CV Ramán -C. V. Raman


Chandrasekhara Venkata Raman

FNA , FASc , FIAS , FASB , NIF
Señor CV Raman.JPG
raman en 1930
Nacido
Chandrasekhara Venkata Raman

( 07/11/1888 )7 de noviembre de 1888
Fallecido 21 de noviembre de 1970 (1970-11-21)(82 años)
Bangalore , Mysore , India
alma mater Universidad de Madrás (BA, MA)
Conocido por efecto raman
Cónyuge Lokasundari Ammal (1908-1970)
Niños Chandrasekhar Raman y Venkatraman Radhakrishnan
Premios Miembro de la Royal Society (1924)
Medalla Matteucci (1928)
Knight Bachelor (1930)
Medalla Hughes (1930)
Premio Nobel de Física (1930)
Bharat Ratna (1954)
Premio Lenin de la Paz (1957)
carrera cientifica
Campos Física
Instituciones
estudiantes de doctorado GN Ramachandran
Vikram Ambalal Sarabhai
Shivaramakrishnan Pancharatnam
Otros estudiantes notables Kariamanickam Srinivasa Krishnan
K. R. Ramanathan
Firma
Sir Chandrasekhara Venkata Raman

Sir Chandrasekhara Venkata Raman FRS ( / r ɑː m ə n / ; 7 de noviembre de 1888 - 21 de noviembre de 1970) fue un físico indio conocido por su trabajo en el campo de la dispersión de la luz . Usando un espectrógrafo que desarrolló, él y su estudiante KS Krishnan descubrieron que cuando la luz atraviesa un material transparente, la luz desviada cambia su longitud de onda y frecuencia . Este fenómeno, un tipo de dispersión de la luz hasta ahora desconocido, al que llamaron "dispersión modificada" se denominó posteriormente efecto Raman o dispersión Raman . Raman recibió el Premio Nobel de Física de 1930 por el descubrimiento y fue el primer asiático en recibir un Premio Nobel en cualquier rama de la ciencia.

Nacido de padres tamiles brahmanes , Raman fue un niño precoz , completó su educación secundaria y superior en la escuela secundaria angloindia de St Aloysius a la edad de 11 y 13 años, respectivamente. Superó el examen de licenciatura de la Universidad de Madrás con honores en física del Presidency College a los 16 años. Su primer trabajo de investigación, sobre la difracción de la luz , se publicó en 1906 cuando aún era estudiante de posgrado. Al año siguiente obtuvo una maestría . Se incorporó al Servicio de Finanzas de la India en Calcuta como Contador General Adjunto a los 19 años. Allí conoció a la Asociación India para el Cultivo de la Ciencia (IACS), el primer instituto de investigación de la India, lo que le permitió realizar investigaciones independientes y donde hizo sus principales contribuciones en acústica y óptica .

En 1917, Ashutosh Mukherjee lo nombró primer profesor de física de Palit en el Rajabazar Science College de la Universidad de Calcuta . En su primer viaje a Europa , ver el mar Mediterráneo lo motivó a identificar la explicación predominante para el color azul del mar en ese momento, a saber, la luz reflejada dispersada por Rayleigh del cielo, como incorrecta. Fundó el Indian Journal of Physics en 1926. Se mudó a Bangalore en 1933 para convertirse en el primer director indio del Instituto Indio de Ciencias . Fundó la Academia India de Ciencias el mismo año. Estableció el Instituto de Investigación Raman en 1948, donde trabajó hasta sus últimos días.

El efecto Raman se descubrió el 28 de febrero de 1928. El gobierno de la India celebra anualmente el día como el Día Nacional de la Ciencia . En 1954, el Gobierno de India lo honró con el primer Bharat Ratna , su más alto galardón civil. Más tarde rompió el medallón en protesta contra las políticas del primer ministro Jawaharlal Nehru sobre la investigación científica.

Temprana edad y educación

CV Raman nació en Tiruchirapalli en la presidencia de Madrás de la India británica (ahora Tiruchirapalli , Tamil Nadu , India) de padres tamiles brahmanes , Chandrasekhara Ramanathan Iyer y Parvathi Ammal. Fue el segundo de ocho hermanos. Su padre era maestro 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". En 1892, su familia se mudó a Visakhapatnam (entonces Vishakapatnam, Vizagapatam o Vizag) en Andhra Pradesh cuando su padre fue designado para la facultad de física en el Colegio Mrs AV Narasimha Rao .

Raman se educó en la escuela secundaria angloindia de St Aloysius , Visakhapatnam . Aprobó la matrícula a los 11 años y el examen First Examination in Arts (equivalente al examen intermedio de hoy, curso preuniversitario ) con una beca a los 13 años, asegurando el primer puesto en ambos bajo la junta escolar de Andhra Pradesh (ahora Junta de Educación Secundaria de Andhra Pradesh). Educación ) examen.

En 1902, Raman se unió al Presidency College en Madrás (ahora Chennai ), donde su padre había sido transferido para enseñar matemáticas y física. En 1904, obtuvo una licenciatura de la Universidad de Madrás , donde ocupó el primer lugar y ganó las medallas de oro en física e inglés. A los 18 años, cuando aún 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. Obtuvo una maestría de la misma universidad con la más alta distinción en 1907. Su segundo artículo publicado en la misma revista ese año fue sobre la tensión superficial de los líquidos. Estaba junto al artículo de Lord Rayleigh sobre la sensibilidad del oído al sonido, y desde el cual Lord Rayleigh comenzó a comunicarse con Raman, cortésmente dirigiéndose a él como "Profesor".

