एलेक्स मुलर और 1987 के ‘वुडस्टॉक ऑफ फिजिक्स’ को याद करते हुए

थॉमस कुह्न के वैज्ञानिक क्रांतियों के दर्शन ने प्रतिमान बदलाव के विचार को लोकप्रिय बनाया। हालांकि, उनका सिद्धांत जो नहीं पकड़ता है, वह प्रतिमान बदलाव की ऐतिहासिक और जीवनी संबंधी समृद्धि है।

चरित्र में एकजुट होने के कारण, कोहेन के विवरण में, वे विज्ञान के इतिहास में इन वाटरशेड क्षणों में अन्यथा एराडने धागे को प्रकट करते हैं। यह देखा जा सकता है, उदाहरण के लिए, 1980 के दशक की शुरुआत में डैन शेटमैन की क्वासिक क्रिस्टल की खोज में। 2018 की रिपोर्ट के समानांतर कि भारतीय विज्ञान संस्थान (IISc), बैंगलोर के वैज्ञानिकों ने कमरे के तापमान की सुपरकंडक्टिविटी की खोज की, और वास्तव में 1980 के दशक के अंत में उच्च तापमान के सुपरकंडक्टर्स की खोज की।

यह आखिरी वाला कई मायनों में मील का पत्थर था। 1986 तक एक दशक से अधिक के लिए, उच्चतम तापमान जिस पर कोई पदार्थ सुपरकंडक्टिंग बन गया – भौतिकविदों के लिए जाना जाता है – 23 K (-250.10ºC) था। यह 1986 में बदल गया जब कार्ल अलेक्जेंडर मुलर और जे. जॉर्ज बेडनर्स ने पता लगाया कि लेण्टेनियुम बेरियम कॉपर ऑक्साइड (LBCO) 35 K पर अतिचालक हो जाता है। भौतिकविदों ने जो अवरोध लिया, उसका अर्थ पूर्ण समझ के करीब एक क्षेत्र है। जैसे कि पल को सजाने के लिए, LBCO भी एक सिरेमिक था – एक ऐसी सामग्री जिसे वैज्ञानिक उस समय एक इन्सुलेटर मानते थे।

मुलर का इस साल 9 जनवरी को 95 साल की उम्र में निधन हो गया। उनका जन्म अप्रैल 1927 में बासेल में हुआ था। उन्होंने 1945 में कॉलेज समाप्त किया, स्विस सेना में अपने नागरिक कर्तव्यों के हिस्से के रूप में सेवा की, और फिर ETH ज्यूरिख में दाखिला लिया। यहां उनके एक प्रोफेसर वोल्फगैंग पाउली थे, जो पाउली के अपवर्जन सिद्धांत के लिए प्रसिद्ध थे और उनमें से एक थे अंधा का दिया knabenphysik. मुलर ने 1958 में अपनी पीएचडी पूरी की और पांच साल बाद आईबीएम में शामिल हो गए, जहां उन्होंने अपने पीएचडी के लिए पेरोव्स्काइट्स नामक सामग्री पर काम करना जारी रखा।

उनकी और बेडनर्स की खोजों के बाद, लेकिन साल के अंत से पहले, क्रमशः टोक्यो और टेक्सास में अनुसंधान समूहों ने नेतृत्व किया। शोजी तनाका और पॉल सीडब्ल्यू चाउस्वतंत्र रूप से इसकी पुष्टि की। चू एट अल। एक अन्य कप्रेट उच्च तापमान सुपरकंडक्टर, येट्रियम बेरियम कॉपर ऑक्साइड (YBCO) की भी खोज की, जो 93 K पर परिवर्तित हो गया।

इस मौके पर कई बातें हुईं।

अक्टूबर 2013 में ईटीएच ज्यूरिख में जॉर्ज बेडनर्स फोटो क्रेडिट: आईबीएम रिसर्च

जाहिर है, संघनित पदार्थ भौतिकविदों का समुदाय उत्साहित था। मैं डगलस फिनमोर के शब्द“तुलनात्मक कक्षा में ऑक्साइड के संचालन में सुपरकंडक्टिविटी की खोज ने एक क्षेत्र में सूर्य के प्रकाश की एक किरण लाई … जिसे हम में से बहुत से लोग काफी परिपक्व और काफी अच्छी तरह से समझ गए थे”।

मार्च 1987 में अपनी वार्षिक बैठक में, अमेरिकन फिजिकल सोसाइटी ने YBCO के निष्कर्षों के आलोक में मुलर और अन्य लोगों को अपने निष्कर्ष प्रस्तुत करने के लिए अंतिम समय में विस्तार दिया। तब से यह समारोह बुलाया गया है। “भौतिकी का वुडस्टॉक”. 2,000 से अधिक भौतिक विज्ञानी न्यूयॉर्क हिल्टन, स्थल पर, दो घंटे पहले, गलियारों में और बाहर सीटों पर जमा हुए, जहां टीवी स्क्रीन ने कार्यवाही दिखाई, जो शाम 7.30 बजे से 3.15 बजे तक चली।

