नाभिकीय भौतिकी: लेनिनग्राद से दुब्ना तक

वाविलोव से मुलाकात, 1946

1946 में, युवा गियास उमारोव नाभिकीय भौतिकी में स्नातकोत्तर अध्ययन की महत्वाकांक्षा लेकर ताशकंद से लेनिनग्राद गए। यह यात्रा अपने आप में दृढ़ संकल्प का प्रतीक थी — लेनिनग्राद और मॉस्को के प्रतिष्ठित भौतिकी संस्थानों में मध्य एशियाई वैज्ञानिक दुर्लभ थे।

विश्वविद्यालय की सीढ़ियों पर उमारोव की एक संयोग से हुई मुलाकात ने उनके कैरियर की दिशा बदल दी। उन्होंने अकादमीशियन सर्गेई इवानोविच वाविलोव से मुलाकात की, जो USSR विज्ञान अकादमी के अध्यक्ष और सोवियत प्रकाशिकी तथा संदीप्ति अनुसंधान में एक विशाल व्यक्तित्व थे। वाविलोव ने इस युवा की प्रतिभा और महत्वाकांक्षा को पहचानकर, अकादमीशियन V.G. ख्लोपिन के निर्देशन में रेडियम संस्थान में उनके प्रवेश की व्यक्तिगत रूप से व्यवस्था की।

रेडियम संस्थान में, एक प्रारंभिक प्रयोगशाला प्रदर्शन गलत हो गया। इस युवा स्नातक छात्र को खारिज करने के बजाय, ख्लोपिन ने मज़ाक किया: "इसे विजिट इफेक्ट कहते हैं" — और उन्हें अपने कार्यक्रम में स्वीकार कर लिया। यह अनुग्रह का वह क्षण था जिसने चार दशकों तक फैले एक वैज्ञानिक कैरियर की शुरुआत की।

JINR दुब्ना में बीटा-स्पेक्ट्रोस्कोपी

उमारोव का नाभिकीय भौतिकी कार्य बीटा-स्पेक्ट्रोस्कोपी पर केंद्रित था — बीटा क्षय के दौरान उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा का सटीक मापन। यह क्षेत्र नाभिकीय संरचना और उप-परमाणविक कणों के मौलिक गुणों को समझने के लिए महत्वपूर्ण था।

1957 में, उमारोव ने उज़्बेक वैज्ञानिकों के एक समूह को संयुक्त नाभिकीय अनुसंधान संस्थान (JINR), दुब्ना — CERN के सोवियत समकक्ष — में कार्य करने के लिए संगठित किया। वहाँ, उन्होंने स्थायी चुंबक पर एक बीटा-स्पेक्ट्रोग्राफ विकसित किया, एक उपकरण जो पारंपरिक स्पेक्ट्रोग्राफों में उपयोग किए जाने वाले बड़े विद्युत चुंबकों की आवश्यकता के बिना बीटा कणों की सटीक ऊर्जा माप की अनुमति देता था। यह कार्य बाद में 1970 के मोनोग्राफ "Beta-Spectrographs with Permanent Magnets" (अब्दुरज़्ज़ाकोव और ग्रोमोव के साथ) में प्रलेखित किया गया।

लान्दाउ वाद-विवाद, 1949

उमारोव के नाभिकीय भौतिकी कैरियर का सबसे नाटकीय प्रसंग 1949 में मॉस्को राज्य विश्वविद्यालय में उनके उम्मीदवार शोध प्रबंध की रक्षा के दौरान हुआ। परीक्षकों में लेव दाविदोविच लान्दाउ थे, बीसवीं शताब्दी के महानतम सैद्धांतिक भौतिकविदों में से एक और भविष्य के नोबेल पुरस्कार विजेता।

विवाद न्यूट्रिनो के द्रव्यमान पर केंद्रित था — कण भौतिकी के सबसे मौलिक प्रश्नों में से एक। उस समय प्रचलित सहमति यह थी कि न्यूट्रिनो का द्रव्यमान लगभग इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान का 0.3 से 0.8 गुना था। उमारोव के शोध प्रबंध ने एक नाटकीय रूप से भिन्न मूल्य के लिए तर्क दिया: न्यूट्रिनो का द्रव्यमान इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान के 1/50 से 1/100 से अधिक नहीं होना चाहिए — मूलतः, शून्य के बहुत करीब।

लान्दाउ असहमत थे। वाद-विवाद तीव्र था। लेकिन उमारोव अपनी स्थिति पर अडिग रहे।

"शोध प्रस्तुतकर्ता अपनी राय के साथ रहा, और प्रतिपक्षी अपनी राय के साथ।"

— लेव लान्दाउ, उमारोव के शोध प्रबंध रक्षा की आधिकारिक समीक्षा, 1949

भौतिकी के सबसे भयावह बुद्धिजीवियों में से एक के साथ इस गतिरोध के बावजूद, मॉस्को राज्य विश्वविद्यालय परिषद ने सर्वसम्मति से — सभी 43 सदस्यों ने — उमारोव को उनकी उपाधि प्रदान करने के लिए मतदान किया। इतिहास ने उमारोव की स्थिति को सही साबित किया: आधुनिक मापन पुष्टि करते हैं कि न्यूट्रिनो का द्रव्यमान वास्तव में अत्यंत सूक्ष्म है, एक इलेक्ट्रॉन वोल्ट के अंशों की कोटि का — 1949 की सहमति की तुलना में उमारोव के अनुमान के कहीं अधिक निकट।

