പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഓരോ ജീവജാലങ്ങളുടെയും പദാര്‍ത്ഥങ്ങളുടെയും 'വിരല്‍ അടയാളമായി - ശാസ്ത്രലോകം കണക്കാക്കുന്ന രാമന്‍ സ്‌പെക്ട്രത്തിന് നിദാനമായ രാമന്‍പ്രഭാവം സര്‍ സി.വി. രാമന്‍ കണ്ടുപിടിച്ച ഫെബ്രുവരി 28-ാം തീയതി ഭാരതം ശാസ്ത്രദിനമായി കൊണ്ടാടുന്നു. 1930 ല്‍ ഈ കണ്ടുപിടുത്ത ത്തിന് അദ്ദേഹം നോബല്‍ പുരസ്‌കാരത്തിന് അര്‍ഹനായി. പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഓരോ തന്മാത്രകള്‍ക്കും തനതായതും, വ്യത്യസ്തവുമായ രാമന്‍ വര്‍ണ്ണരാജിയാണുള്ളത്. അതുകൊണ്ടാണ് രാമന്‍ വര്‍ണ്ണരാജിയെ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വിരലടയാളമായും മനുഷ്യന്റെ തിരിച്ചറിയല്‍ രേഖയായും കണക്കാക്കുന്നത്. ഈ മഹത്തായ കണ്ടുപിടുത്തത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ സര്‍ സി.വി. രാമന് 1954-ല്‍ 'ഭാരത രത്‌ന' നല്‍കി ഭാരതം അദ്ദേഹത്തെ ആദരിച്ചു.

ഹൈടെക് പരീക്ഷണശാലകളോ വിദേശനിര്‍മ്മിത ഉപകരണങ്ങളോ ഇല്ലാതെ കല്‍ക്കട്ടയിലെ ബോ-ബസാര്‍ സ്ട്രീറ്റിലെ പരീക്ഷണശാലയില്‍നിന്നും മനോവീര്യത്തിന്റെയും കഠിനപ്രയത്‌നത്തിന്റെയും അടിസ്ഥാനത്തില്‍ നമുക്കും നോബല്‍ പുരസ്‌കാരം കരസ്ഥമാക്കാന്‍ കഴിയുമെന്നും രാമന്‍ തെളിയിച്ചു.

ഈ പ്രഗത്ഭനായ ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ജനിച്ചത് തമിഴ്‌നാട്ടിലെ തഞ്ചാവൂര്‍ ജില്ലയില്‍ 1888 നവംബര്‍ 7-ന് ആണ്. 1921 ല്‍ യൂറോപ്പില്‍നിന്നുള്ള കപ്പല്‍യാത്രയില്‍ മെഡിറ്ററേനിയന്‍ കടലിന്റെ നീലിമയാണ് രാമന്‍പഭാവത്തിന്റെ കണ്ടുപിടുത്തത്തിലേക്ക് നയിച്ചത്. 1922 ല്‍ ഗ്ലിസറിനിലൂടെ നീലപ്രകാശം കടത്തി വിട്ടപ്പോള്‍ വിസരിത പ്രകാശത്തില്‍ മങ്ങിയ പച്ചവെളിച്ചം കണ്ടു. തുടര്‍ന്നുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളും നിരീ ക്ഷണങ്ങളുമാണ് രാമന്‍പ്രഭാവത്തിലേക്ക് എത്തിച്ചത്. 1923-ല്‍ അഡോള്‍ഫ് മെക്കല്‍ എന്ന ജര്‍മ്മന്‍ - ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ഈ പ്രതിഭാസത്തെപ്പറ്റി സൈദ്ധാന്തികമായി പ്രവചിച്ചിരുന്നു.

