डॉ. अनिल लचके
विज्ञान क्षेत्रातील नोबेल पुरस्कारांची घोषणा नुकतीच झाली. भौतिकशास्त्र व रसायनशास्त्रात ज्या संशोधनासाठी ‘नोबेल’ जाहीर झाले आहे, त्या दोन्ही संशोधनांचे मर्म उलगडणारा लेख. श्वसन करताना आपल्या सर्व बाजूंनी हवा आहे, याची आपल्याला जाणीव असते. तथापि विश्वाच्या सर्व दिशांनी आपल्या अंगावर प्रतिसेकंदात एक लाख कोटी ‘न्यूट्रिनो’नामक महासूक्ष्मकण येऊन आदळून आरपार निघून जात असतात त्याची आपल्याला जाणीवही होत नाही.
उच्च ऊर्जा प्राप्त अशा न्यूट्रिनोंची भेदनक्षमता अतितीव्र आहे. दीड किलोमीटर जाडीच्या शिशाच्या भिंतीमधूनही न्यूट्रिनो सहज सटकून प्रकाशाच्या वेगाने निघून जातात. न्यूट्रिनोंना नाममात्र वस्तुमान आहे, पण विद्युतभार नाही. सुमारे १३८० कोटी वर्षांपूर्वी जो महाविस्फोट झाला, तेव्हापासून तयार झालेले न्यूट्रिनो आजही आहेत.
विश्वव्यापी न्यूट्रिनोंचे संशोधन ही एक विज्ञानातील आव्हानात्मक समस्या आहे. न्यूट्रिनोंच्या या गूढरम्यतेमुळे त्याला काही संशोधक घोस्ट पार्टिकल (भूत कण) म्हणतात. यामुळे न्यूट्रिनों बद्दल अमेरिकेच्या विस्कॉन्सिन युनिव्हर्सिटीमध्ये संशोधन करीत असलेल्या फ्रान्सिस हॅल्झेन यांना कुतूहल वाटले. त्याचे संशोधन करण्यासाठी प्रो. हॅल्झेन यांनी सतत ४० वर्षे प्रयत्न करून अंटार्क्टिकाच्या स्वच्छ पारदर्शी बर्फाळ वातावरणात एक घन किलोमीटर आकाराची विशाल प्रयोगशाळा उभारली आणि न्यूट्रिनोसंबंधी संशोधन सुरु केले. ही प्रयोगशाळा लांबी-रुंदीला आयफेल टॉवरच्या सुमारे नऊपट मोठी आहे. प्रयोगशाळेचे नाव आहे - "आईस-क्यूब न्यूट्रिनो ऑब्झरव्हेटरी".
या अतुलनीय कामगिरी बद्दल (मूळचे बेल्झियमचे असलेल्या) फ्रान्सिस हॅल्झेन यांना २०२६ सालचे भौतिकशास्त्रातील नोबेल प्राईझ जाहीर झाले आहे. प्रो. हॅल्झेन यांना प्रथम १९८८ साली अंटार्क्टिकामधील विशाल बर्फाच्या प्रांगणात न्यूट्रिनोंच्या धडकांचा मागोवा घेता येईल, हे लक्षात आले. त्यांनी मोठ्या हिकमतीने ही प्रयोगशाळा २००४मध्ये बांधायला सुरुवात केली. ती पूर्ण करण्यासाठो प्रो. हॅल्झेन यांना आठ वर्षे लागली.
गेल्या सव्वाशे वर्षांमध्ये २३१ नोबेल पारितोषिके भौतिकशास्त्रज्ञांना मिळालेली आहेत आणि त्यात फक्त ४८ जणांना वैयक्तिकपणे (न विभागता) हा मान मिळालेला आहे. प्रो. हॅल्झेन त्यापैकी एक आहेत. न्यूट्रिनोंचा वर्षाव संपूर्ण विश्वातून जसा होत असतो, तसा तो सुपरनोव्हा (ताऱ्यांच्या स्फोटांमधून), कृष्णविवरे, सूर्यांमधूनही सतत होतो. अशा भयानक तप्त, प्रचंड गुरुत्वाकर्षण असणाऱ्या जागी न्यूट्रिनोंच्या उगम होतो.
