– ಇ.ದೀಪಕ್ ಡಿಸಿಲ್ವ.
2023, ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯನ್ನು ಪಿಯರೆ ಅಗೋಸ್ಟಿನಿ(Pierre Agostini), ಫೆರೆಂಕ್ ಕ್ರೌಸ್ಜ್(Ferenc Krausz) ಮತ್ತು ಆನ್ನೆ ಎಲ್’ಹುಲ್ಲಿಯರ್ (Anne L’Huillier) ಅವರಿಗೆ ಘೋಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಘೋಷಣೆ. ಈ ಮೂವರ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಫಲಶ್ರುತಿಯಾಗಿ ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಪರಮಾಣುಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಸುತ್ತ ಪರಿಭ್ರಮಿಸುತ್ತಿರುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮಾತಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ಅಮಿತ ವೇಗದ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸಲು ಹಾಗು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಚಲನೆಯ ಜಾಡು ಹಿಡಿಯುವುದು ಈ ಹಿಂದೆ ಕಷ್ಟಸಾಧ್ಯವೆಂದೆ ಭಾವಿಸಲಾಗಿತ್ತು. ಆದರೆ ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಹಾಗಲ್ಲ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಎಲ್ಲಿದೆ ಅನ್ನುವುದನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಹೇಳಲು ಸಾಧ್ಯ – ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ 2023ರ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ಅರಸಿ ಬಂದಿದೆ ಈ ಮೂರು ಮಂದಿಗೆ.
ನಿಮಗೆ ತಿಳಿದಿರಬಹುದು – ಪ್ರಪಂಚದ ಎಲ್ಲಾ ವಸ್ತುಗಳು – ಘನ, ದ್ರವ, ಅನಿಲ – ಎಲ್ಲವೂ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಕೂಡಿವೆ. ಪರಮಾಣುಗಳು ವಸ್ತುವಿನ ಅಂತಿಮ ಘಟಕವೆಂದೇ ನಂಬಲಾಗಿತ್ತು ಇಪ್ಪತ್ತನೇ ಶತಮಾನದ ಆರಂಭದ ತನಕವೂ. ಆದರೆ ಪರಮಾಣುವಿಗೂ ಇನ್ನಷ್ಟು ಸಂಕೀರ್ಣ ರಚನೆ ಇದೆ ಅನ್ನುವುದನ್ನು ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ಹೇಳಿದವು. ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಎಂಬ ಒಂದು ಕೇಂದ್ರ ಮತ್ತು ಆ ಕೇಂದ್ರದ ಸುತ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಎಂಬ ಕಣಗಳು ಸುತ್ತುತ್ತಿವೆ. ಯಾವುದೇ ಮೂಲವಸ್ತುವು, ಅವುಗಳ ಪರಮಾಣುವಿನಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಹಾಗು ಅವುಗಳ ಸಂರಚನೆಯ ಅಂಶದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್, ಹೀಲಿಯಂ ಪರಮಾಣು ಎರಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪರಮಾಣುವಿನಲ್ಲಿ ಎಂಟು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಇವೆ.
ಪರಮಾಣುವಿನ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯು ಶತಮಾನಗಳಿಂದ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ವಿಕಸನಗೊಂಡಿದೆ, ಆರಂಭಿಕ ತಾತ್ವಿಕ ಕಲ್ಪನೆಗಳಿಂದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪುರಾವೆಗಳು ಮತ್ತು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮಾದರಿಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಅದು ನಿಂತಿದೆ.
ಪರಮಾಣು ವಸ್ತುವಿನ ಮೂಲಭೂತ ಕಣವೆಂಬ ವಿಚಾರವು ಪ್ರಾಚೀನ ಗ್ರೀಕ್ ತತ್ವಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ತಿಳಿದಿತ್ತು. ಕ್ರಿ.ಪೂ. 5 ನೇ ಶತಮಾನದಲ್ಲಿ ವಾಸಿಸುತ್ತಿದ್ದ ಲ್ಯೂಸಿಪ್ಪಸ್ ಮತ್ತು ಅವನ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಡೆಮೊಕ್ರಿಟಸ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಕೀರ್ತಿಗೆ ಪಾತ್ರರಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಎಲ್ಲಾ ವಸ್ತುಗಳು ಪರಮಾಣುಗಳೆಂಬ ಅವಿಭಾಜ್ಯ, ಅವಿನಾಶಿ ಕಣಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ ಹಾಗು ಈ ಪರಮಾಣುಗಳು ನಿರಂತರ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿವೆ ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಅವುಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಅವರು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು.
