Sir Chandrasekhara Venkata RamanFRS ( / ˈrɑːmən / ; [1] 7 de noviembre de 1888 - 21 de noviembre de 1970), conocido comoCV Raman,[2]fue un físico indio conocido por su trabajo en el campo dela dispersión de la luz.[3]Utilizando unespectrógrafoque desarrolló, él y su estudianteKS Krishnandescubrieron que cuando la luz atraviesa un material transparente, la luz desviada cambia sulongitud de onda. Este fenómeno, un tipo de dispersión de la luz hasta entonces desconocido, al que llamaron "dispersión modificada", se denominó posteriormente efecto Raman odispersión Raman. Raman recibió elPremio Nobel de Físicapor el descubrimiento y fue el primer asiático y el primer no blanco en recibir unPremio Nobelen cualquier rama de la ciencia.[4]
CV Raman nació en Tiruchirappalli en la Presidencia de Madrás de la India Británica (ahora Tiruchirapalli , Tamil Nadu , India) de padres brahmanes tamiles Iyer , [5] [6] Chandrasekhar Ramanathan Iyer y Parvathi Ammal. [7] Fue el segundo de ocho hermanos. [8] Su padre era profesor en una escuela secundaria local y ganaba un ingreso modesto. Recordó: "Nací con una cuchara de cobre en la boca. ¡Cuando nací, mi padre ganaba el magnífico salario de diez rupias al mes!" [9] En 1892, su familia se mudó a Visakhapatnam (entonces Vizagapatam o Vizag) en Andhra Pradesh cuando su padre fue designado para la facultad de física en el Mrs AV Narasimha Rao College . [10]
En 1902, Raman se unió al Presidency College en Madrás (ahora Chennai ), donde su padre había sido transferido para enseñar matemáticas y física. [14] En 1904, obtuvo una licenciatura de la Universidad de Madrás , donde quedó primero y ganó las medallas de oro en física e inglés. [13] A los 18 años, mientras todavía era estudiante de posgrado, publicó su primer artículo científico sobre "Bandas de difracción asimétricas debido a una apertura rectangular" en la revista británica Philosophical Magazine en 1906. [15] Obtuvo una maestría de la misma universidad con la más alta distinción en 1907. [16] [17] Su segundo artículo publicado en la misma revista ese año fue sobre la tensión superficial de los líquidos. [18] Fue junto con el artículo de Lord Rayleigh sobre la sensibilidad del oído al sonido, [19] y desde el cual Lord Rayleigh comenzó a comunicarse con Raman, dirigiéndose cortésmente a él como Profesor. [13]
Consciente de la capacidad de Raman, su profesor de física, Rhishard Llewellyn Jones, insistió en que continuara con sus investigaciones en Inglaterra. Jones organizó una inspección física de Raman con el coronel (Sir Gerald) Giffard. [20] Raman solía tener mala salud y era considerado un "débil". [21] La inspección reveló que no soportaría las duras condiciones climáticas de Inglaterra, [10] incidente del que más tarde recordó, y dijo: "[Giffard] me examinó y certificó que iba a morir de tuberculosis ... si iba a Inglaterra". [22]
Carrera
El hermano mayor de Raman, Chandrasekhara Subrahmanya Ayyar, se había unido al prestigioso servicio gubernamental indio, el Servicio de Finanzas de la India (ahora Servicio de Auditoría y Cuentas de la India ). [23] Raman siguió su ejemplo y se clasificó para el Servicio de Finanzas de la India, logrando el primer puesto en el examen de ingreso en febrero de 1907. [24] Fue destinado a Calcuta (ahora Kolkata ) como Contador General Asistente en junio de 1907. [10]
Quedó muy impresionado por la Asociación India para el Cultivo de la Ciencia (IACS) de Calcuta, el primer instituto de investigación fundado en la India en 1876. [22] Inmediatamente se hizo amigo de Asutosh Dey, que con el tiempo se convertiría en su colaborador de por vida, Amrita Lal Sircar, fundadora y secretaria de la IACS, y Ashutosh Mukherjee , miembro ejecutivo del instituto y vicerrector de la Universidad de Calcuta . Con su apoyo, obtuvo permiso para realizar investigaciones en la IACS en su tiempo libre, incluso "en horas muy inusuales", como Raman recordó más tarde. [13] Hasta ese momento, el instituto aún no había reclutado investigadores regulares, [25] ni producido ningún artículo de investigación. [10] El artículo de Raman "Los anillos de Newton en luz polarizada" publicado en Nature en 1907 se convirtió en el primero del instituto. [26] El trabajo inspiró a IACS a publicar una revista, Bulletin of Indian Association for the Cultivation of Science, en 1909, en la que Raman fue el principal colaborador. [13]
En 1909, Raman fue transferido a Rangún , Birmania Británica (hoy Myanmar ), para ocupar el puesto de oficial de moneda. Después de sólo unos meses, tuvo que regresar a Madrás, ya que su padre murió de una enfermedad. La posterior muerte de su padre y los rituales funerarios lo obligaron a permanecer allí durante el resto del año. [27] Poco después de volver a ocupar su cargo en Rangún, fue transferido de nuevo a la India en Nagpur , Maharashtra, en 1910. [28] Incluso antes de servir un año en Nagpur, fue ascendido a Contador General en 1911 y nuevamente destinado a Calcuta. [27]
A partir de 1915, la Universidad de Calcuta comenzó a asignar investigadores bajo la dirección de Raman en el IACS. Sudhangsu Kumar Banerji (que más tarde se convertiría en Director General de los Observatorios del Departamento Meteorológico de la India ), un estudiante de doctorado bajo la dirección de Ganesh Prasad , fue su primer estudiante. [29] A partir del año siguiente, otras universidades siguieron su ejemplo, incluidas la Universidad de Allahabad , la Universidad de Rangún , el Queen's College Indore, el Instituto de Ciencias de Nagpur , el Krisnath College y la Universidad de Madrás. En 1919, Raman había guiado a más de una docena de estudiantes. [30] Tras la muerte de Sircar en 1919, Raman recibió dos puestos honorarios en el IACS, Profesor Honorario y Secretario Honorario. [25] Se refirió a este período como la "época dorada" de su vida. [31]
