SSLC PLUS TWO TNPSC TRB TNTET-CTET NEET OTHERS

Monday, July 4, 2016

Nobel Prizes 2013 | The Nobel Prize in Chemistry 2013 | நோபல் பரிசு 2013: வேதியியல்

வேதிவினைகள் நிகழ்வதனை வெற்றுக்கண்களால் பார்க்க முடியாது. மூலக்கூறு நிலையில் நிகழும் வேதிவினை நிகழ்வுகள் மிக நுட்பமானது சிக்கலானது, அதே சமயம் படிப்படியாக மாற்றம் பெறும் நிகழ்வு.

வேதியியல் ஆய்வுக் கூடங்கள் இன்று சோதனைக் குழாய்களையும், உபகரணங்களையும் கொண்டு வேதியியல் ஆய்வுகளை நிகழ்த்தும் காலம் போய், கணினியில் வேதிப்பொருட்களின் சமன்பாடுகளை பதிவு செய்தால் வேதியியல் வினைகளின் அத்தகைய தகவல்களும் மிகத்துல்லியமாக கிடைக்கும் நிலை வந்துவிட்டது. வேதிவினைகளை ஆய்வகங்களிலிருந்து கணினிகளுக்கு மாற்றிய பெருமை மார்டின் கார்ப்லஸ், மைக்கேல் லெவிட் மற்றும் ஏரி வார்செல் ஆகிய மூன்று பேரையே சாரும். 1970-ஆம் ஆண்டுகளில் இம்மூவர் உருவாக்கிய வேதிவினைகளின் கணினி மென்பொருளுக்கு (Software Program) 2013 ஆண்டுக்கான வேதியியல் பிரிவில் நோபல் பரிசு அறிவிக்கப்பட்டிருக்கிறது.

முன்காலங்களில் வேதிவினைகள் ஆய்வுக்கூடங்களில் உபகரணங்களைக் கொண்டு நிகழ்த்தப்பட்டன. கணினிகளின் கண்டுபிடிப்பிற்கு பிறகு தகவல்கள் அனைத்தும் கணினிகளின் மூலம் அறிந்து கொள்வதற்கான முயற்சிகள் தொடங்கப்பட்டன. இதற்காக குவாண்டம் இயற்பியலின் (Quantam Physics) அடிப்படையிலமைந்த கணினி மென்பொருட்களே பயன்படுத்தப்பட்டன.

இவ்வகை மென்பொருட்கள் சில சிறப்புகளைக் கொண்டிருந்த அதே வேளையில் பல குறைபாடுகளையும் கொண்டிருந்தது. மூலக்கூறுகளில் அணுக்கள் எவ்வாறு அழைக்கப் பெற்றிருக்கின்றன என்பதனை மரபுசார்ந்த இயற்பியல் (Classical Physics) அதாவது பழைய இயற்பியல் கோட்பாடுகளில் தெளிவாக கூறினாலும் அது ஓய்வு நிலையிலிருக்கும் மூலக்கூறுகளை பற்றியே கூறுகிறது. ஆனால் வேதிவினைகளின் போது மூலக்கூறுகளில் அதிக ஆற்றல் நிரப்பப்பட்டு, கிளர்வுற்ற நிலையில் காணப்படும். மரபு சார்ந்த இயற்பியலில் கிளர்வுற்ற நிலையில் அதிக ஆற்றலுடன் வேதிவினை புரியும் நிகழ்வுகளைப் பற்றிய தகவல்களை அறிந்துகொள்ள இயலாது. ஆனால் வேதிவினைகளை உருவகப்படுத்தி மென்பொருளை உருவாக்க மரபுசார்ந்த இயற்பியல் துணைபுரியும். இதனை நன்கு அறிந்துகொண்ட இவ்வேதியியலர்களுக்கு அணுக்களில் எலக்ட்ரான்கள் ஒரே சமயத்தில் துகளாகவும், அலையாகவும் நிலவும் என்ற கோட்பாடு பெரிதும் துணைபுரிந்தது.