मोठ्या ग्रह ताऱ्यांमधून न्यूट्रिनो सहज आरपार जाण्याचे एक कारण म्हणजे न्यूट्रिनो तो कमालीचा लहान असतो. न्यूट्रिनोपेक्षा पेक्षा इलेक्ट्रॉन दहा लाख पटीने मोठा असतो! अणू मधील प्रोटॉन हा न्यूट्रिनो पेक्षा २०० कोटी पटीने "जड" आहे! न्यूट्रिनो लहान असल्यामुळे अणूंमधील "पोकळ" भागातून तो सहज लीलया बाहेर पडतो. तो फार क्वचित एखाद्या अणूच्या केंद्राला धडकतो. आपल्या संपूर्ण आयुष्यात शरीरातून सतत आरपार जाणारे न्यूट्रिनो आपल्या शरीरातील अणूंना फार तर दोनदा धडकतात.
पण जेव्हा धडकतात तेव्हा अतिमहासूक्ष्म नील प्रकाशकण निर्माण होतो. हे लक्षात घेऊन प्रो. हॅल्झेन यांनी त्यांच्या "आईस-क्यूब न्यूट्रिनो ऑब्झरव्हेटरी"मध्ये बर्फाच्या आत दीड ते दोन किलोमीटर खोलीवर ५१६० प्रकाश-संवेदक (सेन्सर) बसवलेले आहेत. त्यासाठी बर्फाच्या विशाल प्रांगणात ८६ छिद्रे पाडण्यात आली आहेत. जेव्हा न्यूट्रीनोचा कण बर्फामधील एखाद्या अणूवर (नेमका) धडकतो, तेव्हा महासूक्ष्म निळा प्रकाश निर्माण होतो. त्याचे परीक्षण करून विश्वाच्या कानाकोपऱ्यातून धडकणाऱ्या न्यूट्रिनोंचा नकाशा तयार करता येतो. अशा रीतीने न्यूट्रिनो ऍस्ट्रॉनॉमी या विषयाचा पाया मजबूत करणाऱ्या ८२ वर्षांच्या प्रो. हॅल्झेन हे नोबेल पुरस्काराने सन्मानित करण्यात आले आहे.
‘कायरल’ रसायनांची कौशल्यपूर्वक निर्मिती
मिर्झा गालिब यांचा एक शेर आहे - "“उम्र भर ग़ालिब यही भूल करता रहा, धूल चेहरे पे थी आइना साफ़ करता रहा”. आपण आरशात आपला चेहरा पाहातो; पण तो लोकांना नेमका उलटा दिसत असतो. थोडक्यात काय तर आपण तसेच दिसत असलो तरी ते आपले आरशातील प्रतिबिंब काही खरे नसते. असेच काहीसे रसायनांच्या बाबतीत घडते. लुई पाश्चर यांनी चिंचेमधील ‘टार्टारिक आम्ला’च्या बाबतीत असलेले दोन प्रकार प्रथम दाखवून दिलेले होते. ‘डी- लिमोनेन’या रेणूचा स्वाद संत्र्यासारखा असतो. या रेणूचा आरशातील प्रतिबिंबाप्रमाणे, म्हणजे एल-लिमोनेन रेणू प्रयोगशाळेत तयार केला तर त्याचा स्वाद लिंबाप्रमाणे येईल.