1981 में, महान खगोल भौतिकीविद् Ya.B. ज़ेलदोविच और M.Yu. ख्लोपोव ने Uspekhi Fizicheskikh Nauk में न्यूट्रिनो द्रव्यमान पर ब्रह्मांडीय बाधाओं पर एक ऐतिहासिक पत्र प्रकाशित किया, जिसमें 13 नोबेल पुरस्कार विजेताओं के शोध के साथ उमारोव के प्रारंभिक कार्य को उद्धृत किया गया।

ताशकंद लौटने का निर्णय

अपनी सफल रक्षा के बाद, उमारोव को मॉस्को में प्रतिष्ठित पदों की पेशकश की गई। उन्होंने सभी को अस्वीकार कर दिया। इसके बजाय, उन्होंने ताशकंद लौटने का चुनाव किया — एक ऐसा निर्णय जिसने सोवियत भौतिकी प्रतिष्ठान में उनके कई सहयोगियों को चकित कर दिया।

उनका तर्क व्यक्तिगत और रणनीतिक दोनों था: वे कहीं और किसी मौजूदा वैज्ञानिक समुदाय में केवल भागीदार बनने के बजाय, अपनी मातृभूमि में एक वैज्ञानिक समुदाय का निर्माण करना चाहते थे। यह निर्णय उज़्बेक विज्ञान के लिए परिवर्तनकारी सिद्ध हुआ।

प्रथम उज़्बेक भाषा भौतिकी शिक्षा

ताशकंद लौटकर, उमारोव मध्य एशियाई पॉलिटेक्निक संस्थान में उज़्बेक भाषा में उन्नत भौतिकी पढ़ाने वाले प्रथम वैज्ञानिक बने। उनकी पहल से पहले, उज़्बेकिस्तान में सभी उच्च भौतिकी शिक्षा रूसी में होती थी। उज़्बेक भाषा में भौतिकी पाठ्यक्रम बनाकर, उन्होंने उज़्बेक छात्रों की एक पूरी पीढ़ी को अपनी मातृभाषा में जटिल वैज्ञानिक अवधारणाओं को सीखने में सक्षम बनाया — वैज्ञानिक राष्ट्र-निर्माण का एक मूलभूत कार्य।

JINR दुब्ना, 1957

लेनिनग्राद में अपने प्रारंभिक प्रशिक्षण के एक दशक बाद, उमारोव ने दुब्ना में संयुक्त नाभिकीय अनुसंधान संस्थान में कार्य करने के लिए उज़्बेक भौतिकविदों के एक प्रतिनिधिमंडल का आयोजन किया। यह केवल एक शोध यात्रा नहीं थी; यह एक वक्तव्य था कि मध्य एशियाई वैज्ञानिक अंतरराष्ट्रीय नाभिकीय अनुसंधान के उच्चतम स्तरों पर अपना स्थान रखते हैं। JINR में, उमारोव की टीम ने उपकरण विकसित किए — विशेष रूप से स्थायी-चुंबक बीटा-स्पेक्ट्रोग्राफ — जो नाभिकीय मापन विज्ञान में वास्तविक तकनीकी नवाचार का प्रतिनिधित्व करते थे।

कुर्चातोव कनेक्शन, 1958

1958 में, उमारोव ने ताशकंद के भौतिक-तकनीकी संस्थान में इगोर वासिलीविच कुर्चातोव — सोवियत नाभिकीय कार्यक्रम के जनक और सोवियत परमाणु तथा हाइड्रोजन बमों के विकास का नेतृत्व करने वाले व्यक्ति — के प्रत्यक्ष मार्गदर्शन में एक प्लाज़्मा भौतिकी प्रयोगशाला की स्थापना की।

कुर्चातोव का समर्थन केवल मौखिक नहीं था। उन्होंने नई प्रयोगशाला को सुसज्जित करने के लिए ताशकंद उपकरणों से भरे दो पूरे रेलवे वैगन भेजे। यह संसाधनों की एक असाधारण प्रतिबद्धता थी, जो सोवियत विज्ञान के पारंपरिक केंद्रों से दूर एक गंभीर शोध कार्यक्रम बनाने की उमारोव की क्षमता में मॉस्को प्रतिष्ठान के विश्वास को दर्शाती थी।

टोकामक अनुसंधान: अंतिम कार्य

उमारोव का वैज्ञानिक कैरियर उनके अंतिम प्रकाशित कार्य के साथ पूर्ण चक्र में आया: टोकामक में स्थिर प्लाज़्मा संतुलन बनाए रखने की विधियों पर एक लेख। टोकामक — नाभिकीय संलयन के लिए एक चुंबकीय परिरोधन उपकरण — उनके दो महान वैज्ञानिक जुनूनों: नाभिकीय भौतिकी और ऊर्जा के अंतिम अभिसरण का प्रतिनिधित्व करता था।

एक टोकामक अतितापित प्लाज़्मा को एक टोरॉइडल चुंबकीय क्षेत्र में परिरुद्ध करता है, उन परिस्थितियों की खोज करता है जिनमें हाइड्रोजन नाभिक संलयित हो सकें और ऊर्जा मुक्त कर सकें — वही प्रक्रिया जो सूर्य को शक्ति प्रदान करती है। एक ऐसे व्यक्ति के लिए जिसने दशकों तक नाभिकीय अभिक्रियाओं और सौर ऊर्जा दोनों का अध्ययन किया था, टोकामक एक आदर्श अंतिम विषय था: पृथ्वी पर एक लघु सूर्य बनाने का प्रयास।

जैसा कि उनके सहयोगियों ने बाद में लिखा: "एक ऐसा व्यक्ति जिसने प्लाज़्मा और सूर्य की शक्ति का उपयोग लोगों के जीवन को बेहतर बनाने के लिए करने का सपना देखा।"