начало новому способу исследования структуры молекул – рамановской спектроскопии.

В 1930 году за открытие рассеяния света Раман получил Нобелевскую премию по физике, и это решение стало одним из самых противоречивых решений Нобелевского комитета, давшее основание советским, а позже – российским ученым и многим другим говорить, что «наших задвинули». В 1930 году был именно тот случай, когда с любой точки зрения Раман должен был получать премию не один.

Во-первых, все-таки, все основные эксперименты он выполнил с Кариаманикамой Кришнаном, Кришнан был и соавтором всех статей Рамана по рассеянию света.

Кариаманикама Шринивас Кришнан (1898-1961). Соавтор Рамана, не нобелевский лауреат

Кариаманикама Шринивас Кришнан (1898-1961). Соавтор Рамана, не нобелевский лауреат

Wikimedia Commons

А во-вторых, независимо от Рамана и Кришнана (и на неделю раньше их), рассеяние света с изменением длины волны открыли в МГУ. 21 февраля 1928 года Леонид Мандельштам и Григорий Ландсберг зарегистрировали (а десятью годами Мандельштам предсказал) новые линии спектра, возникшие в результате модуляции рассеянного света колебаниями атомов кристаллической решетки в оптическом диапазоне частот. При этом нельзя сказать, что открытие советских физиков не было известно на Западе: о нем доложили не только на коллоквиуме в МГУ, но и опубликовали в двух немецких и одном советском журналах. Более того, на 6-м съезде Ассоциации русских физиков об этом тоже докладывали, а там присутствовал 21 зарубежный физик, среди которых были Макс Борн, Поль Дирак и другие выдающиеся ученые. Более того, о работе Мандельштама и Ландсберга Борн написал в своей статье.

Леонид Мандельштам. Первооткрыватель комбинационного рассеяния. Не нобелевский лауреат

Леонид Мандельштам. Первооткрыватель комбинационного рассеяния. Не нобелевский лауреат

Wikimedia Commons

Нельзя сказать и о том, что «наших» не номинировали на премию: две номинации получил Мандельштам и одну – Ландсберг. Но, конечно, же, за Раманом была «тяжелая артиллерия» – десять номинаций, в том числе – нобелевских лауреатов Бора, де Бройля, Резерфорда и Томсона.

Конечно, нужно сказать «фе» советским ученым – трое советских физика, из имевших право номинировать, предложили Нобелевскому комитету другую кандидатуре. Важную роль сыграла и некоторая нерешительность наших исследователей в подаче своих результатов. Вот что написано в статье Ландсберга и Мандельштама «Новое явление при рассеянии света (предварительное сообщение)», которое было опубликовано в «Журнале Русского физико-химического общества» (1928. Т. 60. С. 335): «В какой мере открытое нами явление имеет связь с явлениями, наблюдавшимися Раманом и Кришнаном в жидкостях и газах и кратко описанными ими в письмах в "Nature" , мы в настоящее время еще затрудняемся сказать».

Григорий Ландсберг. Первооткрыватель комбинационного рассеяния. Не нобелевский лауреат.

Григорий Ландсберг. Первооткрыватель комбинационного рассеяния. Не нобелевский лауреат.

Wikimedia Commons

Но главную роль сыграл, конечно, самопиар Рамана (как тут не вспомнить современные дискуссии о научных коммуникациях – в одном из докладов в России одним из главных адресатов научных коммуникаций университетов назывались составители международных рейтингов). Как писал исследовавший случай Рамана-Мандельштама-Ландсберга нобелевский лауреат Виталий Гинзбург, «свой доклад от 16 марта 1928 г., посвященный открытию комбинационного рассеяния, Раман напечатал в количестве 2000 репринтов и послал его "всем видным физикам, включая тех, кто работал в области рассеяния света во Франции, Германии, России, Канаде и США, а также в научные учреждения во всем мире, обеспечивая таким образом закрепление своего приоритета". Мало того, Раман предпринял и ряд других мер для популяризации своей работы и непосредственно добивался присуждения ему Нобелевской премии по физике. В частности, насколько можно судить , Раман обращался с просьбой номинировать его на премию к нобелевским лауреатам Бору, Вильсону и Резерфорду, думаем, что и к ряду других».

Кстати, во всех своих просьбах о номинации Раман скромно умалчивал о своем партнере по работам, Кариаманикаме Шринивасе Кришнане. Такие вот научные коммуникации в конце 1920-х годов разыгрались в мировой физической элите.

Как писали западные исследователи, «пример Рамана показывает, что при номинации на Нобелевскую премию решающую роль играют контакты с известными учеными. Номинация Рамана известными физиками и такими нобелевскими лауреатами, как Резерфорд. Бор и Штарк, усилили его шансы, в то время как перспективы Ландсберга и Мандельштама (которых номинировали лишь их соотечественники) были невелики».

Раман прожил 82 года, получив множество почестей и наград – он получил рыцарский титул от короля Британии, а в 1954 году получил высшую индийскую награду: Бхарат Ратна (всего сорок награждений с 1954 по 2001 год). Удивительно, но при всех противоречиях в Нобелевской премии Рамана, он был обласкан советской наукой и советским правительством: в 1947 году он стал иностранным членом-корреспондентом АН СССР, а в 1957 году, как активный борец за мир был удостоен Ленинской премии «За укрепление мира между народами».

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.