Chandrasekhara Venkata Raman non si è limitato a studiare la luce. Lo ha fatto parlare.
Nel 1930, questo fisico indiano portò a casa il Premio Nobel per la fisica. Era la prima volta che uno scienziato asiatico vinceva nelle scienze. Il premio non era per una nuova macchina o un nuovo elemento. Si trattava di un sottile cambiamento nel modo in cui si comporta la luce. Quando la luce passa attraverso un materiale trasparente, una parte di essa si disperde e cambia colore. Questo è l’effetto Raman.
Sembra semplice adesso. Allora fu una rivoluzione.
Il lavoro di Raman ha fornito agli scienziati un modo per vedere l’impronta digitale delle molecole. Non è necessario un enorme acceleratore di particelle per usarlo oggi. Hai solo bisogno di un laser e un rilevatore. È utilizzato in tutto, dai prodotti farmaceutici alla conservazione dell’arte. Ma prima bisognava capire l’uomo dietro la scoperta.
Da studente a dipendente pubblico
Raman è nato nel 1888 a Trichinopoly, ora Tiruchirappalli. Veniva da una famiglia di bramini tamil. Suo padre insegnava fisica e matematica. Questo è importante. Significava il giovane C.V. Raman parlava di argomenti scientifici durante la sua conversazione a cena.
Si è mosso velocemente. Ha terminato la scuola superiore a 11 anni. A 13 è entrato al Presidency College di Madras. A 18 anni aveva conseguito un master in fisica. Ha anche pubblicato il suo primo articolo mentre era ancora studente. È apparso su Rivista Filosofica. È stato il primo articolo del suo college a colpire una rivista internazionale.
Ma i posti di lavoro per gli scienziati nell’India britannica erano scarsi. Così, nel 1907, entrò nel servizio civile. Ha lavorato presso l’Indian Finance Service a Calcutta. Era un lavoro d’ufficio. Un lavoro d’ufficio noioso, per la maggior parte degli standard.
Non si è fermato.
Mentre compilava fogli di calcolo, ha studiato la diffrazione della luce e la fisica degli strumenti musicali. Lo ha fatto presso l’Associazione indiana per la coltivazione della scienza (IACS). Il suo lavoro secondario ha attirato l’attenzione. Nel 1917 lasciò il servizio finanziario. Divenne professore al Rajabazar Science College dell’Università di Calcutta.
Nel 1926 fondò anche l’Indian Journal of Physics. Costruì l’infrastruttura per la scienza indiana.
Il mare azzurro e il cielo
Il percorso verso il Premio Nobel è iniziato con una vacanza.
Nel 1921 Raman si recò in Inghilterra. Ha attraversato il Mediterraneo. Notò qualcosa di strano. Il mare era di un blu intenso e intenso. Il cielo era di una tonalità più chiara.
Gli scienziati dell’epoca affermarono che il colore dell’oceano derivava dal riflesso del cielo. Raman non ci ha creduto.
Ha condotto esperimenti con la luce polarizzata. Ha dimostrato che l’acqua stessa diffondeva la luce. Non era uno specchio. Erano molecole. Ha perfezionato la spiegazione del motivo per cui il mare sembra blu. Ha cambiato il modo in cui vediamo l’ottica.
Questo viaggio ha posto le basi per la sua vera svolta. Stava già pensando a come la luce interagisce con la materia. Nel 1922 pubblicò Diffrazione molecolare della luce. Fu il primo di molti studi sulla luce diffusa.
Spiegazione dell’effetto Raman
Nel 1928, Raman e il suo studente K.S. Krishnan ha fatto la scoperta.
Passavano la luce monocromatica, una singola lunghezza d’onda, attraverso un materiale trasparente. La maggior parte della luce passava immutata. Ma una piccola parte è sparsa.
Ecco la chiave. La luce diffusa ha cambiato la sua lunghezza d’onda.
Questo cambiamento è avvenuto perché le molecole della luce hanno interagito con le molecole del materiale. Assorbivano o trasferivano energia. La luce ha perso o guadagnato un po’ di energia. Quel cambiamento di energia significava un cambiamento di colore.
Raman l’ha chiamata “Una nuova radiazione”. È stato pubblicato sull’Indian Journal of Physics.
Questo fenomeno è ora chiamato diffusione Raman. È il risultato dell’effetto Raman.
Perché è importante? Perché ogni molecola ha una firma unica. Se illumini una sostanza e misuri lo spostamento, sai cos’è quella sostanza. Non è distruttivo. È preciso. È diventato uno strumento fondamentale nella spettroscopia.
Oltre il Nobel
Il nome di Raman è legato alla fisica. Ma il suo lavoro abbracciava diversi campi.
Guardò l’acustica. Ha analizzato strumenti classici indiani come la tabla e la veena. Ha spiegato come il loro design producesse sfumature armoniche. Ha dato la scienza alla tradizione.
Guardò la cristallografia. Ha studiato la dinamica dei reticoli. Questo descrive come gli atomi vibrano all’interno dei solidi. Ha fatto avanzare la comprensione dei fononi. Queste sono unità di vibrazione quantizzate. Era fondamentale per la fisica dello stato solido.
Sviluppò anche la teoria Raman-Nath con il fisico N.S. Nagendra Nath. Pubblicato tra il 1935 e il 1936, spiegava come la luce si diffrange quando passa attraverso le onde ultrasoniche. Questo principio ora aiuta nei dispositivi acusto-ottici.
Un’eredità costruita sul tutoraggio
Raman fu nominato cavaliere nel 1929. Vinse la medaglia Hughes e la medaglia Franklin. Nel 1954 ricevette il Bharat Ratna. La più alta onorificenza civile dell’India.
Ma il suo dono più grande potrebbero essere state le persone che ha formato.
Nel 1933 si trasferì a Bangalore. Ha diretto il dipartimento di fisica dell’Indian Institute of Science (IISc). Ha ampliato i programmi di ricerca. Ha fatto da mentore ai futuri giganti.
Homi J. Bhabha ha studiato con lui. Vikram Sarabhai ha studiato con lui.
Anche il nipote di Raman, Subrahmanyan Chandrasekhar, fu influenzato da lui. Chandrasekhar ha trascorso del tempo nel laboratorio di Raman. Hanno discusso gli aspetti teorici dell’effetto Raman. Chandrasekhar continuò a studiare l’evoluzione stellare. Ha vinto il Premio Nobel nel 1983.
Raman fondò l’Accademia indiana delle scienze nel 1934. Dopo essersi ritirato dall’IISc, fondò il Raman Research Institute (RRI) nel 1948. Ne fu direttore fino alla sua morte.
Morì il 21 novembre 1970 a Bangalore.
Il 28 febbraio l’India celebra la Giornata nazionale della scienza, che segna la scoperta dell’effetto Raman. La data non è casuale. Onora il giorno in cui il mondo si rese conto che la luce poteva cambiare tono.
Raman ha dimostrato che non è necessario un laboratorio perfetto per cambiare la scienza. Hai solo bisogno di curiosità. E la volontà di guardare il mare e interrogarsi su ciò che vedi.
