第144章 印度諾貝爾獎獲得者之五錢德拉塞卡拉·文卡塔·拉曼
錢德拉塞卡拉·文卡塔·拉曼（ChandrasekharaVenkataRaman，1888年11月7日—1970年11月21日），出生於印度蒂魯吉拉伯利，物理學家，爵士，英國皇家學會院士，1930年諾貝爾物理學獎獲得者，宗座科學院院士，生前是拉曼研究所教授。獲獎理由是他研究光散射並且發現了拉曼效應。拉曼是第一位獲得諾貝爾物理學獎的亞洲科學家。拉曼是印裔物理學家蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡的叔叔，後者因為於早年發現與恆星演化和黑洞形成有關的錢德拉塞卡極限，獲得1983年的諾貝爾物理獎。
一、人物生平
1888年11月7日，錢德拉塞卡拉·文卡塔·拉曼出生於印度蒂魯吉拉伯利（Tiruchirappalli），是印度泰米爾婆羅門教徒，一個地主世家，父親是數學和物理教師，對拉曼熱愛科學、喜歡音樂影響很大。母親是一位堅強的女性，使得拉曼養成了自信和自立的個性。在幼年時，拉曼搬到安德拉邦的Vizag城。在聖?Aloysius英印高中讀書。
拉曼從小聰明過人，在一所印度語學校接受初等教育，由於成績優異，14歲時就被推薦到馬德拉斯學院上學。院方不相信年幼的拉曼已具備入學水平，安排他與成績較差的考生一起複試，結果成績仍然名列前茅，獲准進入大學學習。
1902年，進入欽奈學院讀書。1904年，獲得了學士學位並奪得了物理學的第一名和金牌。1907年，獲得了碩士學位並成為最高優的那一名。後來他加入了印度財務部擔任助理總會計師。由於當時印度尚未設置博士學位，碩士頭銜就是他能夠獲得的最高學位了。由於生病，他錯過了去英國作博士論文的機會。獨立前的印度，如果沒有取得英國的博士學位，就沒有資格在科學文化界任職。但會計行業是唯一的例外。不需要先到英國受訓。於是他投考印度總督府財政部，以第一名的成績被錄用為公務員。在那段日子裏，他利用業餘時間到印度科學教育協會的實驗室進行實驗。
1917年，擔任加爾各答大學物理學教授，研究光在各種物質中的散射。
1924年，當選為英國皇家學會院士。1929年，封爵（Sir）。
1930年，獲得諾貝爾物理學獎。
1933年，遷往班加羅爾（Bangalore）的印度科學研究所，擔任物理學部主任。1934年，創辦印度國家科學院（IndianNationalScienceAcademy）。
1948年，在印度科學研究所退休一年後，在卡納塔克邦班加羅爾成立了拉曼研究所。1961年，成為宗座科學院院士。
1970年，在班加羅爾逝世，享年82歲。
二、主要科研成就
進入大學不久，他對光學和聲學產生了濃厚興趣。他的第一篇論文發表在1906年倫敦出版的《哲學月刊》上，題目是《論光束的散射》。大學畢業后，他想留校當助教，卻遭到了學校董事會的反對。因為當時印度大學的教師差不多全由英國人擔任，印度本土培養出來的大學生被人瞧不起。為了謀生，拉曼不得不改行當書記官。
19歲那年，拉曼戰勝了大批競爭者，被印度總督府財政部錄取為事務員。儘管這個職業很不稱心，但他工作得很認真，儼然是個非常稱職的小職員，可他的心卻始終牽挂着既定的科學目標。幾年間，他曾到好幾個城市，不論何處，他都兢兢業業，還千方百計地到當地的實驗室去進行課題研究。為了工作和研究兩不誤，他不得不抓緊生活，對時間的安排精確到了每一天的每一分鐘。