ഏകവര്‍ണ്ണപകാശം സുതാര്യമായ ഒരു വസ്തുവിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുമ്പോള്‍ അതിലെ തന്മാത്രക - ളില്‍ തട്ടിയശേഷം വികീര്‍ണ്ണനം (scattering) മൂലം ബഹിര്‍ഗമിക്കുന്ന പ്രകാശരശ്മിക്ക് വ്യത്യസ്തമായ തരംഗദൈര്‍ഘ്യം (വര്‍ണ്ണങ്ങള്‍) ഉണ്ടാകും. അങ്ങനെയുണ്ടാകുന്ന വര്‍ണ്ണരാജിയെയാണ് രാമന്‍ സ്‌പെക്ട്രം എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. സ്‌പെക്ട്രത്തില്‍ ആവൃത്തി കുറഞ്ഞ വികിരണങ്ങളെ 'സ്റ്റോക്ക് രേഖ'കളെന്നും ആവൃത്തി കൂടിയ വികിരണങ്ങളെ 'ആന്റി സ്റ്റോക്ക് രേഖ'കളെന്നും വിളിക്കുന്നു. തന്മാത്രകളുടെ ധ്രുവവത്കരണക്ഷമത (polarisability)യിലുള്ള വ്യതിയാനങ്ങള്‍ മൂലമാണ് രാമന്‍ സ്‌പെക്ട്രം ഉടലെടുക്കുന്ന ത്. രാമന്‍ രേഖകളുടെ ആവൃത്തി വ്യത്യാസവും തീക്ഷ്ണതയും ഉപയോഗിച്ച് വസ്തുവിന്റെ ഘടന, അവയിലെ പരമാണുക്കളുടെ സംവിധാനം, അവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധനങ്ങള്‍ എന്നീ മൗലിക ഗുണങ്ങള്‍ നിര്‍ണ്ണയിക്കാന്‍ കഴിയും.

Raman Effect
രാമന്‍ ഇഫക്റ്റ് ചിത്രീകരണം

ജീവിതത്തിന്റെ സമസ്തമേഖലകളിലും ഇന്നും രാമന്‍പ്രഭാവത്തിന്റെ സാധ്യതകള്‍ തെളിയിച്ചു. കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഗവേഷണങ്ങളാണ് ലോകമെമ്പാടും നടക്കുന്നത്. ചൈനയെ മാത്രമല്ല ലോകത്തെയാ കമാനം പിടിച്ചുകുലുക്കിയ 'കൊറോണ' വൈറസ് ബാധപോലും വളരെയെളുപ്പം കണ്ടെത്താനുതകുന്ന 'രാമന്‍ സ്‌കാനറുകള്‍' എത്തിക്കഴിഞ്ഞു. അമേരിക്കയിലെ കൊളംബിയ മിസൗറി യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെയും എം.ഐ.ടി.യിലെയും ഗവേഷകര്‍ സര്‍ഫസ് എന്‍ഹാന്‍സ്ഡ് രാമന്‍ വര്‍ണ്ണരാജി (SERS) എന്ന സാങ്കേതികത്വം ഉപയോഗിച്ച് അതിതീക്ഷ്ണ വൈറസുകളായ കൊറോണ വൈറസ്, നോറോ വൈറസ്, അഡനോ വൈറസ്, റോട്ടാ വൈറസ്, ഹൈപ്പര്‍ വൈറസ് എന്നിവയെ കണ്ടെത്താനാവുമെന്ന് കണ്ടുപിടിച്ചിരിക്കുന്നു. കൊറോണ വൈറസിന്റെ രാമന്‍ സ്‌പെക്ട്രല്‍ പാറ്റേണുകളെ കമ്പ്യൂട്ടര്‍ പ്രോഗ്രാമായ പ്രിന്‍സിപ്പല്‍ - കമ്പോണന്റ് അനാലിസിസിന്റെ (PCA) സഹായത്തോടെ സാംഖ്യിക വിശ്ലേഷണ (Statistical analysis)ത്തിലൂടെ വേര്‍തിരിച്ച് വളരെപ്പെട്ടെന്ന് വൈറസിനെ കണ്ടെത്താനാവും. എല്ലാ വൈറസ് സെല്‍ തന്മാത്രകള്‍ക്കും വ്യത്യസ്തമായ രാമന്‍ ഉത്തേജിത കമ്പനമോഡുകളുണ്ട്. അവയാണ് രാമന്‍ സ്‌പെക്ട്രത്തിന് കാരണഭൂതമാകുന്നത്. തന്മാത്രകളുടെ ഘടനയിലെ ചെറിയ വ്യത്യാസം പോലും രാമന്‍ പൈകടത്തില്‍ പ്രതിഫലിക്കും.

