હોપ્ટમેન હર્બર્ટ આરોન (Hauptman Herbert Aaron)

હોપ્ટમેન, હર્બર્ટ આરોન (Hauptman Herbert Aaron) (જ. 14 ફેબ્રુઆરી 1917, ન્યૂયૉર્ક, યુ.એસ.) : અમેરિકન ગણિતશાસ્ત્રી તથા સ્ફટિકવિજ્ઞાની (Crystallographer) અને જેરોમ કાર્લે સાથે 1985ના રસાયણશાસ્ત્ર માટેના નોબેલ પુરસ્કારના સહવિજેતા.

હર્બર્ટ આરોન હોપ્ટમેન

હોપ્ટમેન સિટી કૉલેજ ઑવ્ ન્યૂયૉર્કમાં કાર્લેના સહાધ્યાયી હતા અને બંનેએ 1937માં ત્યાંથી આર્થર કોર્નબર્ગ [1959ના દેહધર્મવિદ્યા (physiology)/આયુર્વિજ્ઞાન માટેના નોબેલ પુરસ્કાર-વિજેતા] સાથે સ્નાતકની પદવી પ્રાપ્ત કરી હતી. તે પછી હોપ્ટમેન ગણિતના અભ્યાસ માટે કોલંબિયા યુનિવર્સિટીમાં દાખલ થયા અને ત્યાંથી 1939માં એમ.એ.ની અને 1955માં યુનિવર્સિટી ઑવ્ મેરીલૅન્ડમાંથી પીએચ.ડી.ની પદવી પ્રાપ્ત કરી.

બીજા વિશ્વયુદ્ધ પછી હોપ્ટમેન કાર્લે સાથે નેવલ રિસર્ચ લૅબોરેટરી(વૉશિંગ્ટન)માં જોડાયા જ્યાં બંનેએ એકબીજાના સહયોગમાં સ્ફટિકોની સંરચનાનો અભ્યાસ કર્યો. 1970માં હોપ્ટમેન બફેલો ખાતે સ્ટેટ યુનિવર્સિટી ઑવ્ ન્યૂયૉર્કના જીવભૌતિકી-(biophysics)ના પ્રાધ્યાપક બન્યા. 1972થી તેઓ એક નાની ખાનગી સંસ્થા, મેડિકલ ફાઉન્ડેશન ઑવ્ બફેલોના ઉપપ્રમુખ અને નિયામક બન્યા હતા.

હોપ્ટમેન અને કાર્લેએ અણુના ત્રિપરિમાણી બંધારણ નક્કી કરવા અંગેની ગાણિતિક પદ્ધતિ વિકસાવી જે સીધી પદ્ધતિ (direct method) તરીકે ઓળખાય છે. એક્સ-કિરણ સ્ફટિકવિદ્યા-(crystallography)ના ક્ષેત્રમાં આ એક પ્રગતિરૂપ પગલું છે. આ રીત મૂળ તો 1912થી વપરાતી હતી. એક્સ-કિરણનું એક બિંબ સ્ફટિક ઉપર પડવા દેતાં તે સ્ફટિકના ઘટકોમાંથી પસાર થતાં કિરણોનું વિવર્તન થાય છે. પરિણામે જુદી જુદી તીવ્રતાવાળાં ધૂંધળાં (Fuzzy) બિંદુઓ (spots) ફોટોગ્રાફિક પ્લેટ ઉપર ઊપસે છે. આ વિવર્તનભાત દોરીમાં પરોવેલા મણકા જેવી હોય છે. પ્રત્યેક અલગ અલગ પ્રકારના સ્ફટિકો જુદી જ ડિઝાઇન ઉપસાવે છે. હોપ્ટમેન અને કાર્લેએ આ બિંદુઓની તીવ્રતા ઉપરથી પ્રાવસ્થા-માહિતી (phase-information) મેળવવા માટેનાં ગાણિતિક સમીકરણો ઉપજાવ્યાં. આ સમીકરણો દ્વારા બિંદુઓની તીવ્રતા ઉપરથી સ્ફટિકમાં રહેલા અણુઓમાંના પરમાણુઓનું ચોક્કસ સ્થાન નક્કી કરવાનું શક્ય બન્યું. 1949માં પ્રકાશિત થઈ હોવા છતાં આ પદ્ધતિ કેટલાંક વર્ષો સુધી ઉપેક્ષિત રહી હતી; પણ તે પછી ધીરે ધીરે સ્ફટિકવિદોએ અંત:સ્રાવો (hormones), પ્રજીવકો (vitamins) અને પ્રતિજૈવિકો (antibiotics) જેવા હજારો નાના નાના જૈવિક અણુઓની ત્રિપરિમાણી સંરચના નક્કી કરવા તેનો ઉપયોગ કરવા માંડ્યો.

હોપ્ટમેન અને કાર્લેએ તેમની પદ્ધતિ વિકસાવી તે અગાઉ એક સાદા જૈવિક અણુની સંરચના નક્કી કરવામાં બે વર્ષ જેટલો સમય લાગી જતો હતો. 1980ના દાયકામાં શક્તિશાળી કમ્પ્યૂટરો વાપરીને આ પ્રકારની જટિલ ગણતરી બે દિવસમાં કરવાનું શક્ય બન્યું છે. આ પદ્ધતિ વડે નવા પ્રતિજૈવિકો તથા રસીઓ(vaccines)નું અભિકલ્પન (design) કરવાનું શક્ય બન્યું છે.

સ્ફટિકો દ્વારા એક્સ-કિરણોના વિવર્તનની ભાત ઉપરથી રાસાયણિક સંયોજનોની ત્રિપરિમાણી સંરચના નક્કી કરવા માટેની ગાણિતિક પદ્ધતિઓ વિકસાવવા બદલ હોપ્ટમેન અને કાર્લેને 1985ના વર્ષનો રસાયણવિજ્ઞાન માટેનો નોબેલ પુરસ્કાર સંયુક્ત રીતે એનાયત કરવામાં આવ્યો હતો.

જ. પો. ત્રિવેદી