ફિનમાન, રિચાર્ડ ફિલિપ્સ

February, 1999

ફિનમાન, રિચાર્ડ ફિલિપ્સ (જ. 18 મે 1918, ન્યૂયૉર્ક; અ. 15 ફેબ્રુઆરી 1988, લૉસ ઍન્જેલસ, યુ.એસ.) : વિકિરણ, ઇલૅક્ટ્રૉન તથા પૉઝિટ્રૉન વચ્ચે થતી આંતરક્રિયાની સમજૂતી માટેના મૂળ ‘ક્વૉન્ટમ ઇલેક્ટ્રૉડાઇનૅમિક’ સિદ્ધાંતમાં રહી ગયેલી ક્ષતિઓ સુધારવા માટે, અન્ય બે વિજ્ઞાનીઓ – યુ.એસ.ના જુલિયન એસ. શ્વિંગર તથા જાપાનના સિન ઇન્દ્રિયો ટોમૅન્ગાની સાથે, 1965ના ભૌતિકશાસ્ત્રના સંયુક્ત નોબેલ પારિતોષિકના વિજેતા. આ ત્રણેય વિજ્ઞાનીઓએ ‘ક્વૉન્ટમ ઇલેક્ટ્રૉડાઇનૅમિક્સ’માં મૂલગામી કાર્ય કર્યું, જે મૂળભૂત કણોના ભૌતિકશાસ્ત્ર માટે પાયારૂપ નીવડ્યું છે.

રિચાર્ડ ફિલિપ્સ ફિનમાન

‘મૅસેચૂસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑવ્ ટેક્નૉલૉજી’માંથી 1939માં સ્નાતક થઈ 1942માં પ્રિન્સટન યુનિવર્સિટીમાંથી પીએચ.ડી. મેળવી. તેમણે ગ્રિવિનેથ હૉવર્થ સાથે લગ્ન કરેલાં.

બીજા વિશ્વયુદ્ધ દરમિયાન અમેરિકાની પરમાણુબાબ યોજના(atom bomb project)ના એક સભ્ય હતા અને 1945માં કૉર્નેલ યુનિવર્સિટીમાં સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રના સહ-પ્રાધ્યાપક (associate professor) બન્યા. ‘ક્વૉન્ટમ મિકૅનિક્સ’ તથા ‘ઇલેક્ટ્રોડાઇનૅમિક્સ’ની મોટા પાયે પુનર્રચના કરી ‘ક્વૉન્ટમ ઇલેક્ટ્રૉડાઇનૅમિક્સ’ની રચના કરી. તેના વડે, ‘ક્વૉન્ટમ થરમૉડાઇનૅમિક્સ’ના સિદ્ધાંત દ્વારા કેટલીક વાર મળતાં અર્થહીન પરિણામોનો ઉકેલ મેળવ્યો. 1950માં ‘કૅલિફૉર્નિયા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑવ્ ટેક્નૉલોજી’માં સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રાધ્યાપક બન્યા. તેમનાં વ્યાખ્યાનોના ત્રણ ગ્રંથો (volumes) ‘લેક્ચર્સ ઇન ફિઝિક્સ’(1963–65)એ નામે પ્રસિદ્ધ થયા છે.

ફિનમાને પ્રા. વ્હીલર સાથે પરત પ્રક્રિયાઓ અંગેની વિશદ ચર્ચા કરી મૅક્સવેલનાં સમીકરણો અને આધુનિક તરંગવાદ તેમજ સાપેક્ષવાદનો ઉપયોગ કરીને દર્શાવ્યું કે ક્ષેત્ર વિશેની કોઈ પણ વાત કર્યા સિવાય પણ કણોની ગતિનો ખ્યાલ સંભવી શકે છે. પ્રશિષ્ટ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં તમામ ઘટનાને સમયના વિધેય તરીકે મૂલવાય છે, જેને હૅમિલ્ટોનિયન રીત કહે છે. આ રીતમાં ઘટનાનું સમયસાપેક્ષ વિકલન લઈ જુદાં જુદાં મૂળ સમાધાનો મેળવાય છે, પરંતુ ફિનમાને જણાવ્યું કે ઘટના બનવાના માર્ગનું આલેખન સમગ્ર અવકાશ અને સમયના યામો દ્વારા થઈ શકે; અર્થાત્ ઘટનાના વિવરણ માટે આ બંને યામો જાણવા અતિ આવશ્યક છે. આ ઉપરાંત ઘટના ઘટવા માટેનો માર્ગ પણ સંપૂર્ણ સ્વતંત્ર નથી; અર્થાત્ તે ઘટના સાથે સંકળાયેલા તમામ કણોના માર્ગ પર પણ આધારિત છે. તેથી કોઈ એક કણનો માર્ગ જાણવા કણનો ભૂતકાળનો માર્ગ પણ જાણવો આવશ્યક છે. આ ઘટનાને સમજાવવા માટે વપરાતા ચલને ક્ષેત્રીય ચલ કહે છે. આવા ક્ષેત્રીય ચલોની મદદથી તેમજ વિચલન-સિદ્ધાંત(perturbation theory)ની મદદથી લાગ્રાન્જિયનને ક્વૉન્ટમ યંત્રશાસ્ત્ર સાથે જોડી શકાયો.

ક્વૉન્ટમ ઇલેક્ટ્રૉડાઇનૅમિક્સમાં ઇલેક્ટ્રૉનની સ્વયંશક્તિ અને વીજચુંબકીય વિકિરણનાં ક્વૉન્ટમશૂન્ય બિંદુનાં સ્પંદનોનો ખ્યાલ સ્પષ્ટ થાય છે. વળી વીજચુંબકીય ક્ષેત્રના કણ ફોટૉન, ઇલેક્ટ્રૉન કે અન્ય તેના જેવા વીજભારિત કણો સાથે કેવી રીતે સંકળાય છે તેનું ગણિતીય બયાન કરે છે. આ સિદ્ધાંત 1940માં આવ્યો હતો અને તે ભૌતિકશાસ્ત્રમાં ખૂબ જ પ્રમાણિત રીતે સાબિત થયેલો છે.

ફિનમાને પ્રા. બેથે સાથે કાર્ય કરીને ઇલેક્ટ્રૉનની સ્વયંશક્તિ કેવી રીતે ગણાય તે સમજાવ્યું. વળી વિચલન-સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરી મેસૉન થિયરી સમજાવી. તે મુજબ ત્રણ પ્રકારના મેસૉન સંભવી શકે : (1)  સદિશ મેસૉન, (2) અદિશ મેસૉન તેમજ (3) સમાસ (pseudo) મેસૉન. તે સિવાય તેમણે ઇલેક્ટ્રૉન ન્યૂટ્રૉન સ્કેટરિંગ માટે સમાસ સદિશ અને સમાસ અદિશ વચ્ચેનાં જોડાણોનો તફાવત સમજાવ્યો.

ફિનમાન અમેરિકન ફિઝિકલ સોસાયટી, અમેરિકન એસોસિયેશન ઑવ્ એડવાન્સમેન્ટ ઑવ્ સાયન્સ તથા નૅશનલ એકૅડેમી ઑવ્ સાયન્સનાં સભ્યપદે હતા. તેમને 1954માં આલ્બર્ટ આઇન્સ્ટાઇન ઍવૉર્ડથી અને 1962માં આઇન્સ્ટાઇન તથા લૉરેન્સ ઍવૉર્ડથી નવાજવામાં આવ્યા હતા.

કિશોર પોરિયા