1987 में, मुलर और बेडनोर्ज़ ने प्राप्त किया भौतिकी में नोबेल पुरस्कार उनका पता लगाने के लिए। यह भौतिकी में योगदान और पुरस्कार प्राप्त करने के बीच सबसे कम समय का रिकॉर्ड था। याद रखें कि नोबेल पुरस्कार जीतने की एक विशिष्ट आवश्यकता यह है कि आपके काम से मानव जाति को महत्वपूर्ण लाभ हुआ होगा। यह मुलर, बेडनर्स, चू, तनाका और अन्य के काम के स्पष्ट महत्व का एक वसीयतनामा है। उसी वर्ष, हिरोशी माएदा के नेतृत्व में त्सुकुबा के शोधकर्ताओं ने पहले तथाकथित ट्रिपल सुपरकंडक्टर: बिस्मथ-स्ट्रोंटियम-कैल्शियम-कॉपर की खोज की। ऑक्साइड (बीएससीसीओ, उर्फ ​​बिस्को), जिसने 107 के पर संक्रमण किया।

इतिहास को फिर से बनाने के अलावा, उच्च और उच्च संक्रमण तापमान ने भी एक महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग चुनौती का सामना किया। 1911 में, डच भौतिक विज्ञानी हेइके कामेरलिंग ओन्स ने बुध में अतिचालकता की खोज की। क्योंकि उन्होंने सबसे पहले सामग्री को बेहद कम तापमान पर ठंडा करने की तकनीक का आविष्कार किया। बुध 4.2 K पर संक्रमण. 4.1 K पर या उससे नीचे चलने वाली सामग्री को तरल हीलियम का उपयोग करके ठंडा करने की आवश्यकता होती है, जिसका क्वथनांक 4.15 K होता है। दूसरी ओर, 77 K से नीचे जाने वाली सामग्री को तरल नाइट्रोजन का उपयोग करके ठंडा किया जा सकता है, जिसे संभालना आसान होता है।

LBCO तरल हीलियम अवरोध को तोड़ता है जबकि YBCO और BSCCO तरल नाइट्रोजन अवरोध को तोड़ता है। इस सड़क पर नवीनतम लक्ष्य कमरे के तापमान के सुपरकंडक्टर को खोजना है, यही कारण है। 2018 में IISc रिपोर्ट इतनी दिलचस्पी जगाई।

एम्स, आयोवा में आयोवा स्टेट यूनिवर्सिटी के प्रोफेसर डैनियल शेथमैन।  स्कैटमैन ने 5 अक्टूबर, 2011 को रसायन विज्ञान में 2011 का नोबेल पुरस्कार जीता, क्वासिक क्रिस्टल की खोज के लिए, एक मोज़ेक जैसी रासायनिक संरचना जिसे शोधकर्ताओं ने पहले सोचा था कि यह असंभव था।

एम्स, आयोवा में आयोवा स्टेट यूनिवर्सिटी के प्रोफेसर डैनियल शेथमैन। स्कैटमैन ने 5 अक्टूबर, 2011 को रसायन विज्ञान में 2011 का नोबेल पुरस्कार जीता, क्वासिक क्रिस्टल की खोज के लिए, एक मोज़ेक जैसी रासायनिक संरचना जिसे शोधकर्ताओं ने पहले सोचा था कि यह असंभव था। | फोटो क्रेडिट: एपी फोटो / एम्स प्रयोगशाला, फ़ाइल

इसलिए, जबकि इन शानदार तांबे के आक्साइड की खोज के तीन दशक से अधिक समय बीत चुका है, भौतिक विज्ञानी अभी भी उनकी सूक्ष्म संरचना को समझने और एक सिद्धांत विकसित करने के लिए काम कर रहे हैं जो इसे समझा सके। क्यों वे अतिचालक हैं। आज आधुनिक जाँच और मॉडलिंग तकनीकों की उपलब्धता के बावजूद, यह जितना लगता है उससे कहीं अधिक कठिन है। शोधकर्ता नए सुपरकंडक्टर्स की भी खोज कर रहे हैं जो वर्तमान सिद्धांतों को छोटे तरीकों से खारिज करते हैं। उदाहरण के लिए, टाटा इंस्टीट्यूट ऑफ फंडामेंटल रिसर्च, मुंबई में एक समूह, 2016 में रिपोर्ट किया गया वह तात्विक विस्मुट 0.00053 K पर अतिचालक होता है, ऐसी स्थिति में जिसे संबंधित सिद्धांत समझा नहीं सकता है।

रक्षा वैज्ञानिक क्रांतियों का एक अभिन्न अंग है। शीटमैन पारिवारिक रूप से इनकार किया लिनुस कार्ल पॉलिंग अपने डेटा के साथ खड़े थे, जिसने एक प्रकार के क्रिस्टल के अस्तित्व को दिखाया जिसे पॉलिंग ने असंभव माना था। इसी तरह, 1986 में “खोज की खबर फैलने लगी” के रूप में, बेडनर्स दो दशक बाद याद आया“हमारे पास एक मिश्रित प्रतिक्रिया थी, जिसमें शांत संशयवाद से लेकर विनम्र (सतर्क) बधाई तक शामिल थी”, जिसके कारण अंततः तनाका और चो ने अपनी स्वतंत्र पुष्टि की सूचना दी।