അമേരിക്കയിലെ നാര്‍ക്കോട്ടിക് സ്‌ക്വാഡുകള്‍ക്ക് ഒഴിച്ചുകൂടാന്‍ കഴിയാത്ത ഉപകരണമാണ് രാമന്‍ സ്‌കാനറുകള്‍. അമേരിക്കയിലെ 09/11 ഫോടനത്തിനു ശേഷം ലണ്ടനിലുള്ള വിമാനത്താവളങ്ങളിലെ 10 എയര്‍ക്രാഫ്റ്റുകളെക്കൂടി തകര്‍ക്കാന്‍ ഭീകരര്‍ പദ്ധതിയിട്ടിരുന്നു. കുടിക്കാന്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന സോഫ്റ്റ് ഡിങ്കിന്റെ സീല്‍ ചെയ്ത കാനുകളില്‍ രാസപദാര്‍ത്ഥങ്ങള്‍ കലര്‍ത്തിയ ദ്രാവകം നിറച്ച് വിമാനത്തി നുള്ളില്‍ കടത്തി സ്‌ഫോടനം നടത്താനായിരുന്നു പദ്ധതി. രാമന്‍ സ്‌കാനര്‍ അവിടെ രക്ഷയ്‌ക്കെത്തി. ലണ്ടന്‍ പൊലീസ് രാമന്‍ സ്‌കാനര്‍ ഉപയോഗിച്ച് ഇമ്മാതിരിയുള്ള കാനുകളെ കണ്ടുപിടിച്ച് അവരുടെ പദ്ധതി തകര്‍ത്തു. എയര്‍പോര്‍ട്ടുകളിലും മറ്റും ഒളിച്ചുവച്ചിരിക്കുന്ന സ്‌ഫോടകവസ്തുക്കള്‍, ഡറ്റുകള്‍, വിഷവാതകങ്ങള്‍ തുടങ്ങിയവയെ തിരിച്ചറിയാന്‍ പൊലീസ് ഉപയോഗിക്കുന്നത് രാമന്‍ സ്‌കാനറുകളാണ്. രാമന്‍ സ്‌കാനറുകളില്‍ ശേഖരിച്ചുവച്ചിരിക്കുന്ന കമ്പ്യൂട്ടര്‍ പ്രോഗ്രാം കൊണ്ട് ഹൈറോയ്ന്‍, കൊക്കെ യന്‍, ആംഫിറ്റാമിന്‍ തുടങ്ങിയവയെയും സ്‌ഫോടകവസ്തുക്കളില്‍ ആര്‍.ഡി.എക്‌സസ്, നൈട്രോഗ്ലിസറിന്‍ എന്നിവയെയും തിരിച്ചറിയാന്‍ രാമന്‍ സ്‌കാനറിനു കഴിയും. ഭൂമിക്കടിയില്‍ കിടക്കുന്ന ശവശരീരങ്ങള്‍ കണ്ടെത്താനും ഇവ ഉപയോഗിക്കാമെന്നു ഗവേഷകര്‍ പറയുന്നു.

സ്റ്റാന്‍ഫോര്‍ഡ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ ഗവേഷകര്‍ മനുഷ്യശരീരത്തിന്റെ അവയവങ്ങളിലുള്ള ക്യാന്‍സര്‍ സെല്ലുകളെ തിരിച്ചറിയുന്നതിനുള്ള ഗവേഷണത്തിലാണ്. രാമന്‍ സ്‌കാനര്‍ ഉപയോഗിച്ച് ഇതുവരെ നിലനിന്നിരുന്ന പരീക്ഷണരീതി മാറ്റി ഗ്ലൂക്കോസ്, കൊളസ്‌ട്രോള്‍, യൂറിക് ആസിഡ്, മറ്റ് ഘടകങ്ങളും കണ്ടുപിടിക്കാനാവും. ഒരു രോഗിയില്‍ ക്യാന്‍സര്‍ ബാധിക്കുന്ന സെല്ലുകളിലെ തന്മാത്രാഘടനയും ഘടകങ്ങളും വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. ഇപ്പോള്‍ റേഡിയോ ആക്ടീവതയുള്ള റെയര്‍ എര്‍ത്ത് മൂലകങ്ങള്‍ ശരീരത്തിലേക്ക് കടത്തിവിട്ടാണ് ക്യാന്‍സര്‍ സെല്ലുകളെ കണ്ടെത്തുന്നത്. ഇത് പാര്‍ശ്വഫലങ്ങള്‍ ഉളവാക്കുന്നതാണ്. എന്നാല്‍ രാമന്‍ സ്‌കാനര്‍ ഉപയോഗിച്ചുള്ള നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്ക് യാതൊരുവിധ പാര്‍ശ്വഫലങ്ങളുമില്ല. ശരീരത്തില്‍നിന്നും സാമ്പിളുകള്‍ എടുക്കാതെ ''ഓപ്റ്റിക്കല്‍ ബയോപ്‌സി'' എന്ന സാങ്കേതികത്വം ഉപയോഗിച്ച് നിരീക്ഷണം നടത്താനാവുമെന്ന് സ്റ്റാന്‍ഫോര്‍ഡ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ ഗവേഷകര്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച സയന്റിഫിക് പേപ്പറിലൂടെ അവകാശപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. ലേസര്‍, ഓപ്റ്റിക്കല്‍ ഫൈബറിലൂടെ കടത്തിവിട്ട് സെല്ലുകളുടെ രാമന്‍ സ്‌പെക്ട്രം നിരീക്ഷിച്ച് തന്മാത്രാഘടനയിലുള്ള വ്യത്യാസം കണ്ടുപിടിക്കാനാവും. അങ്ങനെ ക്യാന്‍സര്‍ സെല്ലുകളെ തിരിച്ചറിയാന്‍ കഴിയും. ഇതുവഴി ബ്രസ്റ്റ് ക്യാന്‍സര്‍, ഗ്യാസ്ട്രിക് ക്യാന്‍സര്‍, ബോണ്‍ ക്യാന്‍സര്‍ തുടങ്ങിയവയെ കണ്ടെത്താനാകുമെന്ന് അവര്‍ അവകാശപ്പെട്ടു.

ഫാര്‍മസ്യൂട്ടിക്കല്‍ വ്യവസായത്തില്‍ നാനോറാം ഉപയോഗിച്ച് പദാര്‍ത്ഥങ്ങളെയും, കെമിക്കലുകളെയും ഉപയോഗശൂന്യമായ മരുന്നുകളെയും തിരിച്ചറിയാനാവും.

പദാര്‍ത്ഥങ്ങള്‍ക്കു യാതൊരു കേടുപാടും സംഭവിക്കാതെ പരീക്ഷണങ്ങളും നിരീക്ഷണങ്ങളും നടത്താന്‍ കഴിയുമെന്നതാണ് രാമന്‍ വര്‍ണ്ണരാജിയുടെ പ്രത്യേകത. 1998 ല്‍ അമേരിക്കന്‍ കെമിക്കല്‍ സൊസൈറ്റി ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിലെ ഏറ്റവും പ്രമുഖ കണ്ടുപിടുത്തമായി കണ്ടെത്തിയത് രാമന്‍ പ്രഭാവത്തെയാണ്. ശാസ്ത്രലോകത്തിന് മഹത്തായ കണ്ടുപിടുത്തം സമ്മാനിച്ച ഭാരതത്തിന്റെ ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ 1970 നവംബര്‍ 21 ന് 82-ാമത്തെ വയസ്സില്‍ ഇഹലോകവാസം വെടിഞ്ഞു.

:-പത്തനംതിട്ട കത്തോലിക്കേറ്റ് കോളേജ് മുന്‍ പ്രിന്‍സിപ്പാള്‍ ആണ് ലേഖകന്‍

Content Highlights: raman spectrum and universe, Raman Effect