Raman fue elegido por la Universidad de Calcuta para convertirse en el Profesor Palit de Física , un puesto establecido en honor al benefactor Sir Taraknath Palit , en 1913. El senado universitario hizo el nombramiento el 30 de enero de 1914, como consta en las actas de la reunión:
En la reunión del Senado del 30 de enero de 1914 se hicieron los siguientes nombramientos para las cátedras Palit: Dr. PC Ray y Sr. CV Raman, MA... El nombramiento de cada profesor será permanente. Un profesor dejará su cargo al cumplir sesenta años de edad. [13]
Antes de 1914, Ashutosh Mukherjee había invitado a Jagadish Chandra Bose a ocupar el puesto, pero Bose lo rechazó. [32] Como segunda opción, Raman se convirtió en el primer profesor Palit de Física, pero se retrasó en aceptar el puesto cuando estalló la Primera Guerra Mundial . Fue solo en 1917, cuando se unió al Rajabazar Science College , un campus creado por la Universidad de Calcuta en 1914, que se convirtió en profesor de pleno derecho. [13] Renunció a regañadientes como funcionario público después de una década de servicio, lo que se describió como un "sacrificio supremo" [25] ya que su salario como profesor sería aproximadamente la mitad de su salario en ese momento. Pero para su beneficio, los términos y condiciones como profesor se indicaron explícitamente en el informe de su ingreso a la universidad, que decía:
La aceptación del Sr. CV Raman de la Cátedra Sir TN Palit con la condición de que no se le exija salir de la India... Se informó que el Sr. CV Raman se unió a su nombramiento como Profesor Palit de Física a partir del 2.7.17... El Sr. Raman informó que no se le exigirá que acepte ningún trabajo de enseñanza en clases de maestría y maestría, en detrimento de su propia investigación o para ayudar a estudiantes avanzados en sus investigaciones. [29]
El nombramiento de Raman como profesor Palit fue fuertemente objetado por algunos miembros del Senado de la Universidad de Calcuta, especialmente miembros extranjeros, ya que no tenía doctorado y nunca había estudiado en el extranjero. Como una especie de réplica, Asutosh Mukherjee organizó un DSc honorario que la Universidad de Calcuta le confirió a Raman en 1921. El mismo año visitó Oxford para dar una conferencia en el Congreso de Universidades del Imperio Británico. [33] Ya se había ganado una gran reputación para entonces, y sus anfitriones fueron los premios Nobel JJ Thomson y Lord Rutherford . [34] Tras su elección como miembro de la Royal Society en 1924, Mukherjee le preguntó sobre sus planes futuros, a lo que respondió diciendo: "El Premio Nobel, por supuesto". [25] En 1926, fundó el Indian Journal of Physics y actuó como el primer editor. [35] En el segundo volumen de la revista se publicó su famoso artículo “Una nueva radiación”, en el que informaba del descubrimiento del efecto Raman . [36] [37]
Con su antiguo alumno Panchapakesa Krishnamurti , Raman fundó una empresa llamada Travancore Chemical and Manufacturing Co. Ltd. en 1943. [40] La empresa, rebautizada como TCM Limited en 1996, fue uno de los primeros fabricantes de productos químicos orgánicos e inorgánicos de la India. [41] En 1947, Raman fue nombrado primer profesor nacional por el nuevo gobierno de la India independiente. [42]
Raman se retiró del IISC en 1948 y fundó el Instituto de Investigación Raman en Bangalore un año después, donde fue director y permaneció activo hasta su muerte en 1970. [42]
Uno de los intereses de Raman era la base científica de los sonidos musicales. Se inspiró en The Sensations of Tone de Hermann von Helmholtz , el libro que encontró cuando se unió a la IACS. [24] Publicó sus hallazgos prolíficamente entre 1916 y 1921. Desarrolló la teoría de la vibración transversal de los instrumentos de cuerda frotada basada en la superposición de velocidades. Uno de sus primeros estudios fue sobre el tono lobo en violines y violonchelos. [43] [44] Estudió la acústica de varios violines e instrumentos relacionados, incluidos los instrumentos de cuerda indios, [45] [46] y las salpicaduras de agua. [47] Incluso realizó lo que llamó "Experimentos con violines tocados mecánicamente". [48]
Raman también estudió la singularidad de los tambores indios. [49] Sus análisis de la naturaleza armónica de los sonidos del tabla y el mridangam fueron los primeros estudios científicos sobre las percusiones indias. [50] Escribió una investigación crítica sobre las vibraciones de la cuerda del pianoforte que se conoció como la teoría de Kaufmann. [51] Durante su breve visita a Inglaterra en 1921, logró estudiar cómo viaja el sonido en la Galería Whispring de la cúpula de la Catedral de San Pablo en Londres que produce efectos de sonido inusuales. [52] [53] Su trabajo sobre acústica fue un preludio importante, tanto experimental como conceptual, para sus trabajos posteriores sobre óptica y mecánica cuántica . [54]
Color azul del mar
