ಮೇಘನಾದ್_ಸಹಾ
ಆಯ್ದ ವಿಕಿರಣ ಒತ್ತಡ
ಮೊದಲನೇ ವಿಶ್ವ ಸಮರವು ಕೊನೆಗೊಂಡ ಸ್ವಲ್ಪ ದಿನಗಳ ನಂತರ, ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್‌ನ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸುವ ಸೂರ್ಯನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಿಂದ ನಕ್ಷತ್ರಗಳ ಬೆಳಕು ವಿಚಲನೆಯಾಗುತ್ತದೆಂಬ ಮಹತ್ವಪೂರ್ಣ ಆವಿಷ್ಕಾರವನ್ನು ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಇದರಿಂದಾಗಿ ಸಹಾ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದರು. ಅವರು S. N. ಬೋಸ್ ಒಂದಿಗೆ ಜಂಟಿಯಾಗಿ ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್‌ನ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಬಂಧಗಳನ್ನು ಇಂಗ್ಲಿಷ್‌ಗೆ ಅನುವಾದ ಮಾಡಿದರು ಹಾಗೂ ನಂತರ ಅವನ್ನು ಕಲ್ಕತ್ತಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದಿಂದ ಒಂದು ಪುಸ್ತಕದ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದರು. ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಅಧ್ಯಯನವು ಸಹಾರವರಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಸಂಶೋಧನೆಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿತು ಹಾಗೂ ಅವರ ಮೊದಲ ಮೂಲ ಪ್ರಬಂಧವು ಆನ್ ಮ್ಯಾಕ್ಸ್‌ವೆಲ್ಸ್ ಸ್ಟ್ರೆಸ್ಸಸ್‌ ಎಂಬ ಶೀರ್ಷಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಫಿಲಸೋಫಿಕಲ್ ನಿಯತಕಾಲಿಕ ದಲ್ಲಿ 1917ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾಯಿತು. ನಂತರದ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಇನ್ನಷ್ಟು ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಬಂಧಗಳು ಪ್ರಕಟಗೊಂಡವು. ಇದರ ನಂತರ ಅವರು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದ ಬಗೆಗಿನ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಬಂಧಗಳನ್ನು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದರು. ಆತ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಆಧಾರದಲ್ಲಿ ಬಿಂದು-ಆವೇಶದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಲಿನಾರ್ಡ್-ವಿಚರ್ಟ್ ವಿಭವವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಆತ ವಿಕಿರಣ ಒತ್ತಡದ ಬಗ್ಗೆಯೂ ಸಂಶೋಧನೆ ಮಾಡಿದರು ಹಾಗೂ 1918ರಲ್ಲಿ (S. ಚಕ್ರವರ್ತಿ ಒಂದಿಗೆ) ಅನುರಣನ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಬೆಳಕಿನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಅಳತೆ ಮಾಡುವ ಬಗೆಗಿನ ಸಂಶೋದನಾ ಪ್ರಬಂಧವೊಂದನ್ನು ಜರ್ನಲ್ ಆಫ್ ರಾಯಲ್ ಏಷ್ಯಾಟಿಕ್ ಸೊಸೈಟಿ ಆಫ್ ಬಂಗಾಳ್‌ನಲ್ಲಿ (ಕಲ್ಕತ್ತಾ) ಪ್ರಕಟಿಸಿದರು. ಇವರ ಈ ಗಮನಾರ್ಹ ಸಾಧನೆಗಳಿಂದಾಗಿ ಕಲ್ಕತ್ತಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯವು ಅವರಿಗೆ 1918ರಲ್ಲಿ D.Sc. ಪದವಿಯನ್ನು ನೀಡಿ ಗೌರವಿಸಿತು. ಈ ಮಧ್ಯೆ ಸಹಾ ರಾಧಾರಾಣಿಯನ್ನು ವಿವಾಹವಾದರು (ಮದುವೆಯಾಗುವಂತೆ ಪ್ರೇರೇಪಿಸಿದ ದಿ ಕ್ಲಾಯ್ಸ್ಟರ್ ಆಂಡ್ ದಿ ಹಾರ್ತ್ಅನ್ನು ಓದುವವರೆಗೆ ಅವರು ಅವಿವಾಹಿತ ಜೀವನವು ತನಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ತವಾದುದೆಂದು ನಂಬಿದ್ದರು). ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಆತ ಆಯ್ದ ವಿಕಿರಣ ಒತ್ತಡದ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿದರು. ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂನಂತಹ ಭಾರ ಲೋಹವು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ಜಲಜನಕದಂತಹ ಹಗುರ ಲೋಹಕ್ಕಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚು ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ಹೇಗೆ ಇದೆ ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆಯು ಆತನ ಕುತೂಲಹವನ್ನು ಕೆರಳಿಸಿತು. ಅವರು ಆಗ್ನೆಸ್ ಕ್ಲರ್ಕ್‌ನ ಪುಸ್ತಕದಲ್ಲಿ 'ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ತೇಲುವಂತೆ ಮಾಡುವ ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಬಲ'ದ ಬಗ್ಗೆ ಓದಿದರು, ಇದು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂನಂತಹ ಕೆಲವು ಲೋಹಗಳ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೇಲೆ ಮಾತ್ರ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಅಸಂಗತತೆಯ ಬಗ್ಗೆ ವಿವರಿಸಿದ ಎಲ್ಲಾ ಮಾದರಿಗಳು ಎತ್ತರ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಾಗುವ ಇಳಿತವು ಲೋಹದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಭಾರದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅಲ್ಲಗಳೆಯಬಹುದೆಂಬ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯನ್ನೇ ಕಾರಣವನ್ನಾಗಿ ಸೂಚಿಸಿದವು. ಸ್ಕ್ವಾರ್ಜ್ಸ್‌ಚೈಲ್ಡ್ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ ಅಂತಹ ಒಂದು ಮಾದರಿಯು ಸುಮಾರು 3500 ಕಿಮೀ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ಶತಕೋಟಿ ಘನ ಮೀಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕೇವಲ ಒಂದು ಪರಮಾಣು ಇರಬಹುದೆಂದು ಹೇಳಿದೆ. ಆದರೆ ಮಿಂಚುರೋಹಿತವು ಅತ್ಯಂತ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ಬಹಳಷ್ಟು ಪರಮಾಣುಗಳಿವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸಿಕೊಡುವುದರೊಂದಿಗೆ ಇಂತಹ ಊಹೆಗಳ ನಿರಾಧಾರತೆಯನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿದೆ. ಸಹಾ ಈ ವಿಷಯದ ಬಗ್ಗೆ ಅತೀವ ಚಿಂತಿಸಿದ್ದಾರೆ ಮತ್ತು ಹೀಗೆಂದು ಹೇಳಿದ್ದಾರೆ - "ಸೂರ್ಯನಲ್ಲಿ ಒಂದು ರೀತಿಯ ವಿಕರ್ಷಕ ಬಲವಿದೆ, ಇದು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಭಾಗವನ್ನು ತಟಸ್ಥಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಖಭೌತಿಕ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಅಭಿಪ್ರಾಯವಾಗಿದೆ. " 1919ರಲ್ಲಿ ಆಸ್ಟ್ರೊಫಿಸಿಕಲ್ ಜರ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಆನ್ ರೇಡಿಯೇಶನ್-ಪ್ರೆಶರ್ ಆಂಡ್ ದಿ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಥಿಯರಿ " ಎಂಬ ಶೀರ್ಷಿಕೆಯ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಸಂಶೋಧನಾ-ಪ್ರಬಂಧದಲ್ಲಿ ಸಹಾ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವುದೇ ಆಯ್ದ ವಿಕಿರಣ ಒತ್ತಡವೆಂದು ತೋರಿಸಿದರು. ವಿಕಿರಣ ಒತ್ತಡದ ಕಲ್ಪನೆಯು ಹೊಸತಾದುದಲ್ಲ. ಅದು ಮ್ಯಾಕ್ಸ್‌ವೆಲ್‌ನ ಬೆಳಕಿನ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣ ಒತ್ತಡದ ಅಸ್ತಿತ್ವವನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಆದರೆ ಮ್ಯಾಕ್ಸ್‌ವೆಲ್‌ನ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ವಸ್ತುವಿನ ಗಾತ್ರವು ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ಒತ್ತಡವೂ ಸಹ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ, ವಸ್ತುವಿನ ಗಾತ್ರವು ಪರಮಾಣುವಿನಷ್ಟು ಕಿರಿದಾಗಿದ್ದರೆ ಒತ್ತಡವು ಶೂನ್ಯವಾಗುವಷ್ಟು ಸಣ್ಣದಾಗುತ್ತದೆ. ಸಹಾರವರ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಇದನ್ನು ಅಲ್ಲಗಳೆಯುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ವಿಕಿರಣವು ಸೂರ್ಯನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ವಿರೋಧಿಸಿ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ವರ್ಣಗೋಳದವರೆಗೆ ಕೊಂಡೊಯ್ಯುತ್ತದೆಂದು ಅವರ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ವಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಸಹಾ ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೀಗೆಂದು ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ: "ಅಣುಗಳ ಮೇಲೆ ವಿಕಿರಣ-ಒತ್ತಡದ ಅಸ್ತಿತ್ವದ ಬಗ್ಗೆ ವಿವರಣೆಯನ್ನು, ಹಳೆಯ ಬೆಳಕಿನ-ನಿರಂತರ-ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಬದಲಿಗೆ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಬಳಸಿದರೆ ಒದಗಿಸಬಹುದು." ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್ ಮತ್ತು ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್‌ರ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಅನುಸರಿಸುವ ಸಹಾರವರ ಪ್ರಕಾರ, ಗೋಚರಿಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯು ‘ಸೀಮಿತ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ಯಾಕೆಟ್ಟು hν’ಯಿಂದ ರಚಿತವಾಗಿದೆ. ಈಗ M ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪರಮಾಣು ಹೀರಿಕೊಂಡ ಅಂತಹ ಒಂದು ಬೆಳಕಿನ ಕಂಪನವನ್ನು ಊಹಿಸೋಣ. ಆ ಬೆಳಕಿನ ಕಂಪನವು ಆವೇಗದೊಂದಿಗೆ (hν/c) ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದು ಹೀರಲ್ಪಟ್ಟಾಗ ಆ ಆವೇಗವು ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಅನಂತರ ಅದು ವೇಗ v = (hν/cM) ಒಂದಿಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ನಿಜವಾದ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಆದೇಶಿಸಿದಾಗ ಬರುವ ವೇಗವು ಸ್ವಲ್ಪ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಹಾ ಹೀಗೆಂದು ಹೇಳಿದ್ದಾರೆ: "v ಎಂಬುದು ನಿಜವಾಗಿ ಕಂಪನಾತ್ಮಕ ವೇಗ ಮತ್ತು ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷದ ಒಂದು ಗುಣವೆಂಬುದನ್ನು ನೆನಪಿಡಬೇಕು. ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಜಲಜನಕ ಪರಮಾಣು ಗಳಿಸುವ ಒಟ್ಟು ವೇಗವು ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಬೆಳಕು ಪಡೆಯುವ ಚೇತರಿಕೆ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಹಾಗೂ ಗಳಿಸಿದ ವೇಗವು ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. " ಅಂತಹ ವೇಗವು ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ವರ್ಣಗೋಳದಿಂದ ಬಹುದೂರಕ್ಕೆ ಕೊಂಡೊಯ್ಯಬಹುದು ಹಾಗೂ ಸ್ಕ್ವಾರ್ಜ್ಸ್‌ಚೈಲ್ಡ್‌ನ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಹವರ್ತಿಗಳು ಊಹಿಸಿದುದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದಪ್ಪವಾದ ಪರಮಾಣುಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು. ಆದರೆ ಪರಮಾಣು ಯಾವುದೇ ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ಆವರ್ತನ ν ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬೆಳಕಿನ ಕಂಪನವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ, ಬದಲಿಗೆ ಸಮ್ಮತಿಸುವ ಸ್ಥಾನಾಂತರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬೆಳಕಿನ ಕಂಪನವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಪರಮಾಣು ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಅದು ಆರಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಒತ್ತಡದ ಮೌಲ್ಯದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುವ ಇತರ ಅಂಶಗಳೆಂದರೆ: ಈ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನಾವು ಜಲಜನಕಕ್ಕಿಂತ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಏಕೆ ಹೆಚ್ಚು ಎತ್ತರದಲ್ಲಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತಿಳಿಯಬಹುದು, ಏಕೆಂದರೆ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂನ ಮೇಲಿನ ವಿಕಿರಣ ಒತ್ತಡವು ಜಲಜನಕದ ಮೇಲಿನದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆತ ತನ್ನ ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳನ್ನು ದಿ ಸ್ಟೇಶನರಿ H- ಆಂಡ್ K-ಲೈನ್ಸ್ ಆಫ್ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಇನ್ ಸ್ಟೆಲ್ಲಾರ್ ಅಟ್ಮೋಸ್ಫಿಯರ್ ಎಂಬ ಶೀರ್ಷಿಕೆಯ ಸಂಶೋಧನಾ-ಪ್ರಬಂಧದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಇದನ್ನು 1921ರಲ್ಲಿ ನೇಚರ್ ನಿಯತಕಾಲಿಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದರು."