ઝીમન, પીટર

ઝીમન, પીટર (જ. 25 મે 1865, ઝોનમેર, નેધરલૅન્ડ્ઝ; અ. 9 ઑક્ટોબર 1943, ઍમસ્ટરડૅમ) : વિકિરણ પર ચુંબકત્વની અસર અંગેના સંશોધન માટે એચ. એ. લૉરેન્ટ્સ સાથે 1902નો ભૌતિકશાસ્ત્રનો નોબેલ પુરસ્કાર પ્રાપ્ત કરનાર વૈજ્ઞાનિક. પિતા કૅથેરિનમ ફોરાન્ડિનસ અને માતા વિલ્હેમિના વૉસ્ટે. પીટરે માધ્યમિક શિક્ષણ સ્કુવેન ટાપુના મુખ્ય શહેર ઝિરિકઝીમાં લીધું હતું. 1883માં માધ્યમિક શાળામાં અભ્યાસ દરમિયાન જ ઉત્તર ધ્રુવીય જ્યોતિ(aurora borealis)નું યોગ્ય વર્ણન, પૂર્વાનુમાન અને ચિત્ર આપ્યું હતું. આ જ્યોતિ પછી સમગ્ર દેશમાં સ્પષ્ટપણે જોવા મળી. તેને અંગેનું વિવરણ ‘નેચર’ નામના સામયિકમાં પ્રકાશિત થયું. માધ્યમિક શિક્ષણ પછી બે વર્ષ સુધી ડેલ્ફ્ટમાં પ્રશિષ્ટ ભાષાઓનું ખાનગી શિક્ષણ લઈ 1885માં લેડન યુનિવર્સિટીમાં જોડાયા. અહીં તેમણે કેમરલિંગ ઓન્સ (1913ના ભૌતિકશાસ્ત્રના નોબેલ પુરસ્કારવિજેતા) અને એચ.એ. લૉરક્ટ્સ (1902ના ભૌતિકશાસ્ત્રના નોબેલ પુરસ્કાર-સહવિજેતા)ના માર્ગદર્શન નીચે અભ્યાસ કર્યો. 1890માં તેમની નિમણૂક એક વિસ્તૃત સંશોધન-કાર્યક્રમ માટે લૉરેન્ટ્સના સહાયક તરીકે થઈ. આ કાર્યક્રમમાં ‘કેર અસર’ – ચુંબકીય દર્પણ દ્વારા પરાવર્તન પામતા પ્રકાશના વિપાટન(splitting)–ના અભ્યાસનો પણ સમાવેશ થતો હતો. આ નિમણૂકે પીટર ઝીમનના મહાન કાર્યનો પાયો નાખ્યો. 1892માં તેમના પ્રથમ વિવરણગ્રંથ ‘Measure relatives du phenomene de Kerr’ને, હાર્લેમની ડચ સોસાયટી ઑવ્ સાયન્સીઝનો સુવર્ણચંદ્રક પ્રાપ્ત થયો. 1893માં આ જ વિષય પર પીએચ.ડી.ની પદવી પ્રાપ્ત થઈ અને સ્ટ્રાસબર્ગની એફ. કોહલ રૉશ્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટમાં જોડાયા. અહીં એક સત્ર માટે ઈ. કોહનના હાથ નીચે કામ કર્યું. 1894માં લેડન પાછા ફર્યા અને 1895થી 1897 સુધી યુનિવર્સિટી-માન્ય ખાનગી શિક્ષક (private docent) તરીકે રહ્યા. 1895માં જોહાના એલિઝાબેથ સાથે લગ્ન કર્યાં. તેમને એક પુત્ર અને ત્રણ પુત્રીઓ હતાં. 1896માં તેમની રુચિના મુખ્ય વિષય – પ્રકાશીય વિકિરણ પર ચુંબકત્વની અસર  – ઉપર અભ્યાસ  શરૂ કર્યો. ઑગસ્ટ, 1896માં પ્રબળ વિદ્યુત-ચુંબકના બે ધ્રુવો વચ્ચે સોડિયમ જ્યોત રાખી તેના પર પ્રબળ ચુંબકીય બળનું નિરૂપણ કર્યું. સોડિયમ જ્યોતના વિકિરણનો રોલૅન્ડ દર્પણ દ્વારા અભ્યાસ કર્યો અને ચુંબકીય બળરેખા ને લંબદિશામાં તેની અસર વિશે નિરીક્ષણ કર્યાં. ચુંબકીય બળની ગેરહાજરીમાં સ્પષ્ટપણે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાતી પ્રત્યેક રેખા વિસ્તૃત થઈ ગઈ હતી. આ પ્રયોગે દર્શાવ્યું કે જ્યોત દ્વારા માત્ર મૂળભૂત દોલનો જ નહિ, પરંતુ નાનાંમોટાં બીજાં દોલનોનાં વિકિરણ પણ ઉત્સર્જિત થતાં હતાં. ચુંબકીય બળની અસરને બેગણી કરીને ચુંબકીય બળની દિશાના પ્રકાશસ્રોતનો અભ્યાસ કરતાં, ચુંબકીય ધ્રુવો છેદાઈ ગયા. ચુંબકીય બળરેખાઓની દિશામાં પણ આ પ્રયોગ કર્યો. સોડિયમ બાષ્પમાં પ્રકાશના શોષણનો પણ અભ્યાસ કર્યો અને પરિણામ અપેક્ષા મુજબ મળ્યું. લૉરેન્ટ્સે જણાવ્યું હતું કે પ્રબળ ચુંબકીય ક્ષેત્ર પ્રકાશની તરંગ-લંબાઈને અસર પહોંચાડે છે. પીટર ઝીમને કૅડમિયમ પર પ્રયોગ કરીને આ સિદ્ધાંતનું સમર્થન કર્યું. વિકિરણ પર થતી ચુંબકીય બળની આ અસર ‘ઝીમન અસર’ તરીકે ઓળખાય છે (જુઓ ‘ઝીમન અસર’). આ સંશોધન માટે લૉરેન્ટ્સ અને ઝીમનને નોબેલ પુરસ્કાર પ્રાપ્ત થયો. આ કાર્યથી દ્રવ્યમાન અને પ્રકાશ ઉત્તેજિત કણોના વિદ્યુતભાર (e) અને દ્રવ્યમાન (m)ના ગુણોત્તર(e/m)ની ગણતરી શક્ય બની, જે એ પહેલાં શક્ય નહોતી. પીટર ઝીમને આ ભૌતિક સંકલ્પના અવકાશી ઘટનાઓ સુધી વિસ્તારી અને કહ્યું કે સૂર્યની સપાટી પર પ્રવર્તતા પ્રબળ ચુંબકીય બળનું નિરૂપણ પ્રાયોગિક રીતે શક્ય છે. 1908માં ઝીમનને જી. ઈ. હેલે દ્વારા સમર્થન મળ્યું. માઉન્ટ વિલ્સન વેધશાળાના નિર્દેશક અને ખગોળશાસ્ત્રી હેલેએ તેણે લીધેલી તસવીરો દ્વારા ઝીમનના મતનું સમર્થન કર્યું. ઝીમન ઍમસ્ટરડૅમ યુનિવર્સિટીમાં વ્યાખ્યાતા બન્યા. 1900માં તેમની નિમણૂક અસામાન્ય પ્રાધ્યાપક (extraordinary professor) તરીકે થઈ. વિજ્ઞાની વાન-દર-વાલ્સ 70 વર્ષે નિવૃત્ત થતાં તેમના અનુગામી તરીકે ઝીમનની પસંદગી થઈ. એ સમયે તેઓ ભૌતિકશાસ્ત્રની પ્રયોગશાળાના નિર્દેશક તરીકે પણ કાર્યરત હતા. 1923માં તેમના માટે જ એક નવી પ્રયોગશાળા (હાલની ઝીમન લૅબોરેટરી) સ્થાપવામાં આવી. આ પ્રયોગશાળાની વિશેષતા તેનો એક વિભાગ હતો, જે કંપનમુક્ત પ્રયોગો માટે ભોંયતળિયાથી અલગ કરેલો હતો.

