स्टर्न, ओटो : (१७ फेब्रुवारी १८८८ — १७ ऑगस्ट १९६९). ओटो स्टर्न यांचा जन्म जर्मनीच्या अंमलाखालील पूर्वीच्या प्रशिया प्रांतातील सोराऊ येथे एका ज्यू कुटुंबात झाला. सद्या साेराे या नावाचे हे गांव पोलंडमध्ये आहे. ऑस्कर स्टर्न हे त्याचे वडील गिरणीमालक होते. स्टर्नच्या चार भावंडांपैकी कुर्ट हा भाऊ पुढे फ्रॅंकफूर्टमध्ये मोठा वनस्पत‍िशास्त्रज्ञ म्हणून प्रसिद्धीस आला.
स्टर्न यांचे सुरुवातीचे शिक्षण फ्रँकफुर्ट आणि म्यूनिक येथे झाले. पुढे ब्रेज्‌लाउ विद्यापीठातून त्यांनी भौतिक रसायनशास्त्रातील पीएच्‌.डी. प्राप्त केली. यासाठी स्टर्न यांनी ओटो सकुर यांच्या मार्गदर्शनाखाली संशोधन केले. त्यांच्या संशोधनाचा विषय होता, ‘संहत द्रावणातील परासरण दाबाचा (osmotic pressure) गतिज सिद्धांत’.
यानंतर स्टर्न ॲल्बर्ट आइन्स्टाइन याच्याबरोबर प्राग येथील चार्ल्स विद्यापीठात गेले. तेथून ते झूरीच येथील ईटीएच्‍ संस्थेत (Swiss Federal Institute of Technology in Zürich) गेले. याच काळात त्यांनी पहिल्या जागतिक महायुद्धाच्या दरम्यान रशियाशी लागून असलेल्या सीमेवर हवामानासंबंधी काम केले. ही नोकरी चालू असताना त्यांचा अभ्यास चालूच होता. यानंतर फ्रॅंकफुर्ट विद्यापीठात त्यांना प्रवेश मिळाला. विद्यापीठात सुरुवातीला स्वतंत्ररित्या अध्यापनाचे काम करणे आणि नंतर प्राध्यापकाचे पद मिळविणे यासाठीची पात्रता त्यांनी (habilitation) मिळविली. पुढे १९२१ मध्ये ते रोस्टॉक विद्यापीठात प्राध्यापक झाले. येथील अध्यापनाचे काम सोडून हॅंबुर्ग विद्यापीठात नवीनच स्थापन झालेल्या भौतिकरसायनशास्त्रासंबंधी संस्थेत संचालक म्हणून रुजू झाले. पुढील दहा वर्षे स्टर्न यांनी या पदावर काम केले.
हिटलरचा उदय आणि नाझींनी जर्मनीचा घेतलेला ताबा यामुळे स्टर्न यांनी संचालकपदाचा राजीनामा दिला आणि अमेरिकेतील पेनसिल्वेनिया राज्यातील पिट्‌सबर्ग येथे आश्रय घेतला. तेथील कार्नेजी इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी या संस्थेमध्ये स्टर्न यांनी प्राध्यापक म्हणून काम करायला सुरुवात केली. हीच संस्था आता कार्नेजी-मेलान विद्यापीठ म्हणून प्रसिद्ध आहे. यादरम्यान ते बर्कली येथील कॅलिफोर्निया विद्यापीठात अतिथी प्राध्यापक म्हणूनही व्याख्याने देत असत.
जर्मनीमध्ये असताना स्टर्न यांनी वॉल्थर गर्‌लॅक या जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञाच्या सहयोगाने एक महत्त्वाचा प्रयोग केला. हा प्रयोग भौतिकशास्त्रामध्ये स्टर्न-गर्‌लॅक प्रयोग या नावाने प्रसिद्ध आहे. या प्रयोगाचे महत्त्व असे की या प्रयोगाने पहिल्यांदाच आण्विक स्तरावरील कणांना अंगभूत क्वांटम गुणधर्म असतात हे सिद्ध झाले. या प्रयोगात चांदीचे अणु अवकाशिकत: बदलणाऱ्या (spatially varying) चुंबकीय क्षेत्रातून पाठविण्यात आले, मात्र ते त्यांच्या रेषीय मार्गापासून विचलित झालेले आढळले. विचलित झालेले अणु ठराविक दोन जागीच जमा झालेले दिसून आले. हे विचलन त्या अणुंच्या अंगभूत आभ्राम क्वांटीकरणामुळेच (intrinsic spin quantization) घडले. या प्रयोगाची मूळ संकल्पना स्टर्न यांनी मांडली होती. इतका महत्त्वाचा प्रयोग असूनही स्टर्नला एकट्यालाच नोबेल पारितोषिक मिळाला आणि तोही या प्रयोगासाठी नाहीच.
स्टर्नने रेणुकिरण (molecular ray) तयार करण्याची पद्धती विकसित केली. तसेच प्रोटॉनच्या चुंबकीय आघूर्णासंबंधी (magnetic moment) संशोधन केले. या दोन संशोधनांसाठी स्टर्नला १९४३ सालाचा नोबेल पारितोषिक दिला गेला. हा पारितोषिक १९३९ सालानंतर दुसऱ्या महायुद्धामुळे खंडित झाला होता. तो पहिल्यांदाच १९४३ मध्ये जाहीर झाला आणि प्रत्यक्षात मात्र १९४४ साली दिला गेला. यासंबंधी एक नोंद घेण्यासारखी बाब म्हणजे स्टर्न यांना या पारितोषिकासाठी १९२५ पासून ८२ वेळेस नामांकने मिळाली होती. स्टर्न यांच्यासाठी हे नामांकन सर्वात जास्त वेळेला अर्नोल्ड सोमरफिल्ड (Arnold Sommerfeld) या जर्मनीच्या सुप्रसिद्ध सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञांनी केला होता .
भौतिकशास्त्रातील या संशोधनाशिवाय स्टर्न यांनी भौतिकरसायनशास्त्रातही महत्त्वाचे काम केले, ते स्टर्न-वोल्मर समीकरण (Stern-Volmer equation/ relationship) या नावाने प्रसिद्ध आहे. प्रतिदीप्ति (fluorescence), स्फुरदीप्ति (phosphorescence) या आणि यासारख्या प्रक्रियांमध्ये होणाऱ्या आंतररेणु शमनक्रियेसंबंधी (intermolecular deactivation/quenching) स्पष्टीकरण यामध्ये केले आहे.
कार्नेजी इन्स्टिट्यूटमधून निवृत्त झाल्यावर स्टर्न कॅलिफोर्नियातील बर्कली येथे स्थायिक झाले. बर्कली विद्यापीठातील भौतिकीच्या चर्चासत्रात ते नियमितपणे सहभागी होत असत. याच गावी हृदयविकाराच्या झटक्याने स्टर्न यांचा मृत्यु झाला. स्टर्न आणि गर्‌लॅक यांच्या स्मृतिप्रीत्यर्थ जर्मन फिजिकल सोसायटीतर्फे प्रायोगिक भौतिकीतील कामासाठी दोन्ही शास्त्रज्ञांच्या नावाने एक अत्यंत मानाचा पारितोषिक आणि पदक देण्यात येत आहे.
संदर्भ :
समीक्षक: हेमचंद्र प्रधान
