L'essenza della scienza è il pensiero indipendente, il lavoro duro, e non l'attrezzatura. Quando ho ricevuto il mio Premio Nobel, avevo speso appena 200 rupie sulla mia attrezzatura.
Chandrasekhara Venkata Raman era un fisico indiano che ha fatto scoperte rivoluzionarie nel campo della diffusione della luce. Con il suo studente K. S. Krishnan, ha scoperto che quando la luce attraversa un materiale trasparente, parte della luce deviata cambia lunghezza d'onda e ampiezza. Questo fenomeno era un nuovo tipo di diffusione della luce e successivamente divenne noto come l'effetto Raman o diffusione Raman. Raman ha vinto il Premio Nobel per la Fisica nel 1930 ed è stato la prima persona asiatica a ricevere un Premio Nobel in qualsiasi ramo della scienza.
Nato da genitori indù Tamil Brahmin, Raman era un bambino prodigio, completando l'istruzione secondaria e superiore secondaria dalla St Aloysius' Anglo-Indian High School all'età di 11 e 13 anni, rispettivamente. Ha ottenuto il massimo voto nell'esame di laurea presso l'Università di Madras con onori in fisica dal Presidency College all'età di 16 anni. Il suo primo articolo di ricerca, sulla diffrazione della luce, è stato pubblicato nel 1906 mentre era ancora uno studente laureato. L'anno successivo ha ottenuto una laurea magistrale. Aveva 19 anni quando si è unito all'Indian Finance Service a Kolkata come Assistant Accountant General. Lì ha conosciuto l'Indian Association for the Cultivation of Science IACS, il primo istituto di ricerca in India, che gli ha permesso di condurre ricerche indipendenti e dove ha fatto i suoi principali contributi nell'acustica e nell'ottica.
Nel 1917, è stato nominato come primo Palit Professor of Physics da Ashutosh Mukherjee presso il Rajabazar Science College sotto l'Università di Calcutta. Nel suo primo viaggio in Europa, la vista del Mar Mediterraneo lo ha motivato a descrivere correttamente il motivo del colore blu del mare come un fenomeno di diffrazione. Ha fondato l'Indian Journal of Physics nel 1926. Lui e Krishnan hanno scoperto il 28 febbraio 1928 un nuovo fenomeno di diffusione della luce, che hanno chiamato "diffusione modificata", ma più comunemente noto come l'effetto Raman. Il giorno è celebrato dal Governo dell'India come la Giornata Nazionale della Scienza ogni anno. Raman si è trasferito all'Indian Institute of Science di Bangalore nel 1933 per diventare il suo primo Direttore indiano. Lì ha fondato l'Indian Academy of Sciences lo stesso anno. Ha stabilito il Raman Research Institute nel 1948 dove ha lavorato fino ai suoi ultimi giorni.
Nel 1954, il Governo dell'India lo ha onorato con il primo Bharat Ratna insieme al politico C. Rajagopalachari e al filosofo Sarvepalli Radhakrishnan, il suo più alto riconoscimento civile. In seguito ha frantumato la medaglia in protesta contro le politiche del Primo Ministro Jawaharlal Nehru sulla ricerca scientifica.
Primi anni e istruzione
C. V. Raman è nato a Tiruchirapalli, Madras Presidency ora Trichy, Tamil Nadu, da genitori indù Tamil, Chandrasekhara Ramanathan Iyer e Parvathi Ammal. Era il secondo di otto fratelli. Suo padre era un insegnante nella scuola superiore locale e guadagnava un reddito modesto. Ha ricordato: "Sono nato con un cucchiaio d'argento in bocca. Alla mia nascita mio padre stava guadagnando lo stipendio magnifico di dieci rupie al mese!" Nel 1892, la sua famiglia si è trasferita a Visakhapatnam poi Vishakapatnam o Vizagapatam o Vizag in Andhra Pradesh poiché suo padre è stato nominato docente di fisica presso la Mrs A.V. Narasimha Rao College. Lì Raman ha studiato alla St Aloysius' Anglo-Indian High School. Ha superato la maturità all'età di 11 anni e l'esame FA equivalente all'esame Intermediate odierno, PUCPDC e +2 con una borsa di studio all'età di 13 anni.
