Об одной из самых спорных Нобелевских премий по физике, о том, как любовь к музыке сделала из чиновника великого ученого, о беспощадных научных коммуникациях и о манящем синем море рассказывает наш сегодняшний выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».

Чандрасекхара Венката Раман

Родился 7 ноября 1888 года, Тиручирапалли, Тамилнад, Британская Индия

Умер 21 ноября 1970 года, Бангалор, Индия

Нобелевская премия по физике 1930 года. Формулировка Нобелевского комитета: «За работы по рассеянию света и за открытие эффекта, названного в его честь» (for his work on the scattering of light and for the discovery of the effect named after him).

Для начала давайте определимся: Раман, а точнее, Венката Раман – это имя. Первый азиатский лауреат «естественнонаучного» нобеля и второй – вообще (после Рабиндраната Тагора) был тамильцем. Поэтому Венката Раман – это имя, а Чандрасекхара – это отчество. Не было у него фамилии, как нет фамилий, например, у исландцев.

Путь в науку вроде для нашего героя был вроде бы предопределен: его отец, Чандрасекхара Айяра, был профессором математики в колледже при Обществе распространения Евангелия. Его мама, урожденная Парвати Аммал, была тоже не из простых людей – ее семья дала немало специалистов по древнему санскриту.

Талант молодого человека проявился сразу: уже в 16 лет окончил с золотой медалью президентский колледж Мадрасского университета, а три года (1907) спустя защитил с наивысшим отличием магистерскую диссертацию в этом же университете.

Теоретически дальше Раману был открыт путь в Европу, в Оксфорд или в Кембридж, однако юноша был слаб здоровьем для переезда на Туманный Альбион. Впрочем, общаться с индийской профессурой ему тоже не особо хотелось. Поэтому юноша пошел по линии министерства финансов и добрался до высших ступеней карьеры в этом ведомстве. Занятие денежными делами британской колонии не мешало ему заниматься наукой – в свободное время Раман посвятил себя акустике – сказалась детская страсть к музыке. Поэтому он проводит вечера и выходные в лаборатории Индийской ассоциации по распространению науки и культуры в Калькутте и за десять лет у Рамана выходит около 30 статей по изучению индийских народных инструментов.

Удивительный случай для любой страны – важный чиновник в министерстве финансов заработал себе репутацию научными статьями – и никто не назвал его лжеученым. Наоборот, когда в 1917 году в Калькуттском университете создавали факультет физики, Рамана пригласили на профессорскую должность (кстати, именно там с Раманом работал еще один великий физик, пусть и не заработавший себе «Нобелевки»: Сатьендра Нат Бозе. Еще неизвестно, что почетнее – получить Нобелевскую премию или чтобы в честь тебя назвали тип частиц – бозон).

В Британию Раман попал в 1921 году, приплыв на Конгресс британских университетов в Оксфорде. И именно дорога из Британии домой, как говорят, натолкнула Рамана на открытие, принесшее ему главную научную награду. По красивой легенде, физика поразила до глубины души синева океанской воды. И он пообещал разобраться и ответить на вопрос: почему море синее.

Раман начал интенсивные исследования и постепенно начал понимать, что обнаруженные сразу же им особенности в поляризации рассеянного дистиллированной водой света можно связать с присутствием в среде некого дополнительного свечения с длиной волны, заметно отличающейся от длины волны падающего излучения. С 1923 по 1928 Раман показывает наличие рассеяния с изменением по частоте в более, чем 100 прозрачных жидкостях, газах и твердых телах. Но нужно объяснение. В 1928 году Раман предположил, что он наблюдает некий аналог эффекта Комптона. Проведя вместе с коллегой экспериментальную проверку этой идеи, Раман доказывает наличие неупругого рассеяния излучения на молекулах вещества, в ходе которых появляются новые спектральные линии, которых не в спектре первичного излучения.

Так было открыто новое явление, которое в нашей стране традиционно называется комбинационным, а во всем мире – рамановским. А то, что число и расположение новых линий в спектре определяется только молекулярным строением вещества, на котором происходит рассеяние, положило начало новому способу исследования структуры молекул – рамановской спектроскопии.

В 1930 году за открытие рассеяния света Раман получил Нобелевскую премию по физике, и это решение стало одним из самых противоречивых решений Нобелевского комитета, давшее основание советским, а позже – российским ученым и многим другим говорить, что «наших задвинули». В 1930 году был именно тот случай, когда с любой точки зрения Раман должен был получать премию не один.