Consciente de la capacidad de Raman, su profesor de física, Rhishard Llewellyn Jones, insistió en que siguiera investigando en Inglaterra. Jones organizó la inspección física de Raman con el coronel (Sir Gerald) Giffard. Raman a menudo tenía mala salud y era considerado como un "débil". La inspección reveló que no resistiría los duros climas de Inglaterra, cuyo incidente recordó más tarde, y dijo: "[Giffard] me examinó y certificó que iba a morir de tuberculosis... si fuera a Inglaterra . "

Carrera

El hermano mayor de Raman, Chandrasekhara Subrahmanya Ayyar, se había unido al Servicio de Finanzas de la India (ahora Servicio de Cuentas y Auditoría de la India ), el servicio gubernamental más prestigioso de la India. Sin condiciones para estudiar en el extranjero, Raman hizo lo mismo y calificó para el Servicio de Finanzas de la India, logrando el primer puesto en el examen de ingreso en febrero de 1907. Fue destinado a Calcuta (ahora Kolkata ) como Contador General Adjunto en junio de 1907. Fue allí donde quedó muy impresionado con la Asociación India para el Cultivo de la Ciencia (IACS), el primer instituto de investigación fundado en India en 1876. Inmediatamente se hizo amigo de Asutosh Dey, quien eventualmente se convertiría en su colaborador de toda la vida, Amrita Lal Sircar, fundadora y secretaria de IACS, y Ashutosh Mukherjee , miembro ejecutivo del instituto y vicerrector de la Universidad de Calcuta . Con su apoyo, obtuvo permiso para realizar investigaciones en IACS en su propio tiempo, incluso "a horas muy inusuales", como recordó Raman más tarde. Hasta ese momento, el instituto aún no había reclutado investigadores regulares ni producido ningún trabajo de investigación. El artículo de Raman "Anillos de Newton en luz polarizada" publicado en Nature en 1907 se convirtió en el primero del instituto. 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.

En 1909, Raman fue trasladado a Rangún , en la Birmania británica (ahora Myanmar ), para ocupar el puesto de oficial de divisas. Después de solo unos meses, tuvo que regresar a Madrás porque su padre murió a causa de una enfermedad. La posterior muerte de su padre y los ritos funerarios le obligaron a permanecer allí el resto del año. Poco después de que reasumiera su cargo en Rangún, fue trasladado de regreso a la India en Nagpur , Maharashtra, en 1910. Incluso antes de servir un año en Nagpur, fue ascendido a Contador General en 1911 y nuevamente enviado a Calcuta.

A partir de 1915, la Universidad de Calcuta comenzó a asignar becarios de investigación bajo la dirección de Raman en IACS. Sudhangsu Kumar Banerji (quien más tarde se convirtió en Director General de los Observatorios del Departamento Meteorológico de la India ), un becario de doctorado con Ganesh Prasad , fue su primer alumno. A partir del año siguiente, otras universidades siguieron su ejemplo, incluidas la Universidad de Allahabad , la Universidad de Rangoon , el Queen's College Indore, el Instituto de Ciencias, Nagpur , el Krisnath College y la Universidad de Madrás. Para 1919, Raman había guiado a más de una docena de estudiantes. Tras la muerte de Sircar en 1919, Raman recibió dos puestos honorarios en IACS, Profesor Honorario y Secretario Honorario. Se refirió a este período como la "era dorada" de su vida.

Raman fue elegido por la Universidad de Calcuta para convertirse en profesor de física de Palit , cargo establecido después del benefactor Sir Taraknath Palit , en 1913. El senado de la universidad hizo el nombramiento el 30 de enero de 1914, como consta en las actas de la reunión:

Los siguientes nombramientos para las Cátedras Palit se hicieron en la reunión del Senado del 30 de enero de 1914: Dr. PC Ray y Sr. CV Raman, MA... El nombramiento de cada profesor será permanente. Un profesor dejará vacante su cargo al cumplir los sesenta años de su edad.

Antes de 1914, Ashutosh Mukherjee había invitado a Jagadish Chandra Bose a ocupar el puesto, pero Bose se negó. Como segunda opción, Raman se convirtió en el primer profesor de física de Palit, pero se retrasó para ocupar el puesto cuando estalló la Primera Guerra Mundial . Fue solo en 1917 cuando se unió a Rajabazar Science College , un campus creado por la Universidad de Calcuta en 1914, que se convirtió en profesor de pleno derecho. Renunció a regañadientes como funcionario público después de una década de servicio, lo que se describió como un "sacrificio supremo" ya que su salario como profesor sería aproximadamente la mitad de su salario en ese momento. Pero a su favor, 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 requiera salir de la India... Informó que el Sr. CV Raman se unió a su nombramiento como Profesor Palit de Física desde el 2.7.17... El Sr. Raman informó que no estará obligado a realizar ningún trabajo docente en las clases de maestría y maestría, en detrimento de su propia investigación o ayudando a los estudiantes avanzados en sus investigaciones.

Algunos miembros del Senado de la Universidad de Calcuta, especialmente miembros extranjeros, objetaron enérgicamente el nombramiento de Raman como profesor de Palit, ya que no tenía un doctorado y nunca había estudiado en el extranjero. Como una especie de refutación, Mukherjee organizó un DSc honorario que la Universidad de Calcuta le otorgó a Raman en 1921. El mismo año visitó Oxford para dar una conferencia en el Congreso de Universidades del Imperio Británico. Para entonces, se había ganado una gran reputación, y sus anfitriones eran los premios Nobel JJ Thomson y Lord Rutherford . Tras su elección como miembro de la Royal Society en 1924, Mukherjee le preguntó sobre sus planes futuros, a lo que respondió: "El Premio Nobel, por supuesto". En 1926, estableció el Indian Journal of Physics y actuó como el primer editor. El segundo volumen de la revista publicó su famoso artículo “Una nueva radiación”, informando sobre el descubrimiento del efecto Raman .

Raman fue sucedido por Debendra Mohan Bose como profesor de palit en 1932. Tras su nombramiento como director del Instituto Indio de Ciencias (IISc) en Bangalore , dejó Calcuta en 1933. Maharaja Krishnaraja Wadiyar IV , rey de Mysore, Jamsetji Tata y Nawab Sir Mir Osman Ali Khan , el Nizam de Hyderabad , había contribuido con las tierras y los fondos para el Instituto Indio de Ciencias en Bangalore. El virrey de la India , Lord Minto, aprobó el establecimiento en 1909, y el gobierno británico nombró a su primer director, Morris Travers . Raman se convirtió en el cuarto director y el primer director indio. Durante su mandato en IISc, reclutó a GN Ramachandran , quien más tarde se convertiría en un distinguido cristalógrafo de rayos X. Fundó la Academia India de Ciencias en 1934 y comenzó a publicar la revista de la academia Proceedings of the Indian Academy of Sciences ( más tarde dividida en Proceedings - Mathematical Sciences , Journal of Chemical Sciences y Journal of Earth System Science ). Por esa época se estableció la Sociedad Física de Calcuta, cuyo concepto él había iniciado a principios de 1917.

Con su antiguo alumno Panchapakesa Krishnamurti , Raman fundó una empresa llamada Travancore Chemical and Manufacturing Co. Ltd. en 1943. La empresa, rebautizada como TCM Limited en 1996, fue uno de los primeros fabricantes de productos químicos orgánicos e inorgánicos de la India. En 1947, Raman fue nombrado primer profesor nacional por el nuevo gobierno de la India independiente.

Raman se retiró del IISC en 1948 y un año después estableció el Instituto de Investigación Raman en Bangalore. Se desempeñó como su director y permaneció activo allí hasta su muerte en 1970.

Contribuciones científicas

Diagrama de nivel de energía que muestra los estados involucrados en la señal Raman
Raman en la ceremonia de entrega del Premio Nobel de 1930 con otros ganadores, de izquierda a derecha CV Raman (física), Hans Fischer (química), Karl Landsteiner (medicina) y Sinclair Lewis (literatura)

sonido musical

Uno de los intereses de Raman estaba en 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 IACS. Publicó prolíficamente sus hallazgos entre 1916 y 1921. Elaboró ​​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 de lobo en violines y violonchelos. Estudió la acústica de varios violines e instrumentos relacionados, incluidos instrumentos de cuerda indios y salpicaduras de agua. Incluso realizó lo que llamó "Experimentos con violines tocados mecánicamente".

Raman también estudió la singularidad de los tambores indios. Sus análisis de la naturaleza armónica de los sonidos de tabla y mridangam fueron los primeros estudios científicos sobre percusiones indias. Escribió una investigación crítica sobre las vibraciones de la cuerda del pianoforte que se conoció como la teoría de Kaufmann. Durante su breve visita a Inglaterra en 1921, logró estudiar cómo viaja el sonido en la Whispering Gallery de la cúpula de la Catedral de St Paul en Londres que produce efectos de sonido inusuales. Su trabajo sobre acústica fue un preludio importante, tanto experimental como conceptualmente, para sus trabajos posteriores sobre óptica y mecánica cuántica .

color azul del mar

Raman, en su empresa de ampliación de la óptica, comenzó a investigar la dispersión de la luz a partir de 1919. Su primer descubrimiento fenomenal de la física de la luz fue el color azul del agua de mar . Durante un viaje a casa desde Inglaterra a bordo del SS Narkunda en septiembre de 1921, contempló el color azul del mar Mediterráneo . Usando un equipo óptico simple, un espectroscopio de bolsillo y un prisma Nicol en la mano, estudió el agua de mar. De varias hipótesis sobre el color del mar planteadas en ese momento, la mejor explicación había sido la de Lord Rayleigh en 1910, según la cual, "El tan admirado azul oscuro de las profundidades del mar no tiene nada que ver con el color de agua, sino que es simplemente el azul del cielo visto por reflejo". Rayleigh había descrito correctamente la naturaleza del cielo azul mediante un fenómeno que ahora se conoce como dispersión de Rayleigh , la dispersión de la luz y la refracción de las partículas en la atmósfera. Su explicación del color azul del agua fue instintivamente aceptada como correcta. Raman pudo ver el agua usando el prisma Nicol para evitar la influencia de la luz solar reflejada por la superficie. Describió cómo el mar parece aún más azul de lo habitual, contradiciendo a Rayleigh.

Tan pronto como el SS Narkunda atracó en el puerto de Bombay (ahora puerto de Mumbai ), Raman terminó un artículo "El color del mar" que se publicó en la edición de noviembre de 1921 de Nature . Señaló que la explicación de Rayleigh es "cuestionable por un modo simple de observación" (usando el prisma de Nicol). Como pensó:

Mirando hacia el agua con un Nicol delante del ojo para cortar los reflejos de la superficie, se podía ver el rastro de los rayos del sol entrando en el agua y, en virtud de la perspectiva, pareciendo converger en un punto a una profundidad considerable dentro de ella. 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 pueden ser, al menos en parte, las propias moléculas del agua.

Portada de Difracción molecular de la luz de Raman (1922)
Portada de 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 IACS. A principios de 1922, Raman llegó a una conclusión, como informó en Proceedings of the Royal Society of London :

En este trabajo se propone instar a una visión completamente diferente, que 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 preliminar necesario a la discusión, se presentará un cálculo teórico y observaciones experimentales de la intensidad de la dispersión molecular en el agua.

Fiel a sus palabras, Ramanathan publicó un elaborado hallazgo experimental en 1923. Su estudio posterior de la Bahía de Bengala en 1924 proporcionó la evidencia completa. Ahora se sabe que el color intrínseco del agua se atribuye principalmente a la absorción selectiva de longitudes de onda de luz más largas en las regiones roja y naranja del espectro , debido a los matices de los modos de estiramiento del agua que absorben los infrarrojos OH (oxígeno e hidrógeno combinados). moléculas.

efecto raman

Fondo

El segundo descubrimiento importante de Raman sobre la dispersión de la luz fue un nuevo tipo de radiación, un fenómeno epónimo llamado efecto Raman. 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 del sol se filtraba a través de un vidrio violeta en ciertos líquidos y sólidos. Ramanathan creía que se trataba de un caso de "rastro de fluorescencia ". En 1925, KS Krishnan , un nuevo investigador asociado, señaló los antecedentes teóricos de la existencia de una línea de dispersión adicional además de la dispersión elástica polarizada habitual cuando la luz se dispersa a través de un líquido. Se refirió al fenómeno como "fluorescencia débil". Pero los intentos teóricos de justificar el fenómeno fueron bastante inútiles durante los dos años siguientes.

El mayor impulso fue el descubrimiento del efecto Compton . Arthur Compton, de la Universidad de Washington en St. Louis, encontró pruebas en 1923 de que las ondas electromagnéticas también pueden describirse como partículas. En 1927, el fenómeno fue ampliamente aceptado por los científicos, incluido Raman. Cuando se anunció la noticia del Premio Nobel de Física de Compton en diciembre de 1927, Raman extasiado le dijo a Krishnan:

"Excelentes noticias... muy buenas de hecho. Pero mira, Krishnan. Si esto es cierto para los rayos X, también debe ser cierto para la luz. Siempre lo he pensado así. Debe haber un análogo óptico del efecto Compton. Debemos persígalo y estaremos en la línea correcta. Debe y será encontrado. El Premio Nobel debe ser ganado”.

Pero el origen de la inspiración fue más allá. Como Compton recordó más tarde, "probablemente fue el debate de Toronto lo que lo llevó a descubrir el efecto Raman dos años después". El debate de Toronto fue sobre la discusión sobre la existencia de la luz cuántica 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 con evidencia de que la luz era una ola. Raman se puso del lado de Duane y dijo: "Compton, eres un muy buen polemista, pero la verdad no está en ti".

Los experimentos de dispersión

Un espectro Raman temprano de benceno publicado por Raman y Krishnan.

Krishnan comenzó el experimento a principios de enero de 1928. El 7 de enero descubrió que, independientemente del tipo de líquido puro que utilizara, siempre producía fluorescencia polarizada dentro del espectro de luz visible . Cuando Raman vio el resultado, se asombró de por qué nunca observó tal fenómeno en todos esos años. Esa noche, él y Krishnan llamaron al nuevo fenómeno "dispersión modificada" con 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.

El 28 de febrero de 1928 obtuvieron espectros de la dispersión modificada separados de la luz incidente . Debido a la dificultad para medir las longitudes de onda de la luz, dependían de la observación visual del color producido por la luz solar a través del prisma. Raman había inventado un tipo de espectrógrafo para detectar y medir ondas electromagnéticas. Refiriéndose a la invención, Raman comentó más tarde: "Cuando obtuve mi Premio Nobel, apenas había gastado 200 rupias en mi equipo", aunque era obvio que su gasto total para todo el experimento fue mucho más que eso. A partir de ese momento pudieron emplear el instrumento utilizando la luz monocromática de una lámpara de arco de mercurio que penetraba en un material transparente y se dejaba caer sobre un espectrógrafo para registrar su espectro. Ahora se podían medir y fotografiar las líneas de dispersión.

Anuncio

El mismo día, Raman hizo el anuncio ante la prensa. Associated Press of India lo informó al día siguiente, el 29 de febrero, como "Nueva teoría de la radiación: el descubrimiento del profesor Raman". Corrió la historia como:

El Prof. CV Raman, FRS, de la Universidad de Calcuta, ha hecho un descubrimiento que promete ser de importancia fundamental para la física... El nuevo fenómeno exhibe características aún más sorprendentes que las descubiertas por el Prof. Compton con rayos X. La principal característica observada es que cuando la materia es excitada por la luz de un color, los átomos contenidos en ella emiten luz de dos colores, uno de los cuales es diferente del color excitante y está más abajo en el espectro. Lo sorprendente es que el color alterado es bastante independiente de la naturaleza de la sustancia utilizada.

La noticia fue reproducida por The Statesman el 1 de marzo bajo el título "Dispersión de luz por átomos - Nuevo fenómeno - Descubrimiento del profesor de Calcuta". Raman envió un informe de tres párrafos sobre el descubrimiento el 8 de marzo a Nature y se publicó el 21 de abril. Los datos reales se enviaron a la misma revista el 22 de marzo y se publicaron el 5 de mayo. Raman presentó la descripción formal y detallada como "Una nueva radiación" en la reunión de la Asociación de Ciencias del Sur de India en Bangalore el 16 de marzo. Su conferencia fue publicada en el Indian Journal of Physics el 31 de marzo. Ese día se enviaron mil copias de la reimpresión en papel a científicos de diferentes países.

Recepción y resultado

Algunos físicos, en particular los físicos franceses y alemanes, inicialmente se mostraron escépticos sobre la autenticidad del descubrimiento. Georg Joos de la Universidad Friedrich Schiller de Jena le preguntó a Arnold Sommerfeld de la Universidad de Munich : "¿Crees que el trabajo de Raman sobre el efecto Compton óptico en líquidos es confiable?... La nitidez de las líneas dispersas en líquidos me parece dudosa". ". Sommerfeld luego trató de reproducir el experimento, pero fracasó. El 20 de junio de 1928, Peter Pringsheim de la Universidad de Berlín pudo 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. Inmediatamente siguió el uso de las versiones en inglés, "efecto Raman" y "líneas Raman".

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. Hizo una serie de verificaciones experimentales, después de lo cual 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". El campo de la espectroscopia Raman se basó 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 "entre los mejores tres o cuatro descubrimientos en física experimental en la ultima decada".

Raman confiaba en que también ganaría el Premio Nobel de Física, pero se sintió decepcionado 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 boletos en julio, aunque los premios se anunciarían en noviembre. Escaneaba el periódico de cada día en busca del anuncio del premio, y lo tiraba a la basura si no traía la noticia. Finalmente ganó ese año.

trabajo posterior

Raman tenía una asociación con la Universidad Hindú de Benaras en Varanasi . Asistió a la ceremonia de fundación de BHU y pronunció conferencias sobre matemáticas y "Algunos nuevos caminos en física" durante el ciclo de conferencias organizado en la universidad del 5 al 8 de febrero de 1916. También ocupó el cargo de profesor invitado permanente.

Con Suri Bhagavantam , determinó el giro de los fotones en 1932, lo que confirmó aún más la naturaleza cuántica de la luz. Con otro estudiante, Nagendra Nath, proporcionó la explicación teórica correcta del efecto acústico-óptico (la dispersión de la luz por las ondas sonoras) en una serie de artículos que dieron como resultado la célebre teoría Raman-Nath. Los moduladores y los sistemas de conmutación basados ​​en este efecto han permitido componentes de comunicación óptica basados ​​en sistemas láser .

Otras investigaciones que realizó incluyeron estudios experimentales y teóricos sobre la difracción de la luz por ondas acústicas de frecuencias ultrasónicas e hipersónicas , y los de los efectos que producen los rayos X sobre las vibraciones infrarrojas en cristales expuestos a la luz ordinaria, que fueron publicados entre 1935 y 1942. .

En 1948, mediante el estudio del comportamiento espectroscópico de los cristales, abordó los problemas fundamentales de la dinámica de los cristales de una manera nueva. Se ocupó de la estructura y las propiedades del diamante de 1944 a 1968, la estructura y el comportamiento óptico de numerosas sustancias iridiscentes , incluida la labradorita , el feldespato nacarado , el ágata , el cuarzo , el ópalo y la perla a principios de la década de 1950. Entre sus otros intereses estaban la óptica de los coloides y la anisotropía eléctrica y magnética . 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 .

Vida personal

Raman se casó con Lokasundari Ammal (1892-1980) el 6 de mayo de 1907. Fue un matrimonio arreglado por sí mismo y su esposa tenía 13 años. Más tarde, su esposa contó en broma que su matrimonio no se trataba tanto de su destreza musical (tocaba veena cuando se conocieron) como de "la asignación adicional que el Departamento de Finanzas otorgaba a sus funcionarios casados". La asignación adicional se refiere a INR 150 adicionales para oficiales casados ​​​​en ese momento. Poco después de mudarse a Calcuta en 1907, la pareja fue acusada de convertirse al cristianismo. Fue porque visitaban con frecuencia la iglesia de St. John, Kolkata, ya que Lokasundari estaba fascinado con la música de la iglesia y Raman con la acústica.

Tuvieron dos hijos, Chandrasekhar Raman y Venkatraman Radhakrishnan , un radioastrónomo . Raman era el tío paterno de Subrahmanyan Chandrasekhar , ganador del Premio Nobel de Física en 1983.

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 obsequio. A menudo llevaba un pequeño espectroscopio de mano para estudiar muestras. Estos, junto con su espectrógrafo, están en exhibición en IISc.

Lord Rutherford jugó un papel decisivo en algunos de los momentos más cruciales de la vida de Raman. Nominó a Raman para el Premio Nobel de Física en 1930, le otorgó la Medalla Hughes como presidente de la Royal Society en 1930 y lo recomendó para el puesto de Director del IISc en 1932.

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 hecho [la beca de la Royal Society en 1924]. Este es un pequeño logro. Si hay algo a lo que aspiro, es es el Premio Nobel. Descubrirá que lo obtengo en cinco años ". Sabía que si iba a recibir el Premio Nobel, no podía esperar al anuncio del Comité del Nobel que normalmente se hace a finales de año teniendo en cuenta el tiempo necesario para llegar a Suecia por vía marítima. Con confianza, reservó dos boletos, uno para su esposa, para un barco de vapor a Estocolmo en julio de 1930. Poco después de recibir el Premio Nobel, le preguntaron en una entrevista las posibles consecuencias si hubiera descubierto antes el efecto Raman, que él dijo. respondió: "Entonces debería haber compartido el Premio Nobel con Compton y eso no debería haberme gustado; preferiría recibirlo completo".

Puntos de vista religiosos

Aunque Raman apenas hablaba de religión, era abiertamente un agnóstico , pero se opuso a ser etiquetado como ateo. Su agnosticismo estuvo influenciado en gran medida por el de su padre, quien se adhirió a las filosofías de Herbert Spencer , Charles Bradlaugh y Robert G. Ingersoll . Le molestaban los rituales tradicionales hindúes , pero no los abandonó en los círculos familiares. También fue influenciado por la filosofía de Advaita Vedanta . 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, explicó su hábito así: "Oh, si no usara uno, mi cabeza se hincharía. Todos me alaban mucho y necesito un turbante para contener mi ego". " Incluso atribuyó su turbante al reconocimiento que recibió en su primera visita a Inglaterra, en particular de parte de JJ Thomson y Lord Rutherford. En un discurso público, una vez dijo:

No hay Cielo, ni Swarga , ni Infierno, ni renacimiento, ni reencarnación ni inmortalidad. Lo único que es cierto es que un hombre nace, vive y muere. Por lo tanto, debe vivir su vida correctamente.

En una reunión amistosa con Mahatma Gandhi y Gilbert Rahm, un zoólogo alemán, la conversación giró hacia la religión. Ramón 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 más y más revelaciones de Dios.

En su lecho de muerte, le dijo a su esposa: "Solo creo en el espíritu del hombre", y pidió su funeral: "Solo una cremación limpia y simple para mí, sin tonterías, por favor".

Muerte

A fines de octubre de 1970, Raman sufrió un paro cardíaco y colapsó en su laboratorio. Fue trasladado al hospital donde los médicos diagnosticaron su condición y declararon que no sobreviviría otras cuatro horas. Sin embargo, sobrevivió unos días y pidió quedarse en los jardines de su instituto rodeado de sus seguidores.

Dos días antes de la muerte de Raman, le dijo a uno de sus antiguos alumnos: "No permita que mueran las revistas de la Academia, porque son los indicadores sensibles de la calidad de la ciencia que se hace en el país y si la ciencia se está arraigando en ella". O no." Esa noche, Raman se reunió con la Junta Directiva de su instituto en su dormitorio y discutió con ellos el destino de la gerencia del instituto. También quiso que su esposa realizara una cremación simple sin ningún ritual a su muerte. Murió por causas naturales la madrugada del día siguiente el 21 de noviembre de 1970 a la edad de 82 años.

Sobre la noticia de la muerte de Raman, la primera ministra Indira Gandhi anunció públicamente, diciendo:

El país, la Cámara [del Parlamento] y todos nosotros lamentaremos la muerte del Dr. CV Raman. Fue el más grande científico de la India moderna y uno de los más grandes intelectos que ha producido nuestro país 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 los nuevos conocimientos que ganó para la ciencia.

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 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. En 1930, fueron nominados al Premio Nobel junto a Raman. Sin embargo, según el Comité Nobel: (1) los rusos no llegaron a una interpretación independiente de su descubrimiento al citar 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 probaron la naturaleza universal del efecto; (3) los problemas relacionados con la intensidad de las líneas Raman e infrarroja 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 efectivamente a verificar las propiedades de simetría de las moléculas y, por lo tanto, los problemas relacionados con el espín nuclear en la física atómica.

El Comité Nobel propuso solo el nombre de Raman a la Real Academia Sueca de Ciencias para el Premio Nobel. Más tarde apareció evidencia de que los rusos habían descubierto el fenómeno antes, una semana antes del descubrimiento de Raman y Krishnan. Según la carta de Mandelstam (a Orest Khvolson ), el ruso había observado la línea espectral el 21 de febrero de 1928.

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. Fue él solo quien primero notó la nueva dispersión. Krishnan fue coautor de todos los artículos científicos sobre el descubrimiento en 1928 excepto dos. Él solo escribió todos los estudios de seguimiento. El mismo Krishnan nunca se proclamó digno del premio. Pero Raman admitió más tarde que Krishnan fue el co-descubridor. Sin embargo, permaneció abiertamente antagónico hacia Krishnan, que este último describió como "la mayor tragedia de mi vida". Después de la muerte de Krishnan, Raman le dijo a un corresponsal de The Times of India : "Krishnan fue el charlatán más grande que he conocido, y toda su vida se disfrazó con el manto del descubrimiento de otro hombre".

La controversia Raman-Born

Durante octubre de 1933 a marzo de 1934, Max Born fue empleado por IISc como lector de física teórica siguiendo la invitación de Raman a principios de 1933. Nacido en ese momento era un refugiado de la Alemania nazi y temporalmente empleado en St John's College, Cambridge . Desde principios del siglo XX, Born había desarrollado una teoría sobre la dinámica de redes basada en propiedades térmicas. Presentó su teoría en una de sus conferencias en IISc. Para entonces, Raman había desarrollado una teoría diferente y afirmaba que la teoría de Born contradecía los datos experimentales. Su debate duró décadas.

En esta disputa, Born recibió el apoyo de la mayoría de los físicos, ya que se demostró que su punto de vista era una mejor explicación. En general, se consideró que la teoría de Raman tenía una relevancia parcial. Más allá del debate intelectual, su rivalidad se extendió a niveles personales y sociales. Born más tarde dijo que Raman probablemente pensó en él como un "enemigo". A pesar de la creciente evidencia a favor de la teoría de Born, Raman se negó a ceder. Como editor de Current Science , rechazó los artículos que apoyaban la teoría de Born. Born fue nominado varias veces para el Premio Nobel específicamente por sus contribuciones a la teoría de la red y finalmente lo ganó por sus trabajos estadísticos sobre mecánica cuántica en 1954. El relato fue escrito como un "Premio Nobel tardío".

autoridades indias

Raman tenía aversión al entonces primer ministro de la India, Jawaharlal Nehru , y las políticas científicas de Nehru. En un caso, destrozó el busto de Nehru contra el suelo. En otro, rompió en pedazos su medallón Bharat Ratna con un martillo, tal como se lo había dado el gobierno de Nehru. Ridiculizó públicamente a Nehru cuando este último visitó el Instituto de Investigación Raman en 1948. Allí exhibieron una pieza de oro y cobre contra una luz ultravioleta. Nehru fue engañado haciéndole creer que el cobre, que brillaba más que cualquier otro metal, era oro. Raman se apresuró a comentar: "Señor primer ministro, no todo lo que brilla es oro".

En la misma ocasión, Nehru ofreció a Raman asistencia financiera para su instituto, a lo que Raman se negó rotundamente respondiendo: "Ciertamente no quiero que esto se convierta en otro laboratorio del gobierno". 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). Permaneció hostil a las personas asociadas con estos establecimientos, incluidos Homi J. Bhabha , SS Bhatnagar y su alumno favorito, Krishnan. Incluso llamó a tales programas como el "efecto Nehru-Bhatnagar". En 1959, Raman propuso establecer otro instituto de investigación en Madrás. El Gobierno de Madrás le aconsejó que solicitara fondos del gobierno central. Pero Raman claramente previó, como respondió a C. Subramaniam , entonces Ministro de Educación Financiera en Madrás, que su propuesta al gobierno de Nehru "sería rechazada". Así terminó el plan.

Raman describió a las autoridades de AICC como "un gran tamasha " (drama o espectáculo) que seguía discutiendo temas sin acción. En cuanto a los problemas de los recursos alimentarios en India, su consejo al gobierno fue: "Debemos dejar de criar como cerdos y el asunto se resolverá solo".

Academia India de Ciencias

La Academia India de Ciencias nació de conflictos durante los procedimientos de propuesta para una organización científica nacional en línea con la Royal Society. 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 sobre asuntos científicos. 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 era de la opinión de que debería ser una membresía exclusivamente india en oposición al consenso general de que se deberían incluir miembros británicos. Resolvió que "¿Cómo puede India Science prosperar 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 científicos del sur de la India. Él y Subba Rao renunciaron oficialmente a ISCA.

Raman registró la nueva organización como Academia de Ciencias de la India el 24 de abril ante el Registro de Sociedades. Era un nombre provisional que se cambiaría a Royal Society of India después de la aprobación de la Carta Real . El gobierno de la India no lo reconoció como un organismo científico nacional oficial, como tal, la ICSA creó una organización separada llamada Instituto Nacional de Ciencias de la India el 7 de enero de 1935 (pero nuevamente cambió a la Academia Nacional de Ciencias de la India en 1970 ) . INSA había sido dirigida por los principales rivales de Raman, incluidos Meghnad Saha , Bhabha, Bhatnagar y Krishnan.

Instituto Indio de Ciencias

Raman tuvo una gran disputa con las autoridades del Instituto Indio de Ciencias (IISc). Fue acusado de desarrollo sesgado en la física, ignorando otros campos. Carecía de personalidad diplomática en otros colegas, lo que S. Ramaseshan , su sobrino y más tarde director de IISc, recordó, diciendo: "Raman entró allí como un toro en una tienda de porcelana". Quería una investigación en física al nivel de los institutos occidentales, pero a expensas de otros campos de la ciencia. Max Born observó: "Raman encontró un lugar tranquilo donde una cantidad de personas extremadamente bien pagadas hacían muy poco trabajo". 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 dar el puesto completo de profesor a Born. 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 formar parte de la facultad, y mucho menos para ser el jefe del departamento de física". ."

