બૉહર, નીલ્સ (હેન્રિક ડેવિડ)

January, 2001

બૉહર, નીલ્સ (હેન્રિક ડેવિડ) (જ. 7 ઑક્ટોબર 1885, કોપનહેગન; અ. 18 નવેમ્બર 1962, કોપનહેગન) : 1922ના ભૌતિકશાસ્ત્રના નોબેલ પારિતોષિકના વિજેતા. પરમાણુના બંધારણ તથા તેમાંથી ઉત્સર્જિત થતા વિકિરણના સંશોધન માટે આ પારિતોષિક તેમને એનાયત થયું હતું. બૉહર શરીરવિજ્ઞાન(physiology)ના પ્રાધ્યાપકના પુત્ર હતા અને તેમનો ઉછેર એક શૈક્ષણિક કૌટુંબિક વાતાવરણમાં થયો હતો. શૈક્ષણિક કારકિર્દીમાં રસ હોવા છતાં, બાહ્ય પ્રવૃત્તિઓ કરવા માટે તેઓ સમય મેળવતા. સૉકર(અંડાકાર ફૂટબૉલ વડે રમાતી એક રમત)ના તેઓ એક અચ્છા ખેલાડી હતા અને જીવનભર તેમણે રમતગમતમાં ઊંડો રસ દાખવ્યો હતો. 1911માં કોપનહેગન યુનિવર્સિટીમાંથી સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રમાં પીએચ.ડી. મેળવી અને ત્યારપછીનાં પાંચ વર્ષ સુધી કેમ્બ્રિજ યુનિવર્સિટીમાં રિસર્ચ સ્કૉલર હતા. અહીં મહાન વૈજ્ઞાનિક અર્નેસ્ટ રૂધરફર્ડના પ્રભાવ નીચે રહીને પરમાણુના બંધારણમાં રસ લેવા માંડ્યો. ઇંગ્લૅન્ડના માન્ચેસ્ટરમાં તેઓ થોડોક સમય વ્યાખ્યાતા તરીકે રહ્યા. નીતિરીતિએ યહૂદી હોવાના કારણે તેમણે બીજા વિશ્વયુદ્ધ દરમિયાન દેશવિદેશમાં હદપારી ભોગવીને વસવાટ કરવો પડ્યો.

રૂધરફર્ડના પરમાણુ-બંધારણના ખ્યાલથી બૉહર પ્રભાવિત થયા. એ ખ્યાલ મુજબ પરમાણુ એક નાનકડી સૌર-પ્રણાલી જેવો છે, જેમાં ધનવિદ્યુતભારિત ન્યૂક્લિયસની આસપાસ ઋણવિદ્યુતભારિત ઇલેક્ટ્રૉન ઘૂમતા હોય છે. ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમો અનુસાર, વર્તુળગતિમાં ઘૂમતા વિદ્યુતભારિત કણ, વિદ્યુત-ચુંબકીય વિકિરણનું ઉત્સર્જન કરી, ઊર્જા ગુમાવીને, સર્પિલ આકારે ગતિ કરી કેન્દ્રમાં જતા રહે છે. રૂધરફર્ડના સૌર-પ્રણાલી મૉડલની સ્વીકૃતિ માટે, ઇલેક્ટ્રૉન વડે થતા ઊર્જા-ઉત્સર્જન માટે નવી જ કાર્યવિધિ શોધવાની રહેતી હતી.