Raman, en su creciente aventura en la óptica, comenzó a investigar la dispersión de la luz a partir de 1919. [55] Su primer descubrimiento fenomenal de la física de la luz fue el color azul del agua de mar . Durante un viaje de regreso a casa desde Inglaterra a bordo del SS Narkunda en septiembre de 1921, contempló el color azul del mar Mediterráneo . Utilizando un equipo óptico simple, un espectroscopio de bolsillo y un prisma Nicol en la mano, estudió el agua del mar. [56] De varias hipótesis sobre el color del mar propuestas en ese momento, [57] [58] la mejor explicación había sido la de Lord Rayleigh en 1910, según la cual, "El tan admirado azul oscuro del mar profundo no tiene nada que ver con el color del agua, sino que es simplemente el azul del cielo visto por reflexión". [59] Rayleigh había descrito correctamente la naturaleza del cielo azul mediante un fenómeno conocido actualmente como dispersión de Rayleigh , [60] la dispersión de la luz y la refracción por las partículas de la atmósfera. [61] Su explicación del color azul del agua fue aceptada instintivamente como correcta. Raman podía ver el agua utilizando un prisma de Nicol para evitar la influencia de la luz solar reflejada por la superficie. Describió cómo el mar parece incluso más azul de lo habitual, contradiciendo a Rayleigh. [62]
Tan pronto como el SS Narkunda atracó en el puerto de Bombay (hoy puerto de Bombay ), Raman terminó un artículo titulado "El color del mar", que se publicó en la edición de noviembre de 1921 de Nature . Señaló que la explicación de Rayleigh es "cuestionable mediante un modo simple de observación" (utilizando el prisma de Nicol). [62] Como pensaba:
Mirando hacia el agua con un Nicol delante del ojo para eliminar los reflejos de la superficie, se podía ver el recorrido de los rayos del sol entrando en el agua y, gracias a la perspectiva, pareciendo converger en un punto situado a una profundidad considerable en el interior de la misma. La pregunta es: ¿qué es lo que difracta la luz y hace visible su paso? Una posibilidad interesante que debe considerarse a este respecto es que las partículas difractantes puedan ser, al menos en parte, las propias moléculas del agua. [13]
Página de título de La difracción molecular de la luz de Raman (1922)
Cuando llegó a Calcuta, le pidió a su estudiante KR Ramanathan, que era de la Universidad de Rangún, que realizara más investigaciones en el IACS. [63] A principios de 1922, Raman llegó a una conclusión, como informó en las Actas de la Royal Society de Londres :
En este artículo se propone proponer una visión completamente diferente: en este fenómeno, como en el caso paralelo del color del cielo, la difracción molecular determina la luminosidad observada y, en gran medida, también su color. Como paso previo necesario al análisis, se presentará un cálculo teórico y observaciones experimentales de la intensidad de la dispersión molecular en el agua. [64]
Fiel a sus palabras, Ramanathan publicó un elaborado hallazgo experimental en 1923. [65] Su estudio posterior de la Bahía de Bengala en 1924 proporcionó la evidencia completa. [66] Ahora se sabe que el color intrínseco del agua se atribuye principalmente a la absorción selectiva de longitudes de onda más largas de luz en las regiones roja y naranja del espectro , debido a los matices de los modos de estiramiento de absorción infrarroja OH (oxígeno e hidrógeno combinados) de las moléculas de agua. [67]
Efecto Raman
Fondo
El segundo descubrimiento importante de Raman sobre la dispersión de la luz fue un nuevo tipo de radiación, un fenómeno homónimo llamado efecto Raman. [68] Después de descubrir la naturaleza de la dispersión de la luz que causaba el color azul del agua, se centró en el principio detrás del fenómeno. Sus experimentos en 1923 mostraron la posibilidad de que se formaran otros rayos de luz además del rayo incidente cuando la luz solar se filtraba a través de un vidrio violeta en ciertos líquidos y sólidos. Ramanathan creía que este era un caso de un "rastro de fluorescencia ". [13] En 1925, KS Krishnan , un nuevo investigador asociado, señaló el trasfondo teórico de la existencia de una línea de dispersión adicional junto a la dispersión elástica polarizada habitual cuando la luz se dispersa a través de un líquido. [69] Se refirió al fenómeno como "fluorescencia débil". [70] Pero los intentos teóricos de justificar el fenómeno fueron bastante inútiles durante los siguientes dos años. [71]
"Excelente noticia... muy bonita, en verdad. Pero mira, Krishnan. Si esto es cierto en lo que respecta a los rayos X, debe ser cierto también en lo que respecta a la luz. Siempre lo he pensado así. Debe haber un análogo óptico del efecto Compton. Debemos investigarlo y estamos en el camino correcto. Debe ser encontrado y lo será. El Premio Nobel debe ser ganado." [74]
Pero el origen de la inspiración fue más allá. Como Compton recordaría más tarde, "probablemente fue el debate de Toronto lo que le llevó a descubrir el efecto Raman dos años más tarde". [24] El debate de Toronto trataba sobre la discusión sobre la existencia del quantum de luz en la reunión de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia celebrada en Toronto en 1924. Allí Compton presentó sus hallazgos experimentales, que William Duane, de la Universidad de Harvard, argumentó con los suyos propios con pruebas de que la luz era una onda. [75] Raman se puso del lado de Duane y dijo: "Compton, eres un muy buen polemista, pero la verdad no está en ti". [24]
Los experimentos de dispersión
Un espectro Raman temprano del benceno publicado por Raman y Krishnan. [76]
Krishnan comenzó el experimento a principios de enero de 1928. [63] El 7 de enero descubrió que, independientemente del tipo de líquido puro que utilizara, siempre producía fluorescencia polarizada dentro del espectro visible de la luz. Cuando Raman vio el resultado, se sorprendió de que nunca hubiera observado tal fenómeno durante todos esos años. [63] Esa noche, él y Krishnan denominaron al nuevo fenómeno "dispersión modificada", haciendo referencia al efecto Compton como una dispersión no modificada. El 16 de febrero enviaron un manuscrito a Nature titulado "Un nuevo tipo de radiación secundaria", que se publicó el 31 de marzo. [77]
El 28 de febrero de 1928, obtuvieron espectros de la dispersión modificada separados de la luz incidente . Debido a la dificultad de medir las longitudes de onda de la luz, habían estado confiando en la observación visual del color producido por la luz solar a través de un prisma. Raman había inventado un tipo de espectrógrafo para detectar y medir ondas electromagnéticas. [34] [78] Refiriéndose a la invención, Raman comentó más tarde: "Cuando recibí mi Premio Nobel, había gastado apenas 200 rupias en mi equipo", [79] aunque era obvio que su gasto total para todo el experimento fue mucho más que eso. [80] A partir de ese momento pudieron utilizar el instrumento utilizando luz monocromática de una lámpara de arco de mercurio que penetraba material transparente y se dejaba caer sobre un espectrógrafo para registrar su espectro. Las líneas de dispersión ahora podían medirse y fotografiarse. [81] [82]
Anuncio
Ese mismo día, Raman hizo el anuncio ante la prensa. La Associated Press de la India lo publicó al día siguiente, el 29 de febrero, como "Nueva teoría de la radiación: el descubrimiento del profesor Raman". [83] Publicó la noticia como:
El profesor CV Raman, FRS, de la Universidad de Calcuta, ha hecho un descubrimiento que promete ser de importancia fundamental para la física... El nuevo fenómeno presenta características aún más sorprendentes que las descubiertas por el profesor Compton con los rayos X. La característica principal observada es que cuando la materia es excitada por luz de un color, los átomos que contiene emiten luz de dos colores, uno de los cuales es diferente del color excitante y se encuentra más abajo en el espectro. Lo asombroso es que el color alterado es completamente independiente de la naturaleza de la sustancia utilizada. [68]
La noticia fue reproducida por The Statesman el 1 de marzo bajo el titular "Dispersión de luz por átomos - Nuevo fenómeno - Descubrimiento de un profesor de Calcuta". [84] Raman presentó un informe de tres párrafos del descubrimiento el 8 de marzo a Nature y fue publicado el 21 de abril. [85] Los datos reales fueron enviados a la misma revista el 22 de marzo y fueron publicados el 5 de mayo. [86] Raman presentó la descripción formal y detallada como "Una nueva radiación" en la reunión de la Asociación de Ciencias del Sur de la India en Bangalore el 16 de marzo. Su conferencia fue publicada en el Indian Journal of Physics el 31 de marzo. [36] Mil copias de la reimpresión del artículo fueron enviadas a científicos de diferentes países ese día. [37]
Recepción y resultado
Algunos físicos, en particular los franceses y alemanes, se mostraron inicialmente escépticos sobre la autenticidad del descubrimiento. Georg Joos, de la Universidad Friedrich Schiller de Jena, preguntó a Arnold Sommerfeld, de la Universidad de Múnich : "¿Cree usted que el trabajo de Raman sobre el efecto óptico Compton en líquidos es fiable?... La nitidez de las líneas dispersas en los líquidos me parece dudosa". Sommerfeld intentó entonces reproducir el experimento, pero fracasó. [87] El 20 de junio de 1928, Peter Pringsheim, de la Universidad de Berlín, fue capaz de reproducir con éxito los resultados de Raman. Fue el primero en acuñar los términos Ramaneffekt y Linien des Ramaneffekts en sus artículos publicados los meses siguientes. [88] [89] Inmediatamente después se utilizaron las versiones en inglés, "Raman effect" y "Raman lines". [90] [22] [91]
Además de ser un fenómeno nuevo en sí mismo, el efecto Raman fue una de las primeras pruebas de la naturaleza cuántica de la luz . Robert W. Wood, de la Universidad Johns Hopkins , fue el primer estadounidense en confirmar el efecto Raman a principios de 1929. [92] Realizó una serie de verificaciones experimentales, tras las cuales comentó: "Me parece que este hermoso descubrimiento que resultó del largo y paciente estudio de Raman sobre el fenómeno de la dispersión de la luz es una de las pruebas más convincentes de la teoría cuántica". [93] [94] El campo de la espectroscopia Raman llegó a basarse en este fenómeno, y Ernest Rutherford , presidente de la Royal Society , se refirió a él en su presentación de la Medalla Hughes a Raman en 1930 como "uno de los tres o cuatro mejores descubrimientos en física experimental en la última década". [74]
Raman estaba seguro de que también ganaría el Premio Nobel de Física, pero se decepcionó cuando el premio Nobel fue para Owen Richardson en 1928 y para Louis de Broglie en 1929. Estaba tan seguro de ganar el premio en 1930 que reservó entradas en julio, aunque los premios se anunciarían en noviembre. Ojeaba el periódico de cada día en busca del anuncio del premio, y lo tiraba a la basura si no incluía la noticia. [95] Finalmente ganó ese año. [96]
Trabajo posterior
Raman tenía vínculos con la Universidad Hindú de Benarés en Varanasi . Asistió a la ceremonia de fundación de la BHU [97] y dictó conferencias sobre matemáticas y "Algunos nuevos caminos en física" durante la serie de conferencias organizada en la universidad del 5 al 8 de febrero de 1916. [98] También ocupó el puesto de profesor visitante permanente. [99]