ಡೆಮೋಕ್ರಿಟಸ್‌ನ ಸಮಕಾಲೀನನಾದ ಮತ್ತೋರ್ವ ತತ್ವಜ್ಞಾನಿ ಅರಿಸ್ಟಾಟಲ್ ಪರಮಾಣು ಮಾದರಿಯನ್ನು ತಿರಸ್ಕರಿಸಿದನು. ಪರಮಾಣು ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುವ ಅರಿಸ್ಟಾಟಲ್‌ನ ಆಲೋಚನೆಗಳು ಶತಮಾನಗಳವರೆಗೆ ಚಾಲ್ತಿಯಲ್ಲಿದ್ದವು.
18 ನೇ ಶತಮಾನದ ಆದಿಯಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುವಿನ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯು ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಮರಳಿ ಪಡೆಯಲಾರಂಭಿಸಿತು. ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಮತ್ತು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ರಾಬರ್ಟ್ ಬೋಯ್ಲ್ ಅನಿಲಗಳ ವರ್ತನೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ನಡೆಸುವ ಮೂಲಕ ಆಧುನಿಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ಹಾಕಿದರು. ಅವರ ಕೆಲಸವು ಅನಿಲಗಳ ಪರಿಮಾಣ, ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣತೆಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧಗಳ ತಿಳುವಳಿಕೆಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡಿತು, ಮತ್ತು ಪರೋಕ್ಷವಾಗಿ ವಸ್ತುವು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಕಣಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ ಎಂಬ ಕಲ್ಪನೆಗೆ ಸಮರ್ಥನೆಯನ್ನು ನೀಡಿತು.
ಪರಮಾಣು ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಮಹತ್ವದ ಮೈಲಿಗಲ್ಲುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ಜಾನ್ ಡಾಲ್ಟನ್ ಅವರ ಪರಮಾಣು ಸಿದ್ಧಾಂತವು 19 ನೇ ಶತಮಾನದ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಬಂದಿತು.
ವಸ್ತುವು ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ. ಪರಮಾಣುಗಳು ಸಂಯೋಜನೆಗೊಂಡು ವಸ್ತುವು ರೂಪಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ವಸ್ತುಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ರಚಿಸ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಪರಮಾಣುಗಳು ವಸ್ತುವಿನ ಚಿಕ್ಕ, ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಘಟಕಗಳಾಗಿವೆ ಎನ್ನುವುದು ಡಾಲ್ಟನ್ ನ ಸಿದ್ದಾಂತ.
ಪರಮಾಣುಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ ಸಂಬಂದಿಸಿದಂತೆ ಡಾಲ್ಟನ್‌ನ ಪರಮಾಣು ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಮೈಲಿಗಲ್ಲಾಗಿದ್ದರೂ, ಅದು ಇನ್ನೂ ತನ್ನ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು.
20 ನೇ ಶತಮಾನದಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುವಿನ ಉಪಕಣಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರದೊಂದಿಗೆ ಪರಮಾಣು ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಇತಿಮಿತಿಗಳು ಬೆಳಕಿಗೆ ಬಂದವು ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಪರಮಾಣು ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳ (ಅಂದರೆ ಒಂದೇ ಮೂಲವಸ್ತುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಸಂಖ್ಯೆಯ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದು) ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ ಕಾರಣವೇನೆಂಬ ಅಂಶಕ್ಕೆ ವಿವರಗಳಿರಲಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಅವಿಭಾಜ್ಯವೆನ್ನುವ ಕಲ್ಪನೆಯು ಹುಸಿಯಾಯಿತು.
19 ನೇ ಶತಮಾನದ ಅಂತ್ಯದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣದ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಪರಮಾಣುವಿನ ಉಪಕಣಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವವನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದವು. ವಿಜ್ಞಾನಿ ಜೆ.ಜೆ ಥಾಮ್ಸನ್ ರ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳೊಂದಿಗಿನ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. .