拉曼在政府機關整整工作了10年，仕途上沒長進，但他矢志不渝地堅持着自己的業餘愛好，在光學和聲學上的研究取得了驚人的進展。他曾於1907年在印度科學開發委員會的第一期學報上發表了題為“惠更斯次波的實驗研究”的論文。在此後的7年中，這份學報不斷地刊登他的論文。1912年他獲得了柯曾研究獎，1913年他又榮獲伍德伯恩研究獎章。經過十年的努力，拉曼在沒有高級科研人員指導的條件下，靠自己的努力做出了一系列成果，先後發表了30多篇有關光學、聲學和樂器的論文，在光學和聲學的研究方面取得了一定成就。
由於印度當時是英國的殖民地，印度人倍受歧視，拉曼的研究成果當然遭到了冷遇。他的《光束傳播論》在法國物理學會季刊上發表后，才引起各國學者的關注。
1917年，加爾各答大學想聘請他為物理學教授，遭到了英籍教授們的反對，他們不願和一個印度政府的科員一起共事。拉曼義憤填膺，斷然拒絕了大學的邀請。這件事引起很多國家的學者的同情，許多大學邀請他去講學，大大提高了他在國內外的學術地位，最後，他如願進入加爾各答大學，成為一名專職教授。
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他在加爾各答工作的十六年間，特別是獲得諾貝爾物理學獎以後，不斷有學生、教師和訪問學者到這裏向他學習、溝通和合作，逐漸形成了以他為核心的學術團體，加爾各答也逐漸成為印度的科學研究中心。
1921年夏天，拉曼乘坐輪船在地中海航行，研究海水呈藍色的原因。之前瑞利曾經得出一個結論，認為“深海的顏色並不是海水的顏色，而是反射天空藍色的結果”。拉曼經過仔細的測量，濾去天空的反射光線，剩下的海水呈現出更深的藍色。很顯然，海水的顏色並不是天空顏色的反射，而是海水本身的一種屬性。拉曼認為這一定起因於水分子對光的散射。回到印度后，拉曼立刻動員很多人在科學教育協會的實驗室里開展光的散射實驗。他們先是考察各種媒質分子散射時所遵循的規律，選取不同的分子結構、不同的物質、不同的壓強與溫度，甚至在臨界點發生相變時進行散射實驗。
1922年，他提出了用量子理論分析散射現象，認為進一步實驗有可能鑒別出經典電磁理論和光量子碰撞理論的適用範圍。
1923年4月，他的一個學生拉瑪納桑（K.R.Ramanathan）第一次觀察到了光散射中顏色改變的現象。實驗是以太陽作光源，經紫色濾光片后照射盛有純水或純酒精的燒瓶，然後從側面觀察，出乎意料地觀察到了很弱的綠色成份。拉瑪納桑把這種現象看作是雜質影響的結果，是雜質造成的二次輻射，和熒光類似。敏銳的拉曼不同意這種看法，如果是雜質影響的結果，在仔細提純的樣品中，就不會出現這種現象。在接下來的兩年中，拉曼的另一名學生克利希南（K.S.krishnan）觀測了經過提純的65種液體的散射光，證明都有類似的“弱熒光”。而且他還發現，顏色改變了的散射光是部分偏振的。大家都知道，熒光是一種自然光，不具有偏振性。由此證明，這種波長變化的現象不可能是熒光效應。與此同時，拉曼也在尋求理論上的解釋。
1924年，拉曼應邀到美國訪問，正值不久前康普頓發現了X射線散射后波長變長的現象，而質疑者正在挑起一場論戰。拉曼顯然受到康普頓發現的啟示，後來把自己的發現看成是“康普頓效應的光學對應”。
拉曼也經歷了與康普頓類似的曲折，經過六、七年的探索，才於1928年初作出結論：比較弱又帶偏振性的散射光是一種普遍存在的現象。與X射線散射的康普頓效應類似，入射光的頻率在發生散射後會出現變化，頻率的變化取決於散射物質的特性。拉曼的《一種新的輻射》首次指出散射光中有新的不同波長成分，它和散射物質的結構有密切關係。這個現象後來被稱為“拉曼效應”。此外，在振動、聲音、樂器、超聲學、衍射、氣象光學，膠體光學、光電學和X射線衍射等領域，拉曼也都做出了重大貢獻。