மூலக்கூறுகள் ஆற்றலுடன் கிளர்வுற்ற நிலையில் வேதிவினை புரிவதனை கூறும் குவாண்டம் வேதியியலும் மூலக்கூறுகள் அமைதி நிலையில் (ஓய்வு) இருப்பதனை பற்றி கூறும் மரபு சார்ந்த இயற்பியலும் அடிப்படையில் இரு வேறான பிரிவுகள். இவ்விரு பிரிவுகளுக்கும் பாலம் அமைக்கும் முயற்சி, 1970-களில் கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலை கழகத்தில் மார்ட்டின் கார்ப்லஸ் முயற்சியால் உருவானது.

கார்ப்லஸும் அவரது சகாக் களும் குவாண்டம் இயற்பியலின் உதவியால் வேதிவினை நிகழ்வு களை உருவகப்படுத்தும் கணினி நிரலாக்கம் (Computer Programming) உருவாக்கினர். மேலும் மூலக்கூறுகளின் குவாண்டம் வேதிப்பண்புகளை பயன்படுத்தி அணுக்கரு காந்த ஒத்ததிர்வுகளில் (Nuclear Magnetic Resonance) பயன்படுத்தக்கூடிய கார்ப்லஸ் சமன்பாட்டை (Karplus Equation) மார்டின் கார்ப்லஸ் உருவாக்கினார்.

இதனிடையே ஏரிவார்சலும் மைக்கேல் லெவிட்டும் இணைந்து கிளாசிகல் கோட்பாடுகளைக் கொண்டு அபரிமிதமான கணினி புரோகிராம்களை உருவாக்கினர்.

அனேக மூலக்கூறுகளில் ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானும் குறிப்பிட்ட அணு உட்கருவினையே சுற்றிவரும். சில மூலக்கூறுகளில் எலக்ட்ரான்கள் அதிக அளவில் ஆதிக்கம் பெற்று அணுவின் உட்கருக்களுக்கு தாவ முயற்சிக்கும். இவ்வகையான எலட்ரான்கள் சுதந்திர மானவை (Free). இதனை எளிதில் கண்டறிய இயலும்.

சுதந்திரமான எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ள மூலக்கூறுகளின் "வேதிவினைகளுக்கு குவாண்டம் இயற்பியலின் துணைகொண்டு வார்செலும் கார்ப்லஸும் வேதிவினைகளின் சமன்பாடுகளை உருவாக்கினர். இதர மூலக்கூறுகளுக்கு எளிமையான மரபுசார்ந்த கோட்பாடு களைக் கொண்டு கணினி புரோகிராம்களை உருவாக்கினர். 1972-ஆம் ஆண்டு தங்களின் கண்டு பிடிப்புகளை வெளியிட்டனர். இவர்கள் இருவரும் வெளியிட்ட கணினி புரோகிராம் கண்ணாடி சமச்சீர் (Mirror- Symmetry) கொண்ட மூலக்கூறுகளுக்கு மட்டும் பயன்படுத்தக் கூடியதாக இருந்தது. அதாவது ஒரு மூலக்கூறின் ஒரு அரைப்பகுதி (Half Part) அடுத்த அரைப்பகுதியுடன் ஒத்ததாக இருக்கும் மூலக்கூறே கண்ணாடி சமச்சீர் கொண்டது.

வார்செலும் மைக்கேல் லெவிட்டும் இணைந்து உயிரிகளில் வேதிவினைகளை செயல்படுத்தக் கூடியதும், எளிமைப்படுத்துகிறதுமான என்சைம்கள் மற்றும் புரோட்டீன்களை அறிந்து கொள்வதற்கான கணினி புரோட்கிராம்களை உருவாக்கினர். என்சைம்கள் மற்றும் புரோட்டீன்களுக்கிடையேயான ஒத்துழைப்பே உயிரிகளை நிலைநிறுத்துகிறது. இவற்றிற்கிடையே நிகழும் வேதிவினைகளை உருவகப்படுத்தி 1976-ஆம் ஆண்டு முதல் கணினி மாடலை இவ்விருவரும் வெளியிட்டு சாதனை படைத்தனர். இன்று வேதிவினைகளின் ஒவ்வொரு புள்ளியினையும் ஆழமாக அறிந்துகொள்ள உதவும் ஒரு பொது கணினி புரோகிராமை உருவாக்கிய பெருமை இவர்களையே சாரும்.

No comments: