ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಕ್ಕೆ ಐವತ್ತು ವರುಷ: ಎ.ಪಿ. ರಾಧಾಕೃಷ್ಣ ಬರಹ

ವಿಜ್ಞಾನ-ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅದ್ಭುತವಾದ ಲೇಸರ್ ಆವಿಷ್ಕಾರವಾಗಿ ಐವತ್ತು ವರ್ಷ ಕಳೆದಿವೆ. ಐವತ್ತು ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ- ಮೇ ೧೬, ೧೯೬೦ರಂದು ಅಮೇರಿಕದ ವೈಮಾಂತರಿಕ್ಷ ಹ್ಯೂಗ್ಸ್ ಸಂಶೋಧನಾಲಯದ ಮೂವತ್ತೆರಡು ವರ್ಷದ ತರುಣ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನೀ ಎಂಜನೀಯರ್ ಥಿಯೋಡಾರ್ ಮೈಮಾನ್ (೧೯೨೭ -೨೦೦೭)  ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಿ ಹೊಸ ಇತಿಹಾಸ ಬರೆದ. ಅಂದು ಪ್ರಾಯಶ: ಯಾರೂ ಊಹಿಸಿರಲಾರರು- ಮುಂದೊಂದು ದಿನ ಜನಜೀವನವನ್ನು ಲೇಸರ್ ಇನ್ನಿಲ್ಲದಂತೆ ಆವಾಹಿಸಿ ಪ್ರಭಾವಿಸುತ್ತದೆಂದು.

ಸರ್ವತ್ರ ಲೇಸರ್
ತೀರ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ನನ್ನ ಸಹದ್ಯೋಗಿಯೊಬ್ಬರಿಗೆ ತೀವ್ರವಾಗಿ ಹೊಟ್ಟೆ ಮತ್ತು ಬೆನ್ನು ನೋವು ಕಾಡತೊಡಗಿದಾಗ, ಮೂತ್ರಪಿಂಡದಲ್ಲಿ ಕಲ್ಲುಗಳು ಹರಳುಗಟ್ಟಿವೆ ಎಂದು ಕೂಲಂಕಷ ತಪಾಸಣೆಗಳು ಸಾರಿದುವು. ನೋವಿನ ನಡುವೆಯೂ ನಿರಾಳವಾಗಿದ್ದರು. ಏಕೆಂದರೆ ಅವರಿಗೆ ತಿಳಿದಿತ್ತು- ಆಧುನಿಕ ವೈದ್ಯಕೀಯದಲ್ಲಿ ಮೂತ್ರಪಿಂಡದ ಕಲ್ಲುಗಳನ್ನು ತೆಗೆಯುವುದು ಅತ್ಯಂತ ಸರಳವಾದ ಚಿಕಿತ್ಸೆ.

ಆದರೆ ಎರಡು ದಶಕಗಳ ಹಿಂದೆ ಪರಿಸ್ಥಿತಿ ಹೀಗಿರಲಿಲ್ಲ. ಕಿಡ್ನಿಸ್ಟೋನ್ ಅಥವಾ ಮೂತ್ರಪಿಂಡದಲ್ಲಿ ಕಲ್ಲುಗಳೆಂದರೆ ಅದೊಂದು ಗಂಭೀರ ಸಮಸ್ಯೆಯೇ. ಪೂರ್ಣ ಅರಿವಳಿಕೆ ನೀಡಿ, ಕಿಬ್ಬೊಟ್ಟೆಯನ್ನು ಬಗಿದು ಮೂತ್ರಪಿಂಡವನ್ನು ಮತ್ತೆಗೆ ಕೊಯ್ದು, ಅಲ್ಲಿ ಶೇಖರವಾದ ಕಲ್ಲುಗಳನ್ನೆಲ್ಲ ಗುಡಿಸಿ ತೆಗೆದು, ಪುನ: ಹೊಲಿಗೆ ಹಾಕಿ, ಬಗಿದ ಹೊಟ್ಟೆಗೆ ಹೊಲಿಗೆ ಹಾಕುವಲ್ಲಿಗೆ ಒಂದು ಹಂತದ ಶಸ್ತ್ರ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಮುಕ್ತಾಯವಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಇಷ್ಟೆಲ್ಲ ಆಗುವಾಗ ಬಸಿದ ನೆತ್ತರಿಂದ ಮತ್ತು ಗಾಯದ ನೋವಿಂದ ರೋಗಿ ಇನ್ನಷ್ಟು ಬಸವಳಿಯುತ್ತಿದ್ದ. ಎಂದೇ ಅದೊಂದು ಗಂಭೀರ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆ- ಬದುಕು ಸಾವಿನ ಪ್ರಶ್ನೆ.

ಆದರೆ ಆಧುನಿಕ ವೈದ್ಯಕೀಯದಲ್ಲಿ ಹೊಟ್ಟೆ ಕೊಯ್ಯುವ ಪ್ರಮೇಯವಿಲ್ಲ. ಹೊರಗಿನಿಂದಲೇ ಮೂತ್ರಪಿಂಡಕ್ಕೆ ತೂರಿ ಬಿಡುವ ಪ್ರಖರ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳಿಗೆ ಕಲ್ಲುಗಳು ಚೂರು ಚೂರಾಗಿ  ಹುಡಿಯಾಗಿ ಮೂತ್ರದ ಮೂಲಕ ಹೊರ ಹೋಗುತ್ತವೆ. ರಕ್ತ ಬಸಿತವಿಲ್ಲದ, ಕ್ಷಿಪ್ರವಾಗಿ  ಮುಗಿಯುವ ದುಬಾರಿಯಲ್ಲದ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆ.  ಲೇಸರ್ ಆಧಾರಿತ ಲೆಪ್ರೊಸ್ಕೋಪಿ ರೋಗಿಗಳಿಗೊಂದು ವರದಾನ.

ನೇತ್ರ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗೆ  ಲೇಸರ್ ಹೊಸ ಆಯಾಮ ನೀಡಿದೆ. ಕಣ್ಣ ಪಾಪೆಯ ಮೇಲೆ ಬೆಳೆಯುವ ದಪ್ಪನೆಯ ಪೊರೆಯಿಂದ  ದೃಷ್ಟಿ ಮಸುಕಾದಾಗ ಪೊರೆಯನ್ನು ಮೆಲ್ಲಗೆ ಹರಿದೊಗೆವ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆ ಇಂದು ಲೇಸರಿನಿಂದಾಗಿ ಸರಳವಾಗಿದೆ. ಪ್ರಖರವಾದ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳು ಕತ್ತಿಯ  ಅಲಗಿನಂತೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಒಂದಿಷ್ಟೂ ರಕ್ತವಿಲ್ಲ; ನೋವಿಲ್ಲ. ಕಣ್ಣಿಗೆ ಕಪ್ಪು ಪಟ್ಟಿ ಕಟ್ಟಿಕೊಂಡು ಓಡಾಡುವ ಅಗತ್ಯ ಇಲ್ಲ. ಹತ್ತು ಹದಿನೈದು ನಿಮಿಷಗೊಳಗೆ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಮುಗಿಯುತ್ತದೆ.

ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಗಾಜಿನ ಎಳೆಗಳ (optical fibres) ಮೂಲಕ ಪ್ರತಿಫಲನಗೊಳ್ಳುತ್ತ ಸಾಗುವ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳಿಂದ ದೇಹದ ಒಳ ಅಂಗಗಳನ್ನು ತಪಾಸಿಸುವ ಬಗೆ ಬಗೆಯ ದ್ಯುತಿ ದರ್ಶಕ ಉಪಕರಣಗಳು ಇಂದು ಬಂದಿವೆ. ಹೃದಯ, ಪಿತ್ತಕೋಶ, ಜಠರ.. ಹೀಗೆ ಅಂಗಾಂಗಗಳ ಸ್ಪಷ್ಟ ಚಿತ್ರ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಪರದೆ ಮೇಲೆ ಮೂಡುತದೆ. ಅಲ್ಲಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಗುರುತಿಸಲು ಸಾಧ್ಯ. ಲೇಸರ್ ರೋಹಿತದಿಂದ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಪತ್ತೆ ಸಾಧ್ಯ. ಲೇಸರ್ ವೈದ್ಯಕೀಯ ರಂಗದಲ್ಲಿ ಕ್ರಾಂತಿಯನ್ನು ತಂದಿದೆ.

ಮಾಹಿತಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಲೇಸರ್ ಇಲ್ಲದೇ ಊಹಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗದು. ಲೋಹದ ತಂತಿಗಳ ಬದಲಿಗೆ ಗಾಜಿನ ದ್ಯುತಿ ಎಳೆಗಳು. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಜ್ಞೆಗಳಾದ ಮಾಹಿತಿಗಳನ್ನು  ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದಂಡ ಒಂದೆಡೆಯಿಂದ ಇನ್ನೊಂದೆಡೆಗೆ ಒಯ್ಯುತ್ತಿವೆ. ಇದು ಮಾಹಿತಿಯ ಮಹಾಪೂರ. ಸಿಡಿ ಅಥವಾ ಡಿವಿಡಿಯ ಫೈಬರ್ ತಟ್ಟೆಗಳಲ್ಲಿ ಮಾಹಿತಿಗಳನ್ನು ಕೊರೆಯುವಲ್ಲಿಂದ ತೊಡಗಿ, ಗ್ರಹಿಸುವ, ಓದುವ, ಬಗೆ ಬಗೆಯ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲೆಲ್ಲ ಲೇಸರ್ ಬಳಕೆ ಇದೆ. ಬ್ಯಾಂಕುಗಳ ಎಟಿಎಮ್ ಯಂತ್ರದೊಳಗಿದೆ ಲೇಸರ್. ಸುಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಮುದ್ರಣ ಮಾಡುವ ಪ್ರಿಂಟರುಗಳಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳಿವೆ.

ಉತ್ಸವ  ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಆಗಸದಲ್ಲಿ ಮೂಡಿಸುವ ಚಿತ್ತಾಕರ್ಷಕ ಬಣ್ಣಗಳ ದೃಶ್ಯ ಕಾವ್ಯದ ಅನಾವರಣದಲ್ಲಿದೆ ಲೇಸರ್. ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಚಿತ್ರಗಳ ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಮನೋರಂಜನೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಅಣು-ಪರಮಾಣು ಪ್ರಪಂಚದ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಈ ತಂತ್ರ ಮಹತ್ತರ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಎಂದೇ ಇದರ ಆವಿಷ್ಕರ್ತ ಹಂಗೆರಿಯ ಡೆನ್ನಿಸ್ ಗೇಬರ್ (೧೯೦೦-೧೯೭೯) ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ಪಡೆದರು (೧೯೭೧).

ಬೈಜಿಕ  ಸಂಲಯನ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉದ್ದೀಪಿಸುವ ಯಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ, ಅತ್ಯಂತ ನಿಮ್ನೋಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಿ ಅಣುಗಳ ಸಂಕೀರ್ಣ ರಚನೆಯನ್ನು ಅರಿಯುವಲ್ಲಿ, ಅನೂಹ್ಯ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳ ಪತ್ತೆಯಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ ಬಳಕೆ ಇದೆ. ಅತ್ಯಂತ ಕ್ಷಿಪ್ರಾವಧಿಯ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳು (ಫೆಮ್ಟೋ ಸೆಕೆಂಡ್ ಅಥವಾ ಒಟ್ಟೊ ಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್) ಇಂದು ಮೂಲಭೂತ ಸಂಶೋಧನಾ ರಂಗಗಳಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಹೊಸ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತಿವೆ.

ಏಕವರ್ಣೀ ಬೆಳಕು
ಲೇಸರ್  ಅಂದರೆ ಬೆಳಕಿನ ಆಕರ- ಬುಡ್ಡಿ ದೀಪ ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುದ್ದೀಪದಂತೆ. ದೀಪಗಳಿಂದ ಉತ್ಸರ್ಜನೆಯಾಗುವ ಬಿಳಿಯ ಬೆಳಕು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಬಣ್ಣದ ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳ ಮಿಶ್ರಣ. ವಿದ್ಯುದ್ದೀಪವೊಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಣ್ಣದ ಬೆಳಕನ್ನು ನೀಡಿದರೂ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಹಸಿರು ಬಣ್ಣದ ಬೆಳಕು) ಅದು  ಪರಿಶುದ್ಧವಲ್ಲ. ಅಲ್ಲಿ ಇನ್ನೂ ಬೇರೆ ಅಲೆಯುದ್ದದ ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳು ಸೇರಿರುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಲೇಸರ್ ಹಾಗಲ್ಲ. ಅದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಲೆಯುದ್ದದ ಬೆಳಕು. ಎಂದೇ ಇದು ನಿಜ ಅರ್ಥದಲ್ಲಿ ಏಕವರ್ಣೀ ಬೆಳಕು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ೬೯೪.೩ ನ್ಯಾನೋ ಮೀಟರ್ ಅಲೆಯುದ್ದದ ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣದ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲ ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳ ಅಲೆಯುದ್ದ ೬೯೪.೩ ನ್ಯಾನೋ ಮೀಟರ್. ಹೆಚ್ಚಿಲ್ಲ, ಕಡಿಮೆ ಇಲ್ಲ. ಅಷ್ಟೊಂದು ಪರಿಶುದ್ಧವಾದ ಅಪ್ಪಟ ಬೆಳಕು.

ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣ ಸಾಗುವಾಗ ಚದರಿಕೆ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ- ಎಂದೇ ಇವು ಹರಡಲಾರವು. ಟಾರ್ಚಿನ ಬೆಳಕನ್ನು ನೀವು ಆಗಸಕ್ಕೆ ಗುರಿ ಹಿಡಿದದ್ದಾದರೆ, ದೂರ ಹೋದಂತೆ ಹರಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತ ಮಸುಕಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಲೇಸರ್ ಹಾಗಲ್ಲ. ಆಕರದಿಂದ ಕೂದಲೆಳೆಯಂತೆ ಚಿಮ್ಮುವ ಬೆಳಕಿನ ಕಂಬಿ ನೂರಾರು ಕಿಮೀ ದೂರಕ್ಕೆ ಸಾಗಿದರೂ ಅದು ಒಂದಿಷ್ಟೂ ಹರಡಿಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ. ಇದು ಲೇಸರಿನದ್ದಾದ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯ. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಲೇಸರ್ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಭೂಮಿ-ಚಂದ್ರರ ನಡುವಣ ದೂರವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದಕ್ಕೆ ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು (೧೯೬೨).
ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳಲ್ಲಿರುವ ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆ ಅತ್ಯಧಿಕ. ಎಂದೇ ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಧಿಕ ಶಕ್ತಿ ನಿಹಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಭೂತಗನ್ನಡಿಯಿಂದ ಸೂರ್ಯ ರಶ್ಮಿಯನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿ ಕಾಗದ ಉರಿಸುವ ಆಟ ಆಡಿದ್ದು ನೆನಪಿದೆಯೇ ನಿಮಗೆ? ಪ್ರಖರ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಒಂದೆಡೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿದ್ದದಾರೆ ಅಲ್ಲಿ ಅಸಾಮಾನ್ಯ ಉಷ್ಣತೆ ಸಂಜನಿಸುತ್ತದೆ. ಭುವಿಯಲ್ಲಿ ಸೂರ್ಯನ ಪ್ರತಿ ಸೃಷ್ಟಿ!

ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನುವುದು ಒಂದು ಹೃಸ್ವ ಪದ. ಪದದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅಕ್ಷರವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಿದರೆ ಲೇಸರ್ ಸೃಷ್ಟಿಯ ಬಗ್ಗೆ ಹೊಸ ದೃಷ್ಟಿ ಲಭ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. LASER- Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. ಕನ್ನಡದಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ ವಿಕಿರಣದ ಉದ್ದೀಪಿತ ಉತ್ಸರ್ಜನೆಯಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ಸಂವರ್ಧನೆ.

ಲೇಸರ್ ಸೃಷ್ಟಿ
ಧಾತುವಿನ ಸಾಧ್ಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮತಮ ರೂಪವಾದ ಪರಮಾಣುವಿನ ಧನ ವಿದ್ಯುದಂಶವಿರುವ ಕೇಂದ್ರದ (ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್) ಸುತ್ತ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ದೂರಗಳಲ್ಲಿ- ಅಂದರೆ ಕಕ್ಷೆಗಳಲ್ಲಿ-  ಋಣ ವಿದ್ಯುದಂಶವಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಸುತ್ತುತ್ತಿವೆ- ಸೂರ್ಯನ ಸುತ್ತ ಪರಿಭ್ರಮಿಸುತ್ತಿರುವ ಗ್ರಹಗಳಂತೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕಕ್ಷೆಯೂ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಮಟ್ಟಗಳು. ಕಕ್ಷೆಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಒಟ್ಟಾರೆ ತುಂಬಿಲ್ಲ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಸಿನ ಸನಿಹದ ಕಕ್ಷೆ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದ್ದು ಮತ್ತು ಅದರಲ್ಲಿ ಎರಡೇ ಎರಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳಿದ್ದರೆ, ನಂತರದ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ೮ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು, ಆಮೇಲಿನದ್ದರಲ್ಲಿ ಹದಿನೆಂಟು ಇತ್ಯಾದಿ. ನಿಯಮಕ್ಕನುಗುಣವಾಗಿ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಕಕ್ಷೆಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳನ್ನು ತುಂಬಿಕೊಂಡ ಪರಮಾಣು ಅತ್ಯಂತ ಸ್ತಿರವಾದದ್ದು. ಇದು ಪರಮಾಣುವಿನ ಸಹಜ ಸ್ಥಿತಿ. ಆದರೆ ಅದು ಹೀಗೆಯೇ ಇರಬೇಕಾಗಿಲ್ಲ.  ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದ ಕಕ್ಷೆಯಿಂದ ಮೇಲಿನ ಅಧಿಕ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ-  ಜಾಗವಿದ್ದರೆ ನೆಗೆಯಬಹುದು- ಶಕ್ತಿ ಹೀರಿಕೊಂಡು. ಅಥವಾ ಮೇಲಿನ ಕಕ್ಷೆಯಿಂದ ಕೆಳಗಿನ ಕಕ್ಷೆಗೆ ಜಿಗಿಯಬಹುದು- ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿಕಿರಿಸುವ ಮೂಲಕ.

ಬಾಹ್ಯ ಆಕರದಿಂದ  ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಊಡಿದಾಗ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಕೆಳಗಿನ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಮೇಲಿನ ಅಧಿಕ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಜಿಗಿಯುತ್ತವೆ. ಇದು ಪರಮಾಣುವಿನ ಉದ್ರೇಕ ಸ್ಥಿತಿ (excited state) -ಸಾಮಾನ್ಯ ವ್ಯಕ್ತಿಗೆ ನಶೆ ಏರಿದ ಹಾಗೆ! ಆದರೆ ಪರಮಾಣು ಶಾಶ್ವತವಾಗಿ ಇದೇ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರಲಾರದು.  ನಿಸರ್ಗ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು ಕೆಳಗಿನ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಜಿಗಿದಾಗ, ಈ ಎರಡು ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಗಳ ನಡುವಣ ಶಕ್ತಿಯ ಅಂತರ ಫೋಟಾನ್ (ಅಂದರೆ ವಿಕಿರಣ) ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಗಳ ನಡುವಣ ಅಂತರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಉತ್ಸರ್ಜನೆಗೊಳ್ಳುವ ವಿಕಿರಣ ನೇರಳಾತೀತ (ultra violet) ಅಥವಾ ಅವಕೆಂಪು (infra red) ಅಥವಾ ದೃಷ್ಟಿಗೆ ಗೋಚರಿಸುವ ಬೆಳಕಾಗಿರಬಹುದು.

ಮೇಲಿನ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಕೆಳಗಿನ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿಕಿರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಜಿಗಿಯುವ ಕ್ರಿಯೆ ಅನೈಚ್ಛಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ. ಆದರೆ ಹೀಗೆಯೇ ಆಗಬೇಕೆಂದೆನೂ ಇಲ್ಲ ಎಂಬ ಸೂಚನೆಯನ್ನು ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್ ಸ್ಟೈನ್ ನೀಡಿದರು (೧೯೧೭). ಅವರ ಈ ಸೂಚನೆ ಲೇಸರ್ ಹುಡುಕಾಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು.

ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್  ನೀಡಿದ ಸೂಚನೆಯ ಅನುಸಾರ ದ್ರವ್ಯದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಉದ್ರೇಕ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿವೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸೋಣ. ಇದೀಗ ಬಾಹ್ಯ ಆಕರದಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಊಡಿದ್ದಾದರೆ, ಅಧಿಕ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ವ್ಯತಸ್ತಗೊಂಡು ಅವು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಕೆಳಗಿನ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಜಿಗಿಯುತ್ತವೆ. ಈ ಜಿಗಿತ ಅನೈಚ್ಛಿಕವಲ್ಲ, ಬದಲಾಗಿ ಉದ್ಧೀಪಿತವಾದದ್ದು (stimulated). ಉದ್ದೀಪನೆಯಿಂದ ಉತ್ಸರ್ಜನೆಗೊಂಡ ಫೊಟಾನುಗಳು ಇನ್ನು ಹಲವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ಜಿಗಿತವನ್ನು ಉದ್ದೀಪಿಸುತ್ತವೆ- ಮತ್ತಷ್ಟು ಫೋಟಾನುಗಳ ಸೃಷ್ಟಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಎಲ್ಲ ಫೋಟಾನುಗಳು ಒಂದೇ ದಿಶೆಯಲ್ಲಿ ಸಾಗುತ್ತ ಅಲ್ಲಿ ಮೂಡುತ್ತದೆ ಏಕವರ್ಣೀ ಪ್ರಖರ ಬೆಳಕು. ಆ ಬೆಳಕೇ ಲೇಸರ್. ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್ ಲೇಸರ್ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸಿದರೂ, ಕಾಲ ಪಕ್ವವಾಗಿರಲಿಲ್ಲ. ಲೇಸರ್ ಕನಸು ನನಸಾಗಲು ಮತ್ತೆ ಮೂರು ದಶಕಗಳು ಬೇಕಾದುವು.

ಬಂತು ಲೇಸರ್
ಚಾರ್ಲ್ಸ್ ಟೌನ್ಸ್ (೧೯೧೫) ಅಮೇರಿಕದ ಕೊಲಂಬಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಲ್ಲಿ ಹಿರಿಯ ವಿಜ್ಞಾನಿ. ಡ್ಯೂಕ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ ಮತ್ತು ಕಾಲ್ಟೆಕ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮುಗಿಸಿ, ಪ್ರತಿಷ್ಟಿತ ಬೆಲ್ ಸಂಶೋಧನಾಲಯದಲ್ಲಿ ವೃತ್ತಿಜೀವನ ಆರಂಭಿಸಿದ ಟೌನ್ಸ್, ಎರಡನೇ ಮಹಾಯುದ್ದ ಕಾಲದಲ್ಲಿ ರೇಡಾರ್ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಬಾಂಬುಗಳ ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿ ಮಹತ್ತರ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸಿದರು. ಸೂಕ್ಷ್ಮತರಂಗ ಅಥವಾ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ರೋಹಿತ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನೆ ನಡೆಸುತ್ತಿದ್ದ ಅವರು ಪರಿಶುದ್ಧ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಪಡೆಯುವುದಕ್ಕೆ ಬಹಳಷ್ಟು ಹೆಣಗಾಡುತ್ತಿದ್ದ ಸಂದರ್ಭ.  ತನ್ನ ಬಾವ (ತಂಗಿಯ ಗಂಡ) ಮತ್ತು ಸಹದ್ಯೋಗಿಯೂ ಆದ ಅರ್ಥರ್ ಶ್ಚಾವ್ಲೋ (೧೯೨೧-೧೯೯೯) ಜತೆ ವಾಷಿಂಗ್ಟನ್ನಿನ ಸಭೆಗೆ ಹೋದವರು ಹೋಟೇಲಿನಲ್ಲಿ ಉಳಿದುಕೊಂಡರು. ಬೆಳಗ್ಗೆ ಬೇಗನೆ ಎಚ್ಚರಗೊಂಡ ಅವರು ಅಲ್ಲೇ ಹತ್ತಿರವಿದ್ದ ಫ್ರಾಂಕ್ಲಿನ್ ಪಾರ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಕಾಡುತಿದ್ದ ಸಮಸ್ಯೆಯ ಕುರಿತು ಚಿಂತಿಸುತ್ತ ಅಡ್ಡಾಡುತ್ತಿದ್ದಾಗ. ಹಟಾತ್ತನೆ ಅವರಿಗೆ ಸ್ಪುರಿಸಿತು ಸಮಸ್ಯೆಗೊಂದು ಪರಿಹಾರ. ಅವರೇ ಹೇಳುವ ಹಾಗೆ ಬೆಳಗ್ಗಿನ ತಂಪಾದ ಗಾಳಿ ಪ್ರಾಯಶ: ನನ್ನ ಸಮಸ್ಯೆಗೆ ದಾರಿ ತೋರಿಸಿತು. ನಾನು ಕೆಲವೇ ನಿಮಿಷಗಳಲ್ಲಿ ಏನೆಲ್ಲ ಅಗತ್ಯವೆನ್ನುವ ಬಗ್ಗೆ ಟಿಪ್ಪಣಿ ಬರೆದೆ.