एखाद्या औषधाची सरळ रचना केली आणि एक आरशातील प्रतिबिंबाप्रमाणे केली तर कदाचित एक औषध कफासाठी उपयुक्त असेल तर दुसरे वेदनाशामक असेल. डी-ग्लुकोज ही साखर आपल्याला थेट ऊर्जा प्राप्त करून देणारे एक रसायन आहे. जीवसृष्टीमध्ये सर्वत्र डी-ग्लुकोजचे रेणू आढळून येतात. मात्र कुणी संशोधकाने प्रयोगशाळेत डी-ग्लुकोज या रेणूच्या आरशातील प्रतिबिंबाप्रमाणे रेणू तयार केले तर ती साखर अजिबात ऊर्जा देणार नाही. मात्र ती गोड लागते. आपला डावा हाताचा पंजा आणि उजव्या हाताचा पंजा एकसारखा दिसला तरी ते एकमेकांवर ठेवले तरी तंतोतंत बसत नाहीत.
याचा अर्थ काय तर समान संरचना असली तरी त्या रसायनाची आरशातील प्रतिबिंबाप्रमाणे संरचना असेल तर चालणार नाही. असे रेणू जैविकदृष्टीने काही कामाचे नसतात. औषध-निर्मिती करताना त्या रसायनाची संरचना जैविक दृष्ट्या देखील अचूक असली पाहिजे. जीवसृष्टीमध्ये एल-अमीनो आम्लचे प्रमाण डी- अमीनो आम्ल पेक्षा खूप जास्त आहे. ऑरग्यानिक केमिस्ट्री (सेंद्रिय रसायनशास्त्र) विषयात या भागाला "कायरॅलिटी" असा शब्द आहे. हा विषय रसायनशास्त्रातील एक मूलभूत विषय मानला जातो.
रसायनशास्त्रातील २०२६ मधील रसायनशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक फ्रान्सच्य हेन्री बी. कागन आणि जपानच्या केन्सो सोई या दोघाना मिळालेला आहे. प्रो. कागन ९६ वर्षांचे आहेत तर सोई हे ७६वर्षांचे आहेत! प्रयोगशाळेत जेव्हा एखादे औषध तयार करतात तेव्हा दोन्ही प्रकारच्या प्रतिमा असलेली दोन रसायने जवळ जवळ समसमान तयार होतात. जे ''खरे'' उपयुक्त औषधी रसायन असते ते जास्त तयार व्हावे म्हणून उत्प्रेरकाची मोठ्या कौशल्याने योजना केली जाते. प्रो. कागन आणि प्रो. सोई यांनी अपेक्षित अशी कायरल रसायने योग्य प्रमाणात तयार करण्यासाठी बऱ्याच विलक्षण अशा रासायनिक प्रक्रिया करून दाखवल्या आहेत. याला असिमिट्रिक सिंथेसिस म्हणतात.
इंग्रजीत याला ''नॉन-लिनियर इफ्फेक्टस्'' आणि ऑटो कॅटलिसिस'' म्हणतात. त्यामुळे मिश्रणामध्ये परिणामकारक रसायन कोणत्या परिस्थितीमध्ये जास्त प्रमाणात तयार होते. या बाबतचे सखोल संशोधन प्रो. कागन आणि प्रो. सोई यांनी केलेले आहे. पर्यावरण अनुकूल अशा या हरित रसायनशास्त्राशी(ग्रीन केमिस्ट्रीशी) संबंधित प्रक्रिया असल्याचे मानले जाते. या संशोधनामुळे कायरल रेणूंची निर्मिती कमी खर्चामध्ये पण अधिक कार्यक्षमतेने आणि नियंत्रित पद्धतीने करणे शक्य झाले आहे. याचा उपयोग औषध निर्माण, कृषी-रसायने आणि पदार्थ विज्ञान (मटेरियल सायन्स) मधील विशिष्ट रसायनांची निर्मिती करताना होईल.
दैनिक गोमंतकचे सदस्य व्हा
शॉपिंगसाठी 'सकाळ प्राईम डील्स'च्या भन्नाट ऑफर्स पाहण्यासाठी क्लिक करा.
Read Goa news in Marathi and Goa local news on Tourism, Business, Politics, Entertainment, Sports and Goa latest news in Marathi on Dainik Gomantak. Get Goa news live updates on the Dainik Gomantak Mobile app for Android and IOS.