1909 ರಲ್ಲಿ ಅರ್ನೆಸ್ಟ್ ರುದರ್ಫೋರ್ಡ್ ಅವರ ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಚಿನ್ನದ ಹಾಳೆಯ ಪ್ರಯೋಗವು ಪರಮಾಣುಗಳ ರಚನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒಳನೋಟವನ್ನು ನೀಡಿತು. ಪರಮಾಣುಗಳ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದ ಕೂಡಿದ ಸಾಂದ್ರವಾದ ರಚನೆ ಅಥವಾ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ವಿದ್ದು, ಉಳಿದಂತೆ ಬಹುತೇಕ ಖಾಲಿ ಜಾಗವಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯನ ಸುತ್ತ ಗ್ರಹಗಳು ಹೇಗೆ ಸುತ್ತುತ್ತವೆಯೋ ಅದೇ ರೀತಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಸುತ್ತ ಸುತ್ತುತ್ತಿರುತ್ತವೆಂಬುದನ್ನು ರುದರ್ಫೋರ್ಡ್ ಕಂಡುಕೊಂಡನು.
ಅಷ್ಟೇಯಲ್ಲದೆ 20 ನೇ ಶತಮಾನದ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಅರ್ನೆಸ್ಟ್ ರುದರ್ಫೋರ್ಡ್ ರಿಂದ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು 1932 ರಲ್ಲಿ ಜೇಮ್ಸ್ ಚಾಡ್ವಿಕ್ ರಿಂದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಕಣಗಳ ಗುರುತಿಸುವಿಕೆಯಿಂದ, ಇನ್ನೆರಡು ಪರಮಾಣುವಿನ ಉಪಕಣಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರವಾಯಿತು. ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳು ಪರಮಾಣುಗಳ ಸರಳವೆಂದು, ಭಾವಿಸಲಾದ ರಚನೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಸಂಕೀರ್ಣಗೊಳಿಸಿದವು ಮತ್ತು ಹೊಸ ಪರಮಾಣು ಮಾದರಿಯ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸಿದವು. ಹೀಗೆ ಪರಮಾಣುವಿನ ಹಾಗೂ ಅದರ ಉಪಕಣಗಳ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಹಾದಿಯು ನಡೆದುಬಂತು.
ಪ್ರಸ್ತುತ ನೋಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯ ವಿಷಯಕ್ಕೆ ಬಂದರೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಾದ ಪಿಯರೆ ಅಗೋಸ್ಟಿನಿ, ಫೆರೆಂಕ್ ಕ್ರೌಸ್ಜ್ ಮತ್ತು ಆನ್ನೆ ಎಲ್’ಹುಲ್ಲಿಯರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಚಲನೆ ಅಥವಾ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆಯ ಕ್ಷಿಪ್ರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಬೆಳಕಿನ ಅತ್ಯಂತ ಚಿಕ್ಕ ’ಪಲ್ಸ್’ ಅಥವಾ ಸ್ಪುರಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ವಿಧಾನವನ್ನು ಆವಿಷ್ಕರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಗಮನಾರ್ಹ ಸಂಶೋಧನೆ – ಎಂದೇ ಇದಕ್ಕೆ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯ ಗರಿ.
ಸರಳವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಸೆಕೆಂಡನ್ನು ವಿಭಜಿಸಿದಾಗ ದೊರಕುವ ನಂಬಲಾಗದಷ್ಟು ಚಿಕ್ಕದಾದ ವಿಭಜಿತ ಸೆಕೆಂಡುಗಳಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣುವಿನಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸುವ ಸಂಶೋಧನೆ ಇವರದ್ದು.
ಈ ವಿಭಜಿತ ಸೆಕೆಂಡುಗಳು ಎಷ್ಟು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ? ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆ ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಅವು ಎಷ್ಟು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು.
ಒಂದು ಹೃದಯ ಬಡಿತವು ಸಾಧರಣವಾಗಿ ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡಿನಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಹಮ್ಮಿಂಗ್ ಬರ್ಡ್ ಎಂಬ ಪುಟ್ಟ ಹಕ್ಕಿ ತನ್ನ ರೆಕ್ಕೆಗಳನ್ನು ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 80 ಬಾರಿ ಬಡಿಯುತ್ತದೆ. ನಾವು ಈ ಘಟನೆಗಳನ್ನು ಶಬ್ದದ ಮುಖೇನ ಮತ್ತು ಚಲನೆಗಳ ಅಸ್ಪಷ್ಟ ಗ್ರಹಿಕೆಯ ಮುಖೇನ ಮಾತ್ರ ತಿಳಿಯಲು ಸಾಧ್ಯ. ಮಾನವನ ಇಂದ್ರಿಯಗಳಿಗೆ, ಕ್ಷಿಪ್ರ ಚಲನೆಗಳು ಅಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಗೋಚರಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಚಿಕ್ಕ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಡೆದ ಘಟನೆಗಳನ್ನು ಗ್ರಹಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.