अवज्ञा विशेष है क्योंकि यह सैद्धांतिक भविष्यवाणियों का पालन करने वाले वैज्ञानिकों के विचार को चुनौती देती है जो अक्सर अप्रत्याशित परिणाम देते हैं, हालांकि यह उन सामाजिक परिस्थितियों पर एक टिप्पणी है जिसमें वैज्ञानिक काम करते हैं। वे विचारों को कैसे बनाते और सुधारते हैं।

उदाहरण के लिए, भले ही उन्हें आखिरकार कुछ ऐसा मिल गया, जिसने सुपरकंडक्टर भौतिकी के लिए दरवाजा खोल दिया, मुलर और बेडनर्स बिल्कुल अंधेरे में नहीं जा रहे थे। उन्हें सुपरकंडक्टिविटी के बीसीएस सिद्धांत की भविष्यवाणियों के आधार पर एक उच्च तापमान सुपरकंडक्टर खोजने की उम्मीद थी। जॉन टेलर प्रभाव. ‘बीसीएस’ तीन भौतिकविदों बारडीन-कूपर-श्रीफर के लिए खड़ा है, जिन्होंने पारा जैसे कम तापमान पर आचरण करने वाली धातु सामग्री में सुपरकंडक्टिविटी की व्याख्या करने के लिए पहला सूक्ष्म सिद्धांत विकसित किया। लेकिन जैसा कि विज्ञान के इतिहासकार गेराल्ड होल्टन ने 1998 के एक संस्करण में उल्लेख किया है। वैज्ञानिक कल्पनादोनों बीसीएस सिद्धांत और जॉन-टेलर प्रभाव को बाद में उच्च तापमान सुपरकंडक्टिविटी के साथ “कुछ नहीं करना” पाया गया।

के। अलेक्जेंडर मुलर ने मार्च 1987 वुडस्टॉक प्रोसीडिंग्स ऑफ फिजिक्स में अपने परिणाम प्रस्तुत किए।

के। अलेक्जेंडर मुलर ने मार्च 1987 वुडस्टॉक प्रोसीडिंग्स ऑफ फिजिक्स में अपने परिणाम प्रस्तुत किए। छवि क्रेडिट: एपीएस / यूट्यूब

फिर भी, जैसा कि होल्टन ने जारी रखा, मुलर भी निश्चित नहीं था कि वह सफल होगा या नहीं। उन्होंने स्विटज़रलैंड के रशचलिकोन में आईबीएम में काम किया, 1982 में आईबीएम फेलो बनाया गया, और 1983 में बेडनोर्ज़ द्वारा भर्ती किया गया। आईबीएम मृत्युलेख प्रकाशित किया मुलर की मृत्यु के दिन, मुलर ने कहा, “अपनी प्रबंधकीय भूमिका के बावजूद, मुलर को अभी भी अनुसंधान के लिए समय मिला। उन्होंने नई सुपरकंडक्टिंग सामग्री को संश्लेषित करने के महत्वाकांक्षी लक्ष्य के साथ एक परियोजना पर जे. जॉर्ज बेडनोर्ज़ के साथ सहयोग किया। शुरू किया।” फिर भी मुलर ने उस समय अपने प्रबंधकों या अन्य लोगों को यह नहीं बताया कि वे अतिचालकता पर काम कर रहे हैं। अन्य कारणों के अलावा, उन्होंने आशा व्यक्त की कि यदि वे और बेडनर्स एक गतिरोध से टकराते हैं, तो वे चुपचाप अपने काम को दफन कर सकते हैं “ताकि बेडनर्स के करियर को खतरे में न डालें।”

कुछ ऐसा ही हुआ जब डु लेविन ने स्कैटमैन के समय के आसपास क्वासिक क्रिस्टल की खोज की, लेकिन पॉल स्टीनहार्ट ने अपने निष्कर्षों को प्रकाशित करने से पहले सावधानी बरतने की सलाह दी। कम से कम एक भौतिक विज्ञानी ने भी सोचा था कि मुलर और बेडनर्स ऑक्साइड उच्च तापमान सुपरकंडक्टर्स की खोज के लिए “पागल” थे।

वैज्ञानिक क्रांति की रूमानी धारणा, भविष्य की नई तकनीकों को लाने के अपने वादे के साथ, इसकी गहरी गड़बड़ी को झुठलाती है, विशेष रूप से इसके नायक अपने निष्कर्षों पर टिके रहने के खतरों का सामना करते हैं। फिर, अपनाने के लिए सुब्रमण्यम चंद्रशेखर की बुद्धिवैज्ञानिकों में महानता तब आती है जब वे जानते हैं कि कौन से सवालों के जवाब देने लायक हैं – और कौन से जोखिम लेने लायक हैं। इस संबंध में मुलर शीर्ष पर रहे।

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