હાઇડ્રોજનનો પરમાણુ સૌથી સાદો અને સરળ હોવાથી બૉહરે તેને ઉદાહરણ તરીકે લીધો. તેના ન્યૂક્લિયસ ઉપર એકમ ધનવિદ્યુતભાર અને કક્ષામાં એક ઇલેક્ટ્રૉન છે. બૉહરે ભારપૂર્વક દર્શાવ્યું કે જ્યાં સુધી ઇલેક્ટ્રૉન તેની સૌથી નિમ્ન ઊર્જા અવસ્થાધરા-અવસ્થા(ground state)માં હતો ત્યાં સુધી તે કોઈ ઊર્જાનું ઉત્સર્જન કરતો નહોતો અને તેથી, ન્યૂક્લિયસની આસપાસ પરિભ્રમણ કરવાનું તે ચાલુ રાખતો હતો. તેમ છતાં પરમાણુમાં આવેલી, જુદા જુદા ઊર્જાસ્તર ધરાવતી શક્ય હોય તેટલી બધી કક્ષાઓમાંથી, ઇલેક્ટ્રૉન કોઈ પણ એક કક્ષામાં આવેલો હોય છે. જો પરમાણુને બહારથી ઊર્જા પૂરી પાડવામાં આવે તો ઇલેક્ટ્રૉન, ધરા-અવસ્થા કરતાં કોઈ ઊંચી ઊર્જા ધરાવતી કક્ષામાં ‘કૂદકો’ મારી શકે છે. જો તેને તેમનું તેમ રહેવા દેવામાં આવે તો ઇલેક્ટ્રૉન ફરી પાછો તેની ધરા-અવસ્થા સુધી પહોંચે નહિ ત્યાં સુધી નિમ્ન ઊર્જા કક્ષામાં કૂદકા મારતો રહે છે. આમ કરવામાં તે ઊર્જાનું મુખ્યત્વે પ્રકાશનાં પૅકેટ કે ‘ક્વૉન્ટા’માં ઉત્સર્જન કરતો હોય છે. (મૅક્સ પ્લાન્કનો ક્વૉન્ટમ સિદ્ધાંત). ક્વૉન્ટાનું પ્રમાણ એટલે કે ઉત્સર્જિત થતા પ્રકાશની તરંગલંબાઈ, ઇલેક્ટ્રૉન જુદા જુદા તબક્કે કૂદકા મારીને પાછો ધરા-અવસ્થામાં જાય, તે કક્ષાઓના ઊર્જા-સ્તરના તફાવત ઉપર આધારિત હોય છે.

નીલ્સ બૉહર (હેન્રિક ડેવિડ)

પરમાણુમાં આવેલા જુદા જુદા વિશિષ્ટ ઊર્જા-સ્તરની બૉહરની વિભાવના આજે, પારમાણ્વિક સિદ્ધાંતમાં આધારભૂત નીવડી છે. આધુનિક પારમાણ્વિક સિદ્ધાંતનો પાયો નાખનારાઓમાંના એક તરીકે બૉહરની ગણના થાય છે.

1940માં જ્યારે નાઝીઓએ ડેન્માર્ક ઉપર આક્રમણ કર્યું ત્યારે બૉહરની ખ્યાતિ જ તેના માટે એક ખતરા સમાન બની હતી.

પારમાણ્વિક સંશોધનના પ્રયાસ કરતી હિટલરની Third Reich બૉહરને એક અતિમૂલ્યવાન સંપત્તિ તરીકે ગણતી હતી. તેમના બીજા ઘણાબધા દેશવાસીઓની જેમ તેમને પણ નાઝીઓ તેમજ તેમના ધ્યેય પ્રત્યે ઘૃણા હતી. આનો સામનો કરવા માટે વારંવાર તેમને ધરપકડો તેમજ જેલની સજાઓ વહોરી લેવી પડતી હતી. જ્યારે 1943માં તેમને ખાતરી થઈ કે તે વધુ સમય ધરપકડોને ટાળી શકશે નહિ ત્યારે સ્વીડન નાસી જવાનું નક્કી કર્યું. તે પોતાના નોબેલ ચંદ્રકને એટલો બધો મૂલ્યવાન ગણતા હતા કે તેને માટે કોઈ પણ જોખમ લેવાનું ઉચિત માન્યું નહિ. તેથી તેમણે ચંદ્રકને ઍસિડની એક બાટલીમાં ઓગાળી નાખ્યો અને બાટલીને તેના એપાર્ટમેન્ટમાં સહીસલામત રીતે સંતાડી દીધી. વર્ષો પછી જ્યારે માતૃભૂમિમાં પાછા ફર્યા ત્યારે ઍસિડમાંથી સોનું પાછું મેળવીને ફરી પાછો ચંદ્રક ઢળાવ્યો.

1912માં બૉહરે Margreche Norlund સાથે લગ્ન કર્યું, જે તેમને માટે એક આદર્શ સાથી નીવડી. તેમને છ પુત્રો હતા જેમાંથી બે મૃત્યુ પામ્યા. બાકીના ચાર પુત્રોની જુદા જુદા વ્યવસાયમાં પ્રતિષ્ઠિત કારકિર્દી રહી. તેમના પુત્ર આગે બૉહને 1975નું ભૌતિકશાસ્ત્રનું નોબેલ પારિતોષિક અર્પણ થયું હતું.

એરચ મા. બલસારા