Nel 1902, Raman si è iscritto al Presidency College di Madras ora Chennai dove suo padre era stato trasferito per insegnare matematica e fisica. Nel 1904, ha ottenuto una laurea triennale dall'Università di Madras, dove si è classificato primo e ha vinto la medaglia d'oro in fisica. All'età di 18 anni, mentre era ancora uno studente laureato, ha pubblicato il suo primo articolo scientifico sulla diffrazione della luce sulla rivista britannica Philosophical Magazine nel 1906. Ha completato una laurea magistrale della stessa università con la massima distinzione nel 1907. Il suo secondo articolo pubblicato sulla stessa rivista quello stesso anno riguardava la tensione superficiale dei liquidi. Era accanto all'articolo di Lord Rayleigh sulla sensibilità dell'orecchio al suono, da cui Lord Rayleigh ha iniziato a comunicare con Raman, rivolgendosi cortesemente a lui come "Professor".
Consapevole della capacità di Raman, il suo insegnante di fisica Richard Llewellyn Jones lo ha esortato a continuare la ricerca in Inghilterra. Jones ha organizzato un'ispezione fisica di Raman con il Colonnello Sir Gerald Giffard. L'ispezione ha rivelato che Raman non avrebbe resistito ai duri climi dell'Inghilterra, evento che in seguito ha ricordato e ha detto: "mi hanno esaminato e certificato che sarei morto di tubercolosi... se fossi andato in Inghilterra".
Carriera
Il fratello maggiore di Raman Chandrasekhara Subrahmanya Ayyar si era unito all'Indian Finance Service ora Indian Audit and Accounts Service. Non essendo in condizione di studiare all'estero, Raman ha seguito lo stesso percorso e si è qualificato per l'Indian Finance Service con il primo posto nell'esame di ammissione nel febbraio 1907. In seguito ha commentato: "Ho dato un'occhiata a tutti i candidati che si erano radunati lì e ho saputo che sarei arrivato primo". È stato assegnato a Calcutta ora Kolkata come Assistant Accountant General nel giugno 1907. È lì che è rimasto molto impressionato dall'Indian Association for the Cultivation of Science IACS, il primo istituto di ricerca fondato in India nel 1876. Ha immediatamente stretto amicizia con Asutosh Dey, che sarebbe diventato uno dei suoi collaboratori di tutta la vita, Amrita Lal Sircar, fondatore e segretario di IACS, e Ashutosh Mukherjee, membro esecutivo dell'istituto e Vice Cancelliere dell'Università di Calcutta. Con tali contatti, ha ottenuto il permesso di condurre ricerche nel suo tempo libero. Fino a quel momento l'istituto non aveva ancora reclutato ricercatori regolari, né prodotto articoli di ricerca. L'articolo di Raman "Newton's rings in polarised light" è stato pubblicato in Nature nel 1907 dall'istituto.
Nel 1909, Raman è stato trasferito a Rangoon, Burma ora Myanmar, per assumere la posizione di ufficiale valutario. Dopo solo pochi mesi, ha dovuto tornare a Madras poiché suo padre è soccombuto a una malattia fatale. La successiva morte di suo padre e i riti funebri lo hanno fatto rimanere lì per il resto dell'anno. Subito dopo aver ripreso l'incarico a Rangoon, è stato trasferito a Nagpur, Maharashtra nel 1910. Anche prima di aver servito per un anno a Nagpur, è stato promosso a Accountant General nel 1911 e di nuovo assegnato a Calcutta.