પીટર ઝીમને ઘણી યુનિવર્સિટીમાંથી ડૉક્ટરેટની માનદ ઉપાધિઓ મેળવી તેમાં ગોટિન્જન, ઑક્સફર્ડ, ફિલાડેલ્ફિયા, સ્ટ્રાસબર્ગ, લિજ, ગેન્ટ, ગ્લાસગો, બ્રસેલ્સ અને પૅરિસ યુનિવર્સિટી મુખ્ય છે. પીટર ઝીમન ઘણી સંસ્થાઓના સભ્ય પણ રહ્યા. આ સંસ્થાઓમાં રૉયલ એકૅડેમી ઑવ્ સાયન્સીઝ, ઍમસ્ટરડૅમ (1898) મુખ્ય છે. આ જ સંસ્થાના ગણિત-ભૌતિકશાસ્ત્ર વિભાગના મંત્રી (1912-1920) તેઓ હતા. પીટર ઝીમનને મળેલા પુરસ્કારોમાં રમફર્ડ ચંદ્રક (રૉયલ સોસાયટી, લંડન), પ્રિક્સ વાઇલ્ડ (એકાદમી દ સાયન્સીઝ, પૅરિસ), બોમ ગાર્ટનર પારિતોષિક (એકૅડેમી ડર વિશનરોફ્ટન, વિયેના) મેટ્યૂચી પદક (ઇટાલિયન સોસાયટી ઑવ્ સાયન્સીઝ), ફ્રેન્કલિન ચંદ્રક (ફ્રેન્કલિન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑવ્ ફિલાડેલ્ફિયા), હેન્રી ડ્રેયર ચંદ્રક (નૅશનલ એકૅડેમી ઑવ્ સાયન્સીઝ, વૉશિંગ્ટન) મુખ્ય છે. પીટર ઝીમનને ઑર્ડર ઑવ્ ઑરેન્જ, નાસાઉનું નાઇટહૂડ અને ઑર્ડર ઑવ્ દ નેધરલેન્ડ્ઝ લાયનનું કમાન્ડરપદ પણ અર્પણ થયાં હતાં.

પીટર ઝીમન

ઝીમને પ્રકાશ અને કૅનલ કિરણો પર ડૉપ્લર અસર, ચલિત માધ્યમમાં પ્રકાશ-સંચરણ અને ન્યૂક્લિયસની ચુંબકીય ચાકમાત્રાની, વર્ણપટરેખાઓના અતિસૂક્ષ્મ બંધારણ પર પણ નોંધપાત્ર કાર્ય કર્યું. તેમણે જે. દ ગિર સાથે ટૉમ્સનના પરવલય દ્રવ્યમાન વર્ણપટ આલેખક(parabola mass spectrograph)ની મદદથી ઘણા સમસ્થાનિક (ઉદા. Ar³⁸, Ni⁶⁴ પણ શોધ્યા. પીટર ઝીમને સાહિત્ય અને નાટ્યપ્રવૃત્તિમાં પણ ઘણો રસ દાખવ્યો હતો. 1943માં ટૂંકી માંદગી બાદ તેમનું અવસાન થયું.

રાજેશ શર્મા