विल्हेम कार्ल वर्नर ओटो फ्रिज फ्रान्ज वीन : (१३ जानेवारी १८६४ – ३० ऑगस्ट १९२८) उष्णता आणि विद्युतचुंबकत्व संबधित सिद्धांतांचा वापर करून १८९३ साली ज्या भौतिक शास्त्रज्ञाने कृष्णिका प्रारणासंबंधी नियम मांडला त्या शास्त्रज्ञाचे नांव आहे विल्हेम कार्ल वर्नर ओटो फ्रिज फ्रान्ज वीन ऊर्फ विल्हेम वीन. या जर्मन शास्त्रज्ञाचा जन्म तत्कालिन प्रशियाचा (सध्याचा रशिया) भाग असलेल्या फिश्‌हाउसन जवळच्या गाफकन या गावी झाला. विल्हेमचे वडील कार्ल वीन हे त्या गावचे एक जमिनदार होते. वीन यांचे कुटुंब नंतर पोलंडमध्ये असणाऱ्या रास्टेनबु्र्ग (Rastenburg) जवळच्या ड्रास्टीन (Drachstein) या गावी स्थलांतरीत झाले.
वीन यांचे सुरुवातीचे शिक्षण रास्टेनबुर्गमध्येच तर पुढील शिक्षण हायडेलबर्ग येथे झाले. त्यानंतर उच्च शिक्षणासाठी वीन यांनी गॉटिंजेन आणि बर्लिन विद्यापीठात प्रवेश घेतला. पुढे वीन यांना हर्मन वोन हेल्महोल्ट्ज या सुप्रसिद्ध जर्मन भौतिक शास्त्रज्ञाच्या प्रयोगशाळेत काम करण्याची संधी मिळाली. हेल्महोल्ट्ज यांच्या मार्गदर्शनाखाली वीन यांना पीएच्.डी. पदवी मिळाली. त्यांच्या संशोधनाचे विषय ‘धातुंवरून होणारे प्रकाशाचे विवर्तन’ आणि ‘निरनिराळ्या पदार्थांमधून अपवर्तित होणाऱ्या प्रकाशाच्या रंगावर असणारा त्या पदार्थाचा प्रभाव.’ हे होते. वीन यांना आखेनच्या (RWTH at Aachen University) सुप्रसिद्ध विद्यापीठात व्याख्याने देण्याची संधी मिळाली. आणखी एक योगायोगाचा भाग म्हणजे एक्स-रेसाठी प्रसिद्ध असणाऱ्या विल्हेम रोंटजेन यांच्या जागेवर व्याख्याता म्हणून काम करण्याची संधी वीन यांना दोनदा मिळाली, पहिल्यांदा १९०० साली वुर्जबर्ग विद्यापीठात तर १९१९ साली म्यूनिक विद्यापीठात.
दरम्यान वीन यांनी निरीक्षणावर आधारीत असा कृष्णिका प्रारणासंबंधी वितरणाचा नियम मांडला, जो पुढे वीन यांचा वितरणाचा नियम (Wien Distribution Law) म्हणून प्रसिद्ध झाला. यालाच काही वेळेस वीन यांचे निकटन (Wien’s approximation) असे म्हणतात. एखाद्या पदार्थामधून एका विशिष्ट तापमानाला बाहेर पडणाऱ्या ऊष्मा प्रारणामध्ये एका विशिष्ट वारंवारतेची ऊर्जा किती असते याचा तपशील या नियमामध्ये वीन यांनी मांडला. यासाठी काढला जाणारा ऊर्जा-वारंवारतेचा आलेख साधारण घंटेच्या आकाराचा असतो. उच्च वारंवारतेला या नियमाने आलेले निष्कर्ष प्रायोगिक निरीक्षणांशी अचूक एकवाक्यता दाखवतात. तथापि निम्न वारंवारतेला नियमानुसार येणारे निष्कर्ष प्रायोगिक निरीक्षणांशी जुळत नाहीत. या उणिवेवर मात करण्यासाठी वीन यांच्या मदतीला आला त्यांचा सहकारी मॅक्स प्लॅंक. प्लॅंक यांचा निरीक्षणावर आधारीत असलेल्या नियमावर विश्वास नव्हता, म्हणून त्यांनी वीन यांच्या नियमाला उष्मागतिकी आणि विद्युत् चुंबकत्वावर आधारित सैद्धांतिक स्वरूप दिले. हाच सैद्धांतिक स्वरूपाचा नियम प्लॅंकचा वितरणाचा नियम (Planck Distribution Law) म्हणून प्रसिद्ध आहे. हा नियम सर्व वारंवारतेसाठी अचूक लागू पडतो. वीन यांच्या मूळच्या संशोधनात अर्थातच प्लॅंक यांचा स्थिरांक नव्हता, कारण प्लॅंक यांनी प्रारणाचे क्वांटीकरण प्रतिपादित करण्याआधीच वीन यांनी त्यांचा नियम दिला होता.