A partire dal 1915, l'Università di Calcutta ha iniziato ad assegnare studiosi di ricerca sotto Raman presso IACS. Sudhangsu Kumar Banerji che in seguito divenne Direttore Generale degli Osservatori del Dipartimento Meteorologico dell'India, uno studioso di dottorato sotto Ganesh Prasad, è stato il suo primo studente. Nel 1917, l'Università di Calcutta ha istituito una nuova cattedra di fisica denominata Palit Professor of Physics, dal benefattore Sir Taraknath Palit. Ashutosh Mukherjee ha invitato Jagadish Chandra Bose ad assumere la posizione, ma Bose ha rifiutato. Come seconda scelta, Raman è diventato il primo Palit Professor of Physics ed è stato assegnato al campus appena formato del Rajabazar Science College dell'Università di Calcutta. Ha riluttantemente rassegnato le dimissioni come funzionario civile dopo un decennio di servizio, il che è stato descritto come "supremo sacrificio" poiché il suo stipendio come professore sarebbe stato circa la metà del suo stipendio all'epoca. Ma il vantaggio era che poteva dedicarsi alla ricerca, come esplicitamente indicato nella relazione del suo ingresso all'università, che affermava:
L'accettazione da parte del Sig. C.V. Raman della cattedra Sir T N Palit a condizione che non sia tenuto a uscire dall'India... Rapportato che il Sig. C. V. Raman ha assunto il suo incarico come Palit Professor of Physics dal 2.7.17... Il Sig. Raman ha informato che non sarà tenuto a svolgere alcun lavoro di insegnamento nelle classi MA e MSc, a detrimento della sua stessa ricerca o dell'assistenza degli studenti avanzati nelle loro ricerche.
L'Università di Calcutta ha assegnato studenti di dottorato a Raman, e altre università hanno seguito l'esempio includendo l'Università di Allahabad, l'Università di Rangoon, il Queen's College Indore, l'Institute of Science di Nagpur, il Krisnath College e l'Università di Madras. Nel 1919, Raman aveva guidato più di una dozzina di studenti. Dopo la morte di Sircar nel 1919, Raman ha ricevuto due posizioni onorarie presso IACS, Honorary Professor e Honorary Secretary. Ha definito questo periodo l'"era d'oro" della sua vita.
La nomina di Raman come Palit Professor è stata fortemente contestata da alcuni membri del Senato dell'Università di Calcutta, in particolare da membri stranieri, poiché Raman non aveva un dottorato e non aveva mai studiato all'estero. Come genere di controreplica Mukherjee ha organizzato un DSc onorario che l'Università di Calcutta ha conferito a Raman nel 1921. Lo stesso anno ha visitato Oxford per tenere una conferenza al Congresso delle Università dell'Impero Britannico. A quel punto era ampiamente conosciuto, e i suoi ospiti erano J. J. Thomson e Lord Rutherford. Dopo la sua elezione a Fellow della Royal Society nel 1924, Mukherjee gli ha chiesto dei suoi piani futuri, ha risposto: "Il Premio Nobel naturalmente". Nel 1926, ha stabilito l'Indian Journal of Physics come primo redattore. Il secondo volume della rivista ha pubblicato il suo famoso articolo "A new radiation", riportando la scoperta dell'effetto Raman.
Raman è stato succeduto da Debendra Mohan Bose come Palit Professor nel 1932. Nel 1933, ha lasciato Kolkata per unirsi all'Indian Institute of Science di Bangalore come suo primo direttore indiano. Maharaja Krishnaraja Wadiyar IV, il Re di Mysore, Jamsetji Tata e Nawab Sir Mir Osman Ali Khan, il Nizam di Hyderabad, avevano contribuito le terre e i fondi per l'Indian Institute of Science di Bangalore. Il Viceré dell'India, Lord Minto ha approvato l'istituzione nel 1909, e il governo britannico ha nominato il suo primo Direttore, Morris Travers. Raman era il quarto Direttore. Durante il suo mandato all'IISc, ha reclutato G. N. Ramachandran, che in seguito divenne un distinto cristallografo a raggi X. Ha fondato l'Indian Academy of Sciences nel 1934 e ha iniziato a pubblicare gli atti dell'accademia.