拉曼把經過散射后頻率變化的光線稱為“變散射線”。在拉曼和他的合作者宣佈這一發現后，立即在科學界引起強烈反響，許多實驗室相繼重複這一實驗，證實並發展了他的成果，1928年發表的有關拉曼效應的論文多達57篇。
錢德拉塞卡拉·文卡塔·拉曼因發現光通過透明物質時波長發生一定變化而獲這種現象現稱拉曼散射（Ramanscattering），是拉曼效應的結果。
1930年，拉曼的貢獻達到了新的高峰，他榮獲了諾貝爾物理學獎，這是對他在物理學領域做出的卓越貢獻的最高國際認可。他的研究成果為科學界帶來了深遠影響。
1930年，美國光譜學家武德（R.W.Wood）把頻率變低的變散射線取名為斯托克斯線，頻率變高的稱為反斯托克斯線，這種命名一直沿用至今。
1934年，拉曼和其他學者一起創建了印度科學院，並親任院長。1941年，他獲得了富蘭克林獎章，進一步證明了他在科學領域的傑出貢獻和影響力。1947年，他又創建了拉曼研究所。在發展印度的科學事業上立下了豐功偉績。然而，拉曼作為一名出色的實驗物理學家，在認識上有自身的局限性，他看不起純粹的理論研究，認為他們是“在科學的死區浪費時間”。
1954年，他獲得了印度至高無上的BharatRatna榮譽，這是對他在本國科學界做出的巨大貢獻的最高表彰。而1957年，他又榮獲列寧和平獎，這一獎項不僅肯定了他的科研成就，也體現了他在促進世界和平方面的貢獻。
三、個人生活
1、家世背景
錢德拉塞卡拉·文卡塔·拉曼是錢德拉塞卡艾耶（生於1866年）和帕爾瓦蒂Ammal八個孩子裏面的老二；父親是數學和物理學家。
2、婚姻家庭
1907年5月6日，錢德拉塞卡拉·文卡塔·拉曼與LokasundariAmmal結婚，並且擁有兩個兒子，分別為Chandrasekhar和Radhakrishnan.。C.V.拉曼是蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡的叔叔，蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡因他發現的錢德拉塞卡極限，後來獲得公元1983年的諾貝爾物理獎，他1931年以後的工作主要是必須核反應的恆星演化方面。
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3、人物評價
錢德拉塞卡拉·文卡塔·拉曼對當時印度每個研究所的建立幾乎都作了貢獻。訓練了成百上千的學生在印度和緬甸各大學和政府里擔任要職。錢德拉塞卡拉·文卡塔·拉曼的工作促進了印度科學的發展。
4、後世紀念
印度為了慶祝在每年2月28日設為國家科學日，以紀念他在1928年所發現的拉曼效應。
總得看，拉曼光譜是一種無損檢測手段，它具有許多獨特的優點。首先，拉曼光譜具有良好的可讀性，可以清晰地顯示出樣品中的各種分子振動模式；其次，拉曼光譜的背景通常非常乾淨，這使得分析結果更加準確可靠；此外，由於拉曼散射是一種非彈性散射，因此對樣品的損傷較低，特別適用於對珍貴或敏感材料的研究。正是因為這些優勢，拉曼光譜已經成為了物理學、化學、生物學、航空航天以及醫療診斷等多個領域中不可或缺的分析工具。
在基礎研究方面，拉曼光譜技術與其他共振技術相互補充，共同發揮作用。通過這種方式，科學家們可以更全面地了解物質的結構和性質。特別是在半導體技術和生物化學領域，拉曼光譜的優勢顯得尤為突出。例如，在半導體技術中，拉曼光譜可以幫助研究者深入了解半導體材料的電子能帶結構，從而優化器件性能；而在生物化學領域，拉曼光譜則可用於監測蛋白質和核酸等生物大分子的結構變化，揭示其功能機制。這些應用都為相關領域的發展提供了有力支持。