Во-первых, все-таки, все основные эксперименты он выполнил с Кариаманикамой Кришнаном, Кришнан был и соавтором всех статей Рамана по рассеянию света.

А во-вторых, независимо от Рамана и Кришнана (и на неделю раньше их), рассеяние света с изменением длины волны открыли в МГУ. 21 февраля 1928 года Леонид Мандельштам и Григорий Ландсберг зарегистрировали (а десятью годами Мандельштам предсказал) новые линии спектра, возникшие в результате модуляции рассеянного света колебаниями атомов кристаллической решетки в оптическом диапазоне частот. При этом нельзя сказать, что открытие советских физиков не было известно на Западе: о нем доложили не только на коллоквиуме в МГУ, но и опубликовали в двух немецких и одном советском журналах. Более того, на 6-м съезде Ассоциации русских физиков об этом тоже докладывали, а там присутствовал 21 зарубежный физик, среди которых были Макс Борн, Поль Дирак и другие выдающиеся ученые. Более того, о работе Мандельштама и Ландсберга Борн написал в своей статье.

Нельзя сказать и о том, что «наших» не номинировали на премию: две номинации получил Мандельштам и одну – Ландсберг. Но, конечно, же, за Раманом была «тяжелая артиллерия» – десять номинаций, в том числе – нобелевских лауреатов Бора, де Бройля, Резерфорда и Томсона.

Конечно, нужно сказать «фе» советским ученым – трое советских физика, из имевших право номинировать, предложили Нобелевскому комитету другую кандидатуре. Важную роль сыграла и некоторая нерешительность наших исследователей в подаче своих результатов. Вот что написано в статье Ландсберга и Мандельштама «Новое явление при рассеянии света (предварительное сообщение)», которое было опубликовано в «Журнале Русского физико-химического общества» (1928. Т. 60. С. 335): «В какой мере открытое нами явление имеет связь с явлениями, наблюдавшимися Раманом и Кришнаном в жидкостях и газах и кратко описанными ими в письмах в "Nature" , мы в настоящее время еще затрудняемся сказать».

Но главную роль сыграл, конечно, самопиар Рамана (как тут не вспомнить современные дискуссии о научных коммуникациях – в одном из докладов в России одним из главных адресатов научных коммуникаций университетов назывались составители международных рейтингов). Как писал исследовавший случай Рамана-Мандельштама-Ландсберга нобелевский лауреат Виталий Гинзбург, «свой доклад от 16 марта 1928 г., посвященный открытию комбинационного рассеяния, Раман напечатал в количестве 2000 репринтов и послал его "всем видным физикам, включая тех, кто работал в области рассеяния света во Франции, Германии, России, Канаде и США, а также в научные учреждения во всем мире, обеспечивая таким образом закрепление своего приоритета". Мало того, Раман предпринял и ряд других мер для популяризации своей работы и непосредственно добивался присуждения ему Нобелевской премии по физике. В частности, насколько можно судить …, Раман обращался с просьбой номинировать его на премию к нобелевским лауреатам Бору, Вильсону и Резерфорду, думаем, что и к ряду других».

Кстати, во всех своих просьбах о номинации Раман скромно умалчивал о своем партнере по работам, Кариаманикаме Шринивасе Кришнане. Такие вот научные коммуникации в конце 1920-х годов разыгрались в мировой физической элите.

Как писали западные исследователи, «пример Рамана показывает, что при номинации на Нобелевскую премию решающую роль играют контакты с известными учеными. Номинация Рамана известными физиками и такими нобелевскими лауреатами, как Резерфорд. Бор и Штарк, усилили его шансы, в то время как перспективы Ландсберга и Мандельштама (которых номинировали лишь их соотечественники) были невелики».

Раман прожил 82 года, получив множество почестей и наград – он получил рыцарский титул от короля Британии, а в 1954 году получил высшую индийскую награду: Бхарат Ратна (всего сорок награждений с 1954 по 2001 год). Удивительно, но при всех противоречиях в Нобелевской премии Рамана, он был обласкан советской наукой и советским правительством: в 1947 году он стал иностранным членом-корреспондентом АН СССР, а в 1957 году, как активный борец за мир был удостоен Ленинской премии «За укрепление мира между народами».