Junto con Suri Bhagavantam , determinó el giro de los fotones en 1932, lo que confirmó aún más la naturaleza cuántica de la luz. [100] [91] Con otro estudiante, Nagendra Nath, proporcionó la explicación teórica correcta para el efecto acústico-óptico (dispersión de la luz por ondas sonoras) en una serie de artículos que dieron como resultado la célebre teoría de Raman-Nath. [101] Los moduladores y los sistemas de conmutación basados en este efecto han permitido componentes de comunicación óptica basados en sistemas láser . [102]
Otras investigaciones que realizó incluyeron estudios experimentales y teóricos sobre la difracción de la luz por ondas acústicas de frecuencias ultrasónicas e hipersónicas , [103] [104] y aquellos sobre los efectos producidos por los rayos X en las vibraciones infrarrojas en cristales expuestos a la luz ordinaria que fueron publicados entre 1935 y 1942. [105] [106]
En 1948, a través del estudio del comportamiento espectroscópico de los cristales, abordó los problemas fundamentales de la dinámica cristalina de una manera nueva. [107] [108] Se ocupó de la estructura y las propiedades del diamante desde 1944 hasta 1968, [109] [110] la estructura y el comportamiento óptico de numerosas sustancias iridiscentes , incluyendo labradorita , [111] feldespato perlado , [112] ágata , [113] cuarzo , [114] ópalo , [115] y perla a principios de la década de 1950. [116] Entre sus otros intereses estaban la óptica de los coloides y la anisotropía eléctrica y magnética . [117] [118] Sus últimos intereses en la década de 1960 fueron las propiedades biológicas como los colores de las flores y la fisiología de la visión humana . [119] [120] [121]
Vida personal
Raman se casó con Lokasundari Ammal, hija de S. Krishnaswami Iyer, quien era el Superintendente de Aduanas Marítimas en Madrás, en 1907. [23] El día de la boda se registra popularmente como el 6 de mayo, [122] [123] [124] pero la sobrina nieta y biógrafa de Raman, Uma Parameswaran , [125] reveló una fecha real del 2 de junio de 1907. [126] Fue un matrimonio arreglado por él mismo y su esposa tenía 13 años. [127] [42] [128] (Las fuentes se contradicen sobre su edad, ya que se especifica que su año de nacimiento es 1892, [22] [123] [124] lo que la haría tener unos 15 años; pero Parameswaran afirmó que tenía 13 años, [129] corroborado por su obituario en Current Science que mencionaba su edad como 86 años al momento de su muerte el 22 de mayo de 1980. [130] ) Su esposa luego contó en broma que su matrimonio no se debía tanto a su destreza musical (estaba tocando la veena cuando se conocieron) como a "la asignación adicional que el Departamento de Finanzas les daba a sus oficiales casados". [42] La asignación adicional se refiere a 150 INR adicionales para los oficiales casados en ese momento. [23] Poco después de mudarse a Calcuta en 1907, la pareja fue acusada de convertirse al cristianismo. Esto se debía a que visitaban con frecuencia la Iglesia de San Juan en Calcuta, ya que Lokasundari estaba fascinado con la música de la iglesia y Raman con la acústica. [42]
A lo largo de su vida, Raman desarrolló una extensa colección personal de piedras, minerales y materiales con interesantes propiedades de dispersión de la luz, que obtuvo de sus viajes por el mundo y como obsequios. [132] A menudo llevaba un pequeño espectroscopio de mano para estudiar especímenes. [133] Estos, junto con su espectrógrafo, están en exhibición en el IISc. [134] [135]
Lord Rutherford fue decisivo en algunos de los momentos más importantes de la vida de Raman. Lo nominó para el Premio Nobel de Física en 1930, le entregó la Medalla Hughes como Presidente de la Royal Society en 1930 y lo recomendó para el puesto de Director del IISc en 1932. [10]
Raman tenía una sensación de obsesión con el Premio Nobel. En un discurso en la Universidad de Calcuta, dijo: "No me siento halagado por el honor que me han concedido [la beca de la Royal Society en 1924]. Es un logro pequeño. Si hay algo a lo que aspiro, es al Premio Nobel. Verán que lo obtendré en cinco años". [136] Sabía que si recibía el Premio Nobel, no podía esperar al anuncio del Comité Nobel, que normalmente se hace hacia finales de año, considerando el tiempo que se requiere para llegar a Suecia por vía marítima. [137] Con confianza, reservó dos billetes, uno para su esposa, para un barco de vapor a Estocolmo en julio de 1930. [138] Poco después de recibir el Premio Nobel, le preguntaron en una entrevista cuáles podrían ser las consecuencias si hubiera descubierto el efecto Raman antes, a lo que respondió: "Entonces debería haber compartido el Premio Nobel con Compton y eso no me habría gustado; preferiría recibirlo entero". [139]
Puntos de vista religiosos
Aunque Raman apenas hablaba de religión, era abiertamente agnóstico , [140] pero se oponía a ser etiquetado como ateo. [21] Su agnosticismo estaba en gran medida influenciado por el de su padre, que se adhirió a las filosofías de Herbert Spencer , Charles Bradlaugh y Robert G. Ingersoll . [141] Resentía los rituales tradicionales hindúes [142] pero no los abandonó en los círculos familiares. [143] [144] También estaba influenciado por la filosofía de Advaita Vedanta . [145] El pagri tradicional (turbante indio) con un mechón debajo y un upanayana (hilo sagrado hindú) eran su atuendo característico. Aunque no era costumbre usar turbantes en la cultura del sur de la India, él explicaba su hábito como: "Oh, si no usara uno, mi cabeza se hincharía. Todos me elogian mucho y necesito un turbante para contener mi ego". [24] Incluso atribuyó su turbante al reconocimiento que recibió en su primera visita a Inglaterra, en particular de JJ Thomson y Lord Rutherford. [42] En un discurso público, dijo una vez:
No existe el Cielo, ni Swarga , ni el Infierno, ni el renacimiento, ni la reencarnación , ni la inmortalidad. Lo único que es cierto es que el hombre nace, vive y muere. Por lo tanto, debe vivir su vida correctamente. [146]
En un encuentro amistoso con Mahatma Gandhi y Gilbert Rahm, un zoólogo alemán, la conversación giró en torno a la religión. Raman habló:
Responderé a su pregunta [de Rahm]. Si hay un Dios, debemos buscarlo en el universo. Si no está allí, no vale la pena buscarlo... Los crecientes descubrimientos en la ciencia de la astronomía y la física parecen ser cada vez más revelaciones de Dios. [21]
En su lecho de muerte, le dijo a su esposa: "Creo sólo en el Espíritu del Hombre", y pidió para su funeral: "Sólo una cremación limpia y sencilla para mí, sin jerga, por favor". [142]
Muerte
A finales de octubre de 1970, Raman sufrió un paro cardíaco y se desplomó en su laboratorio. Fue trasladado al hospital, donde los médicos diagnosticaron su estado y declararon que no sobreviviría hasta dentro de cuatro horas. [147] Sin embargo, sobrevivió unos días y pidió quedarse en los jardines de su instituto rodeado de sus seguidores y admiradores. [148]
Dos días antes de morir, Raman le dijo a uno de sus antiguos estudiantes: "No permitas que las revistas de la Academia mueran, pues son indicadores sensibles de la calidad de la ciencia que se hace en el país y de si la ciencia está arraigando en él o no". [42] Esa tarde, Raman se reunió con el Consejo de Administración de su instituto en su dormitorio y discutió con ellos el destino de la administración del instituto. [148] También le encargó a su esposa que realizara una cremación sencilla sin ningún ritual después de su muerte. Murió por causas naturales a primera hora de la mañana siguiente, el 21 de noviembre de 1970, a la edad de 82 años. [147]
Con la noticia de la muerte de Raman, la Primera Ministra Indira Gandhi lo anunció públicamente, diciendo:
El país, la Cámara [del Parlamento] y todos nosotros lamentaremos la muerte del Dr. CV Raman. Fue el científico más grande de la India moderna y uno de los mayores intelectos que nuestro país ha producido en su larga historia. Su mente era como el diamante, que estudiaba y explicaba. El trabajo de su vida consistió en arrojar luz sobre la naturaleza de las luces, y el mundo lo honró de muchas maneras por el nuevo conocimiento que obtuvo para la ciencia. [149]
Controversias
El premio Nobel
Descubrimiento independiente
En 1928, Grigory Landsberg y Leonid Mandelstam, de la Universidad Estatal de Moscú, descubrieron de forma independiente el efecto Raman. Publicaron sus hallazgos en la edición de julio de Naturwissenschaften [ 150] y presentaron sus hallazgos en el Sexto Congreso de la Asociación Rusa de Físicos celebrado en Saratov entre el 5 y el 16 de agosto [151] . En 1930, fueron nominados para el Premio Nobel junto con Raman. Sin embargo, según el Comité Nobel: (1) los rusos no llegaron a una interpretación independiente de su descubrimiento, ya que citaron el artículo de Raman; (2) observaron el efecto solo en cristales, mientras que Raman y Krishnan lo observaron en sólidos, líquidos y gases, y por lo tanto demostraron la naturaleza universal del efecto; (3) los problemas relacionados con la intensidad de las líneas Raman e infrarrojas en los espectros se habían explicado durante el año anterior; (4) el método Raman se había aplicado con gran éxito en diferentes campos de la física molecular; y (5) el efecto Raman había ayudado eficazmente a comprobar las propiedades de simetría de las moléculas y, por tanto, los problemas relacionados con el espín nuclear en la física atómica. [152]
El Comité Nobel propuso únicamente el nombre de Raman a la Real Academia Sueca de Ciencias para el Premio Nobel. [152] Más tarde aparecieron pruebas de que los rusos habían descubierto el fenómeno antes, una semana antes del descubrimiento de Raman y Krishnan. [153] Según la carta de Mandelstam (a Orest Khvolson ), el ruso había observado la línea espectral el 21 de febrero de 1928. [154]
El papel de Krishnan
Krishnan no fue nominado para el Premio Nobel a pesar de que fue el principal investigador en el descubrimiento del efecto Raman. [87] Fue él solo quien notó por primera vez la nueva dispersión. [63] Krishnan fue coautor de todos los artículos científicos sobre el descubrimiento en 1928, excepto dos. Él solo escribió todos los estudios de seguimiento. [155] [156] [157] El propio Krishnan nunca se declaró digno del premio. [158] Pero Raman admitió más tarde que Krishnan fue el codescubridor. [87] Sin embargo, permaneció abiertamente antagónico hacia Krishnan, que este último describió como "la mayor tragedia de mi vida". [158] Después de la muerte de Krishnan, Raman le dijo a un corresponsal de The Times of India : "Krishnan fue el mayor charlatán que he conocido, y toda su vida se disfrazó con el manto del descubrimiento de otro hombre". [159]
La controversia entre Raman y Born
Entre octubre de 1933 y marzo de 1934, Max Born fue empleado por el IISc como profesor de Física Teórica tras la invitación de Raman a principios de 1933. [160] Born en ese momento era un refugiado de la Alemania nazi y trabajaba temporalmente en el St John's College de Cambridge . [161] Desde principios del siglo XX, Born había desarrollado una teoría sobre la dinámica de redes basada en propiedades térmicas. [162] Presentó su teoría en una de sus conferencias en el IISc. Para entonces, Raman había desarrollado una teoría diferente y afirmaba que la teoría de Born contradecía los datos experimentales. [160] Su debate duró décadas. [163] [164]
En esta disputa, Born recibió el apoyo de la mayoría de los físicos, [165] ya que su punto de vista demostró ser una mejor explicación. [160] La teoría de Raman fue generalmente considerada como de relevancia parcial. [166] Más allá del debate intelectual, su rivalidad se extendió a niveles personales y sociales. Born dijo más tarde que Raman probablemente lo consideraba un "enemigo". [160] A pesar de la creciente evidencia a favor de la teoría de Born, Raman se negó a ceder. Como editor de Current Science rechazó artículos que apoyaban la teoría de Born. [167] Born fue nominado varias veces al Premio Nobel específicamente por sus contribuciones a la teoría de redes, y finalmente lo ganó por sus trabajos estadísticos sobre mecánica cuántica en 1954. El relato fue escrito como un "Premio Nobel tardío". [168]
Autoridades indias
Raman sentía aversión por el entonces Primer Ministro de la India, Jawaharlal Nehru, y por sus políticas en materia científica. En una ocasión, estrelló el busto de Nehru contra el suelo. En otra, destrozó con un martillo su medallón del Bharat Ratna , que le había regalado el gobierno de Nehru. [169] [170] Se burló públicamente de Nehru cuando este último visitó el Instituto de Investigación Raman en 1948. Allí mostraron una pieza de oro y cobre contra una luz ultravioleta. Nehru fue engañado para que creyera que el cobre, que brillaba más que cualquier otro metal, era oro. Raman se apresuró a señalar: "Señor Primer Ministro, no todo lo que reluce es oro". [171]
En la misma ocasión, Nehru ofreció a Raman ayuda financiera para su instituto, a lo que Raman se negó rotundamente respondiendo: "Ciertamente no quiero que esto se convierta en otro laboratorio del gobierno". [147] Raman estaba particularmente en contra del control de los programas de investigación por parte del gobierno, como en el establecimiento del Centro de Investigación Atómica Bhabha (BARC), la Organización de Investigación y Desarrollo de Defensa (DRDO) y el Consejo de Investigación Científica e Industrial (CSIR). [167] [172] Siguió siendo hostil a las personas asociadas con estos establecimientos, incluidos Homi J. Bhabha , SS Bhatnagar y su estudiante favorito, Krishnan. Incluso llamó a estos programas el "efecto Nehru-Bhatnagar". [173] [174] [175] En 1959, Raman propuso establecer otro instituto de investigación en Madrás. El Gobierno de Madrás le aconsejó que solicitara fondos al gobierno central. Pero Raman previó claramente, cuando respondió a C. Subramaniam , entonces Ministro de Finanzas y Educación en Madrás, que su propuesta al gobierno de Nehru "sería recibida con un rechazo". Así terminó el plan. [172]
Raman describió a las autoridades de la AICC como "un gran tamasha " (drama o espectáculo) que simplemente se limitaba a discutir cuestiones sin tomar medidas. En cuanto a los problemas de los recursos alimentarios en la India, su consejo al gobierno fue: "Debemos dejar de reproducirnos como cerdos y el problema se resolverá por sí solo". [136]
Academia de Ciencias de la India
La Academia India de Ciencias nació de los conflictos que se suscitaron durante los procedimientos de propuesta para una organización científica nacional en línea con la Royal Society. [176] En 1933, la Asociación del Congreso de Ciencias de la India (ISCA), en ese momento la organización científica más grande, planeó establecer un organismo científico nacional, que estaría autorizado para asesorar al gobierno en asuntos científicos. [177] Sir Richard Gregory , entonces editor de Nature, en su visita a la India había sugerido a Raman, como editor de Current Science , que estableciera una Academia India de Ciencias. Raman opinaba que debería ser una membresía exclusivamente india en oposición al consenso general de que se deberían incluir miembros británicos. Resolvió que "¿Cómo puede prosperar la ciencia de la India bajo la tutela de una academia que tiene su propio consejo de 30, 15 de los cuales son británicos de los cuales solo dos o tres son lo suficientemente aptos para ser sus miembros?". El 1 de abril de 1933, convocó una reunión separada de los científicos del sur de la India. Él y Subba Rao renunciaron oficialmente a la ISCA. [178]
Raman registró la nueva organización como Academia India de Ciencias el 24 de abril ante el Registro de Sociedades. [177] Era un nombre provisional que se cambiaría a Real Sociedad de la India después de la aprobación de la Carta Real . El Gobierno de la India no la reconoció como un organismo científico nacional oficial, por lo que la ICSA creó una organización separada llamada Instituto Nacional de Ciencias de la India el 7 de enero de 1935 (pero nuevamente cambió a Academia Nacional de Ciencias de la India en 1970). [178] La INSA había sido dirigida por los principales rivales de Raman, incluidos Meghnad Saha , Bhabha, Bhatnagar y Krishnan. [176]
Instituto Indio de Ciencias
Raman tuvo un gran desencuentro con las autoridades del Instituto Indio de Ciencias (IISc). Se le acusó de un desarrollo parcial de la física, mientras ignoraba otros campos. [160] Carecía de personalidad diplomática con otros colegas, lo que S. Ramaseshan , su sobrino y más tarde director del IISc, recordó diciendo: "Raman entró allí como un elefante en una cristalería". [142] Quería una investigación en física al nivel de las de los institutos occidentales, pero a expensas de otros campos de la ciencia. [160] Max Born observó: "Raman encontró un lugar soñoliento donde se estaba haciendo muy poco trabajo por parte de una cantidad de personas extremadamente bien pagadas". [142] En la reunión del Consejo, Kenneth Aston, profesor del Departamento de Tecnología Eléctrica, criticó duramente a Raman y la contratación de Born por parte de Raman. Raman tenía toda la intención de darle el puesto completo de profesor a Born. [24] Aston incluso atacó personalmente a Born al referirse a él como alguien "que fue rechazado por su propio país, un renegado y por lo tanto un científico de segunda categoría no apto para ser parte de la facultad, mucho menos para ser el jefe del departamento de física". [179]
En enero de 1936, el Consejo del IISc constituyó un comité de revisión para supervisar la conducta de Raman. El comité, presidido por James Irvine , director y vicerrector de la Universidad de St Andrews , informó en marzo que Raman había hecho un mal uso de los fondos y había desplazado por completo el "centro de gravedad" hacia la investigación en física, y también que la propuesta de Born como profesor de física matemática (que ya había sido aprobada por el Consejo en noviembre de 1935) no era económicamente viable. [160] El Consejo ofreció a Raman dos opciones: dimitir del instituto con efecto a partir del 1 de abril o dimitir como director y continuar como profesor de física; si no hacía su elección, sería despedido. Raman se inclinó por la segunda opción. [180]
La Royal Society
Raman nunca pareció haber tenido una opinión muy positiva de la membresía de la Royal Society. [136] Presentó su renuncia como miembro el 9 de marzo de 1968, que el Consejo de la Royal Society aceptó el 4 de abril. Sin embargo, no se documentó el motivo exacto. [181] Una razón podría ser la objeción de Raman a la designación de "súbditos británicos" como una de las categorías de los miembros. En particular, después de la Independencia de la India , la Royal Society tuvo sus propias disputas sobre este asunto. [182]
Según Subrahmanyan Chandrasekhar, The London Times había hecho una vez una lista de los miembros, en la que Raman estaba omitido. Raman escribió a Patrick Blackett , el entonces presidente de la sociedad, y le exigió una explicación. Se sintió abatido por la respuesta de Blackett de que la sociedad no tenía ningún papel en el periódico. [183] Según Krishnan, otra causa fue una crítica desaprobatoria que Raman recibió sobre un manuscrito que había enviado a las Actas de la Royal Society . Podrían haber sido estos factores acumulativos, ya que Raman escribió en su carta de renuncia y dijo: "He tomado esta decisión después de una cuidadosa consideración de todas las circunstancias del caso. Solicito que se acepte mi renuncia y que se elimine mi nombre de la lista de miembros de la Sociedad". [181]
Honores y premios
Busto de Chandrasekhara Venkata Raman en el jardín del Museo Industrial y Tecnológico Birla.
En 1924 fue elegido miembro de la Royal Society . [3] Sin embargo, renunció a la beca en 1968 por razones no registradas, siendo el único miembro indio de la Royal Society en hacerlo. [190]
En 1930, ganó el Premio Nobel de Física "por su trabajo sobre la dispersión de la luz y por el descubrimiento del efecto que lleva su nombre". [96] Fue el primer asiático y el primer no blanco en recibir un Premio Nobel en ciencias. Antes de él, Rabindranath Tagore (también indio) había recibido el Premio Nobel de Literatura en 1913.
En 1930 recibió la Medalla Hughes de la Royal Society. [74]
En este instituto, Sir CV Raman descubrió en 1928 que cuando un haz de luz de color entraba en un líquido, una fracción de la luz dispersada por ese líquido era de un color diferente. Raman demostró que la naturaleza de esta luz dispersa dependía del tipo de muestra presente. Otros científicos comprendieron rápidamente la importancia de este fenómeno como herramienta analítica y de investigación y lo llamaron el efecto Raman. Este método se volvió aún más valioso con la llegada de las computadoras y los láseres modernos. Sus usos actuales van desde la identificación no destructiva de minerales hasta la detección temprana de enfermedades potencialmente mortales. Por su descubrimiento, Raman recibió el Premio Nobel de Física en 1930. [34]
Beyond Rainbows: The Quest & Achievement of Dr. CV Raman , un documental sobre el físico dirigido por Ananya Banerjee, se emitió en Doordarshan , la emisora pública nacional india, en 2004. [208]
^ Antes de 1970, la Academia Nacional de Ciencias de la India se denominaba "Instituto Nacional de Ciencias de la India" y sus miembros llevaban el nombre posnominal "FNI". El nombre posnominal pasó a ser "FNA" en 1970, cuando la asociación adoptó su nombre actual.
^ Aunque fue elegido miembro en 1935, Raman no completó los pasos formales requeridos para ser considerado miembro activo y su beca por lo tanto caducó. [187] Sin embargo, la Academia continúa registrándolo como "miembro fallecido". [188]
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Enlaces externos
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