ಇಂತಹ ತ್ವರಿತ ಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿತ ಕ್ಯಾಮೆರಾದ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸಿ ಮಾತ್ರ ವೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು.
ಕ್ಷಿಪ್ರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಅಥವಾ ಚಿತ್ರಿಕರಿಸಲು ಬಳಸುವ ಎಲ್ಲಾ ವಿಧಾನಗಳಿಗೆ ಇದೇ ತತ್ವವು ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ಷಿಪ್ರ ಘಟನೆಗಳನ್ನು ಆ ಘಟನೆಗಳು ನಡೆಯುವ ವೇಗಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಫಲಿತಾಂಶವು ಅಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿದೆ ಈ ವರ್ಷದ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ಭಾಜನಕ್ಕೆ ದಕ್ಕಿದ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಮಹತ್ವ. “ಈ ವರ್ಷದ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ವಿಜೇತರು ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಅಣುಗಳೊಳಗಿನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲು ಸಾಕಾಗುವಷ್ಟು ಚಿಕ್ಕದಾದ ಬೆಳಕಿನ ಸ್ಪುರಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದೆ” ಎಂದು 2023 ರ ನೊಬೆಲ್ ಸಮಿತಿಯು ಅಧಿಕೃತವಾಗಿ ತಿಳಿಸಿದೆ. ಇದು ಸಂಶೋಧನೆಯ ಮಹತ್ವವನ್ನು ಸಾರುವ ಘೋಷಣೆ.
ಈ ವರ್ಷದ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ವಿಜೇತರು ಸಾಧಿಸಿದ ಚಿಕ್ಕ ಪಲ್ಸ್ ಅಥವಾ ಸ್ಪುರಣದ ಪ್ರಮಾಣವು ‘ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್’ಆಗಿದೆ. ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಅಂದರೆ ಹತ್ತರ ಘಾತ ಮೈನಸ್ 18 ಸೆಕೆಂಡುಗಳು. ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣುಗಳು ಚಲಿಸಬಹುದಾದ ಸಮಯವನ್ನು ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡುಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯುತ್ತಾರೆ, ಅಂದರೆ ಹತ್ತರ ಘಾತ ಮೈನಸ್ 15 ಸೆಕೆಂಡುಗಳು. ಆದರೆ ಪರಮಾಣುಗಳು ಅಥವಾ ಅಣುಗಳ ಒಳಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಚಲನೆಯು, ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಮಾನಕದಲ್ಲಿ ಅಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಗೋಚರಿಸುತ್ತದೆ.
ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಅನ್ನುವುದು ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡಿನ ಶತಕೋಟಿಯ ಶತಕೋಟಿಯ ಒಂದು ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಲೋಕದಲ್ಲಿ, ಅದರ ಸ್ಥಾನ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಗಳು ಒಂದರಿಂದ ಕೆಲವು ನೂರು ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರದ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ
ಒಂದು ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಎಷ್ಟು ಚಿಕ್ಕದೆಂದರೆ, ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡಿನಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು 13.8 ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ ಬಂದಾಗಿನಿಂದ ಸಂದ ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಷ್ಟೆ ಇರುತ್ತದೆ.
ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ತವಾದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನಾವು ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ನ್ನು ಹೀಗೆ ಅರ್ಥೈಸಬಹುದು: ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಕೋಣೆಯ ಒಂದು ಗೋಡೆಯ ಕಡೆಯಿಂದ ಎದುರು ಗೋಡೆಗೆ ಬೆಳಕನ್ನು ಹಾಯಿಸಿದಾಗ ತಗಲುವ ಸಮಯವು ಎಷ್ಟು? ಇದು ಸುಮಾರು ಹತ್ತು ಬಿಲಿಯನ್ ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ.
ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್‌ನ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಪರಮಾಣು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿತ್ತು, ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚೇನೂ ಸಾಧ್ಯವಿರಲಿಲ್ಲ. ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ ಸಮಯಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಗ್ರಹಿಸುವುದು, ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಸಾಕಾರಗೊಳ್ಳಲ್ಲಿಲ್ಲ. ಅದಕ್ಕಾಗಿ ಸಂಪೂರ್ಣವಾದ ಹೊಸ ವಿಧಾನದ ಅಗತ್ಯವಿತ್ತು. ಅಂತಹ ಒಂದು ಹೊಸ ವಿಧಾನವನ್ನು ಈ ವರ್ಷದ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ವಿಜೇತರು ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಎಂಬ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಹೊಸ ಸಂಶೋಧನಾ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ತೆರೆಯುವುದರ ಮೂಲಕ ಪರಿಚಯಿಸಿದರು ಹಾಗು ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಅವಧಿಯನ್ನು ಗ್ರಹಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅಳೆಯಬಹುದು ಎನ್ನುವುದನ್ನು ತೋರಿಸಿಕೊಟ್ಟರು.
ಈಗ ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಜಗತ್ತನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಬೆಳಕಿನ ಈ ಸಣ್ಣ ಸ್ಪುರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದಾಗಿದೆ. ಇದೀಗ ಕೆಲವೇ ಡಜನ್ ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ಗಳವರೆಗೆ ಬೆಳಕಿನ ಸ್ಪುರಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ, ಮತ್ತು ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಮುಂಬರುವ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಲಿದೆ.
1987 ರಲ್ಲಿ, ಫ್ರೆಂಚ್ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಅನ್ನಿ ಎಲ್’ಹುಲ್ಲಿಯರ್ ಮತ್ತು ಅವರ ತಂಡವು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿತು. ಅವರು ಅತಿಗೆಂಪು ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಜಡ ಅನಿಲದ ಮೂಲಕ ರವಾನಿಸಿದಾಗ, ಅದರಲ್ಲಿ ಮೂಲ ಕಿರಣಗಳ ಆವೃತ್ತಿಯ ಇನ್ನಷ್ಟು ಅಧಿಕ ಆವೃತ್ತಿಯ ಕಿರಣವನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡಿದರು. ಇದಕ್ಕೆ ಓವರ್ಟೋನ್ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಅಂದರೆ ಮೂಲ ಕಿರಣದ ತರಂಗಗಳು ಪೂರ್ಣಂಕದೊಂದಿಗೆ ಗುಣಾಕಾರಗೊಂಡಗ ದೊರೆಯುವ ಹೊಸ ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಗಳು ಸ್ರಷ್ಟಿಗೊಂಡವು.
ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಈ ಓವರ್ಟೋನ್ ಗಳು ನೇರಳಾತೀತ ಬೆಳಕಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಉತ್ಪಾದನೆಗೊಂಡ ಓವರ್ಟೋನ್ ಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಿದಾಗ, ಅವು ವ್ಯತಿಕರಣದ (interference) ಮೂಲಕ ತೀವ್ರಗೊಳ್ಳಬಹುದು ಅಥವಾ ಶೂನ್ಯವಾಗಬಹುದು ಎಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಗಮನಿಸಿದರು. ತಮ್ಮ ಪ್ರಯೋಗ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪರಿಷ್ಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಶಕ್ತಿಯುತವಾದ ಬೆಳಕಿನ ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಸ್ಪುರಣಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿದ್ದಾರೆ.
2001 ರಲ್ಲಿ, ಪಿಯರೆ ಅಗೋಸ್ಟಿನಿ ಮತ್ತು ಫ್ರಾನ್ಸ್ನಲ್ಲಿನ ಅವರ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪು 250-ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಬೆಳಕಿನ ಸ್ಪುರಣಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಿತು. ಈ ಸ್ಪುರಣಗಳ ಬಂಡಿಯನ್ನು ಮೂಲ ಕಿರಣದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ ನಡೆಸಿದ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಮೂಲಕ, ಅವರು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಅಥವಾ ಕನ್ನಡದಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ಚಲನೆಯ ಬಗೆಗೆ ಅಭೂತಪೂರ್ವ ಒಳನೋಟಗಳನ್ನು ಪಡೆದರು.
ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಆಸ್ಟ್ರಿಯಾದಲ್ಲಿ ಫೆರೆಂಕ್ ಕ್ರೌಸ್ಜ್ ಮತ್ತು ಅವರ ತಂಡವು ಬೆಳಕಿನ ಸ್ಪುರಣಗಳ ಬಂಡಿಯಿಂದ 650-ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಅವಧಿಯ ಸ್ಪುರಣಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವ ತಂತ್ರವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು. ಈ ಪ್ರಗತಿಯು ಸಂಶೋಧಕರಿಗೆ ಕ್ರಿಪ್ಟಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹ ನಿಖರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಅಳೆಯಲು ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿತು.
ವಸ್ತುವಿನ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಮತ್ತು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಬೆಳಕಿನ ಸ್ಪುರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಬೆಳಕಿನ ಸ್ಪುರಣಗಳನ್ನು ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಅಣುಗಳ ವಿವರವಾದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ವಿವಿಧ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು.
ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಬೆಳಕಿನ ಸ್ಪುರಣಗಳನ್ನು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸುವ ಎಲ್ಲ ಸಾಧ್ಯತೆ ಇವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಬೆಳಕಿನ ಸ್ಪುರಣಗಳನ್ನು ಅಣುಗಳ ತಳ್ಳುವಿಕೆಗೆ ಬಳಸಬಹುದು, ಮತ್ತು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಟ್ಟ ಕಿರಣಗಳ ಸಂಜ್ನೆಯನ್ನು ಯಾವ ಅಣು ಸೂಸಿದೆ ಮತ್ತು ಆ ಅಣುವಿನ ರಚನೆ ಏನು ಅನ್ನುವ ವಿವರವನ್ನು ಪ್ರಯೋಗ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಲು ಇಂದು ಸಾಧ್ಯ. ಇದು ಒಂದು ರೀತಿಯ ಬೆರಳಚ್ಚು ಅಥವಾ ಫಿಂಗರ್‌ಪ್ರಿಂಟ್ – ಅಂದರೆ ಅಣುವಿನ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಇನ್ನಿತರ ಗುಣ ಲಕ್ಶ್ಜಣಗಳ ಕುರಿತು ಕರಾರುವಾಕ್ಕಾದ ವಿವರಣೆ. ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ರೋಗನಿರ್ಣಯಕ್ಕೆ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.
ಅಲ್ಪಾವಧಿಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುಲು ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಬೆಳಕಿನ ಸ್ಪುರಣಗಳು ಅತ್ಯುಪಯುಕ್ತ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅಟ್ಟೊಸೆಕೆಂಡ್ ಸ್ಪುರಣಗಳು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಪರಮಾಣು ಮತ್ತು ಆಣ್ವಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ‘ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು’ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕ (catalysis)ದಂತಹ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಗೆ ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ವಿಜ್ಞಾನ ಉಪಕಾರಿಯಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ತ್ವರಿತ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ನಿರ್ಣಾಯಕ.
ಅಟ್ಟೊಸೆಕೆಂಡ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವು ವೇಗವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ದೂರಸಂಪರ್ಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ನೀಡಬಹುದಾದ ತಂತ್ರವಿದು, ಎಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಹೇಳುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
ವರ್ಧಿತ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಬೆಳಕಿನ ಸ್ಪುರಣಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ಯೋಜಿತ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಸ್ಪುರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ- ಎಲ್ಲ ವಿವರಗಳನ್ನು ನೀಡುವ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆ ಮೂಲಕ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಕ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು. ಹಾಗಾಗಿಯೇ ಅಟ್ಟೊಸೆಕೆಂಡ್ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಹೊಸ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳನ್ನು ಮುಂದಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದಿಂದ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರದವರೆಗಿನ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಬಹುದು.
ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಬೆಳಕಿನ ಸ್ಪುರಣಗಳು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಸಂಶೋಧನಾ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ನವ ನವೀನ ಅವಕಾಶಗಳನ್ನು ಅಗಾಧವಾಗಿ ತೆರೆದಿವೆ. ಈ ಅವಕಾಶಗಳು ಮಾನವಬದುಕಿನ ಸಾವಿರಾರು ಸಮಸ್ಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವನ್ನದರೂ ಪರಿಹರಿಸುವ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳಾಗಿ ಸದ್ವಿನಿಯೋಗಕ್ಕೆ ದೊರಕಲಿವೆ ಎಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಅಭಿಮತ. ಹಾಗೆಯೇ ಆಗಲಿ ಎಂದು ಹಾರೈಸೋಣ.
ತಿಟ್ಟ ಸೆಲೆ:scientist