Con il suo ex studente Panchapakesa Krishnamurti, Raman ha avviato un'azienda chiamata Travancore Chemical and Manufacturing Co. Ltd. nel 1943. L'azienda, rinominata TCM Limited nel 1996, era uno dei primi produttori di prodotti chimici organici e inorganici. Nel 1947, Raman è stato nominato come il primo National Professor dal nuovo governo dell'India indipendente.
Raman si è ritirato dall'Indian Institute of Science nel 1948 e ha stabilito il Raman Research Institute di Bangalore un anno dopo. Ha servito come direttore e è rimasto attivo lì fino alla sua morte nel 1970.
Contributi scientifici
Suono musicale
Uno degli interessi di Raman era comprendere la fisica dei suoni musicali. È stato ispirato da "The Sensations of Tone" di Hermann von Helmholtz, il libro che incontrò quando si unì ad IACS. Ha studiato e pubblicato i suoi risultati abbastanza prolificamente tra il 1916 e il 1921. Ha elaborato la teoria della vibrazione trasversale degli strumenti ad arco, sulla base della sovrapposizione delle velocità. Uno dei suoi primi studi è stato sul tono lupo nei violini e nei violoncelli. Ha studiato l'acustica di vari violini e strumenti correlati, inclusi gli strumenti a corda indiani e gli schizzi d'acqua. Ha persino eseguito "Experiments with mechanically-played violins".
Raman ha anche studiato l'unicità dei tamburi indiani. Le sue analisi della natura armonica del suono del tabla e del mridangam sono stati i primi studi scientifici sulla percussione indiana. Ha scritto una ricerca critica sulla teoria di Kaufmann sulle vibrazioni della corda del pianoforte. Durante il suo breve viaggio in Inghilterra nel 1921, è riuscito a studiare come il suono viaggia nella Whispering Gallery della cupola della Cattedrale di St Paul's a Londra che produce effetti sonori insoliti. Il suo lavoro sull'acustica è stato un importante preludio, sia sperimentalmente che concettualmente, ai suoi successivi lavori sull'ottica e sulla meccanica quantistica.
Colore blu del mare
Raman, nella sua crescente ricerca sull'ottica, ha iniziato a investigare la diffusione della luce a partire dal 1919. La sua prima scoperta fenomenale è stata la fisica del colore blu dell'acqua marina. Durante un viaggio di ritorno dall'Inghilterra a bordo della S.S. Narkunda nel settembre 1921, ha riflettuto sul colore blu del Mar Mediterraneo. Usando semplici apparecchiature ottiche, uno spettroscopio tascabile e un prisma di Nicol a portata di mano, ha studiato l'acqua marina. Tra diverse ipotesi sul colore del mare, la migliore spiegazione era stata quella di Lord Rayleigh nel 1910, secondo la quale "L'azzurro scuro molto ammirato del mare profondo non ha nulla a che fare con il colore dell'acqua, ma è semplicemente l'azzurro del cielo visto per riflessione". Rayleigh aveva correttamente descritto la natura del cielo azzurro per un fenomeno ora noto come diffusione Rayleigh, la diffusione della luce e la rifrazione da parte delle particelle nell'atmosfera. Il prisma di Nicol ha permesso a Raman di osservare l'acqua senza l'influenza della luce solare riflessa dalla superficie. Ha descritto come il mare appare ancora più blu del solito, contraddicendo Rayleigh.
Non appena la S.S. Narkunda è arrivata nel Porto di Bombay, Raman ha finito un articolo "The colour of the sea" pubblicato nel numero di novembre 1921 di Nature. Ha notato che la spiegazione di Rayleigh è "discutibile da un semplice modo di osservazione" usando il suo prisma. W
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