वीन यांनी वर उल्लेखिलेल्या नियमाशिवाय आणखी एक निरीक्षणाधारित नियम सांगितला आहे, जो त्यांच्याच नावाने प्रसिद्ध आहे. तो वीन यांचा विस्थापन नियम (Wien’s Displacement Law) म्हणून ओळखला जातो. हा नियम असे सांगतो की, निरनिराळ्या तापमानाला असणारा कृष्णिका प्रारणाचा वक्र निरनिराळ्या तरंगलांबीला शिखर गाठतो आणि अशी शिखरबिंदुशी असणारी तरंगलांबी त्या तापमानाशी व्यस्त प्रमाणात असते. प्रारणावक्राच्या शिखरबिंदुचे तापमानाप्रमाणे होणारे विस्थापन प्लॅंकच्या प्रारणाच्या नियमाशी संबंधितच आहे. तरीही वीन यांच्या संशोधनाचे महत्त्व हे आहे की प्लॅंक यांच्या खूप आधी त्यांनी हे प्रतिपादन केले होते.
वीन यांना वर उल्लेख केलेल्या ऊष्मा प्रारणासंबंधीच्या संशोधनासाठी १९११ सालचे भौतिकीचे नोबेल पारितोषिक देण्यात आले. या वेळी वीन वुर्जबर्ग (Würzburg) विद्यापीठात काम करीत होते.
या सर्व महत्त्वाच्या संशोधनाव्यतिरिक्त वीन यांनी वेग वरणित्र (velocity selector) तयार केले. या संकल्पनेलाच वीन गाळणी (Wien filter) असेही म्हणतात. धन किरणांच्या अभ्यासासाठी त्यांनी ह्याचा वापर केला. विद्युतभारीत कणांना काटकोनित विद्युत् आणि चुंबकीय क्षेत्रातून जाऊ दिल्यास ठराविक वेगाचे कणच विनाविचलन बाहेर पडू शकतात. याचा उपयोग इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी, कण त्वरणित्र आणि यासमान इतर साधनांमध्ये केला जातो. या प्रयोगांदरम्यान वीन यांना हायड्रोजन अणुच्या वस्तुमानाइतक्या वस्तुमानाचा एक ऋणभारीत कण दिसला. हाच वस्तु पंक्तिमापी (mass spectrometry) संकल्पनेचा पाया होय. वीन यांच्या या कामाचाच आधार घेऊन जे. जे. थॉमसन आणि अर्नेस्ट रुदरफोर्ड यांनी केलेल्या संशोधनाअंती वीन यांच्या या कणाला ’प्रोटॉन’ हे नांव दिले गेले.
वीन ‘डॉयशे फिजिक’ (Deutsche Physik) किंवा ‘जर्मन फिजिक्स’ या नावाने त्या काळात जर्मनीत चालू असलेल्या चळवळीत काही काळ सक्रीय होते. या शास्त्रज्ञांच्या मते सर्व शास्त्रीय लिखाण इंग्रजी ऐवजी जर्मन भाषेत असण्याचा आग्रह होता. जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञ फिलिप लेनार्ड (Philipp Lenard) यांच्या नेतृत्वाखालील या चळवळीतील शास्त्रज्ञांचा रोंटजेन किरणांना एक्स-रे म्हणण्याला सुद्धा विरोध होता. अर्थातच ही चळवळ पुढे काही काळानंतर शमली.
वीन ब्रिज (Wien Bridge) या नावाने प्रसिद्ध असणाऱ्या होत. योगायोग म्हणजे मॅक्स वीन यांनीही हर्मन वोन हेल्महोल्ट्ज यांच्याच मर्गदर्शनाखाली पीएच्.डी. पदवी संपादन केली होती.
विल्हेम वीन यांचा जर्मनीतील म्यूनिक येथे मृत्यु झाला.
संदर्भ :
समीक्षक : हेमचंद्र प्रधान