El Consejo de IISc constituyó un comité de revisión para supervisar la conducta de Raman en enero de 1936. El comité, presidido por James Irvine , rector y vicerrector de la Universidad de St Andrews , informó en marzo que Raman había malversado los fondos y desviado por completo el " centro de gravedad" hacia la investigación en física, y también que la propuesta de Born como Catedrático de Física Matemática (ya aprobada por el Consejo en noviembre de 1935) no era viable económicamente. El Consejo le ofreció a Raman dos opciones, renunciar al instituto a partir del 1 de abril o renunciar como director y continuar como profesor de física; si no tomaba la decisión, debía ser despedido. Raman se inclinó por la segunda opción.

la sociedad real

Raman nunca pareció haber pensado muy bien en la Fellowship of the Royal Society. 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, la razón exacta no fue documentada. Una razón podría ser la objeción de Raman a la designación de "súbditos británicos" como una de las categorías de los becarios. Particularmente después de la Independencia de la India , la Royal Society tuvo sus propias disputas sobre este asunto.

Según Subrahmanyan Chandrasekhar, The London Times había hecho una vez una lista de los becarios, en la que se omitió a Raman. Raman escribió y exigió una explicación de Patrick Blackett , el entonces presidente de la sociedad. Estaba abatido por la respuesta de Blackett de que la sociedad no tenía ningún papel en el periódico. Según Krishnan, otra causa fue una crítica de desaprobación que recibió Raman sobre un manuscrito que había enviado a las Actas de la Royal Society . Podrían haber sido estos factores acumulativos como escribió Raman en su carta de renuncia y dijo: "Tomé esta decisión después de considerar cuidadosamente todas las circunstancias del caso. Solicitaría que se acepte mi renuncia y se elimine mi nombre de la lista". de los miembros de la Sociedad".

Honores y premios

Busto de Chandrasekhara Venkata Raman en el jardín del Museo Industrial y Tecnológico de Birla.

Raman fue honrado con muchos doctorados honorarios y membresías de sociedades científicas. Dentro de la India, además de ser el fundador y presidente de la Academia India de Ciencias (FASc), fue miembro de la Sociedad Asiática de Bengala (FASB) y, desde 1943, miembro de la Fundación de la Asociación India para el Cultivo de la Ciencia. (FIA). En 1935, fue nombrado Foundation Fellow del Instituto Nacional de Ciencias de la India (FNI, ahora la Academia Nacional de Ciencias de la India) . Fue miembro de la Deutsche Akademie de Munich, la Swiss Physical Society of Zürich, la Royal Philosophical Society of Glasgow , la Real Academia Irlandesa , la Academia Húngara de Ciencias , la Academia de Ciencias de la URSS , la Sociedad Óptica de América , la Sociedad Mineralógica de América , la Academia Rumana de Ciencias , la Sociedad Acústica de Catgut de América y la Academia Checoslovaca de Ciencias _

En 1924, fue elegido miembro de la Royal Society . Sin embargo, renunció a la beca en 1968 por razones no registradas, el único FRS indio que lo hizo.

Fue presidente de la 16ª sesión del Congreso de Ciencias de la India en 1929. Fue el presidente fundador de la Academia de Ciencias de la India desde 1933 hasta su muerte. Fue miembro de la Academia Pontificia de las Ciencias en 1961.

Premios

Reconocimiento póstumo y referencias contemporáneas

  • India celebra el Día Nacional de la Ciencia el 28 de febrero de cada año para conmemorar el descubrimiento del efecto Raman en 1928.
  • Los sellos postales con Raman se emitieron en 1971 y 2009.
  • Una carretera en la capital de la India, Nueva Delhi , se llama CV Raman Marg.
  • Un área en el este de Bangalore se llama CV Raman Nagar .
  • La carretera que corre al norte del complejo de seminarios nacionales en Bangalore se llama CV Raman Road.
  • Un edificio en el Instituto Indio de Ciencias en Bangalore se llama Edificio Raman.
  • Un hospital en el este de Bangalore en 80 Ft. Calle recibe el nombre de Hospital Sir CV Raman.
  • También está CV Raman Nagar en Trichy , su lugar de nacimiento.
  • Raman , un cráter lunar lleva el nombre de CV Raman.
  • La Universidad Global CV Raman se estableció en 1997.
  • En 1998, la Sociedad Estadounidense de Química y la Asociación India para el Cultivo de la Ciencia reconocieron el descubrimiento de Raman como un Monumento Químico Histórico Internacional en la Asociación India para el Cultivo de la Ciencia en Jadavpur, Calcuta, India. La inscripción en la placa conmemorativa dice:

    En este instituto, Sir CV Raman descubrió en 1928 que cuando un rayo de luz coloreada 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 dispersada dependía del tipo de muestra presente. Otros científicos comprendieron rápidamente la importancia de este fenómeno como herramienta analítica y de investigación y lo llamaron 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.

  • La Universidad Dr. CV Raman se estableció en Chhattisgarh en 2006.
  • El 7 de noviembre de 2013, un Google Doodle honró a Raman en el 125 aniversario de su cumpleaños.
  • El Centro de Ciencias Raman en Nagpur lleva el nombre de Sir CV Raman.
  • La Universidad Dr. CV Raman, Bihar se estableció en 2018.
  • La Universidad Dr. CV Raman, Khandwa se estableció en 2018.

En la cultura popular

Ver también

notas

Referencias

Otras lecturas

enlaces externos