ಎರಡು  ವರ್ಷಗಳ ಅಹರ್ನಿಶಿ ಪ್ರಯತ್ನದಲ್ಲಿ  ಟೌನ್ಸ್ ಉಪಕರಣವೊಂದನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿಯೇ ಬಿಟ್ಟರು. ಅದರಲ್ಲಿ ಅವರು ಬಳಸಿದ್ದು ಅಮೋನಿಯಾ ಅನಿಲವನ್ನು. ಅದು ನೀಡಿದ್ದು ೧.೨೫ ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್ ಅಲೆಯುದ್ದದ ಪರಿಶುದ್ಧ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ವಿಕಿರಣವನ್ನು. ಚಾರ್ಲ್ಸ್ ಟೌನ್ಸ್ ಆ ವಿಕಿರಣವನ್ನು  ಮೇಸರ್ ಎಂದು ಕರೆದರು. ನಂತರದ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಬೇರೆ ಸಂಶೋಧನಾಲಯಗಳು ಇನ್ನೂ ಹಲವು ಬಗೆಗಳಲ್ಲಿ ಮೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುವಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾದುವು.

ಆದರೆ ಟೌನ್ಸ್ ಅವರಿಗೆ ತೃಪ್ತಿ ಇರಲಿಲ್ಲ. ಅಗೋಚರ ವಿಕಿರಣಕ್ಕಿಂತ ಗೋಚರ ಏಕವರ್ಣೀ ಪ್ರಖರ ಬೆಳಕನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು ಅವರ ಗುರಿಯಾಗಿತ್ತು. ಅಂಥದೊಂದು ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುವ ಮಹತ್ತರ ಸಂಶೋಧನ ಲೇಖನವನ್ನು ೧೯೫೮ರಲ್ಲಿ ಟೌನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಶ್ಚಾವ್ಲೊ ಪ್ರತಿಷ್ಠಿತ ಸಂಶೋಧನ ಪತ್ರಿಕೆಯಾದ ಫಿಸಿಕಲ್ ರಿವ್ಯೂದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದರು. ಈ ಲೇಖನ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವ ತುರುಸಿನ ಸ್ಪರ್ಧೆಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು.

ಇತ್ತ ಸ್ವಯಂ ಟೌನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಶ್ಚಾವ್ಲೊ ಲೇಸರ್ ಉಪಕರಣದ ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿದ್ದಾಗ, ಅತ್ತ ಹ್ಯೂಗ್ಸ್ ಸಂಶೋಧನಾಲಯದಲ್ಲಿ ಅಜ್ಞಾತ ತರುಣ ಎಂಜನೀಯರ್ ಥಿಯೋಡರ್ ಮೈಮಾನ್ ತಾನು ಲೇಸರ್ ಉಪಕರಣವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ಸು ಪಡೆದ್ದಿದ್ದೇನೆಂದು ಘೋಷಿಸಿ ಅಚ್ಚರಿ ಹುಟ್ಟಿಸಿದ.

ಮೈಮಾನ್  ಸಾಮಾನ್ಯನೇನೂ ಅಲ್ಲ. ಕೊಲರೆಡೋ ವಿವಿಯಿಂದ ಎಂಜನೀಯರಿಂಗ್ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಸ್ನಾತಕೋತ್ತರ ಪದವಿ ಪಡೆದು ನಂತರ ಸಾಗಿದ್ದು ಸ್ಟ್ರಾನ್ಫೋರ್ಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯಕ್ಕೆ. ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ವಿಜೇತ ವಿಲ್ಲಿಸ್ ಲ್ಯಾಂಬ್ (೧೯೧೩-೨೦೦೮) ಮಾರ್ಗದರ್ಶನದಲ್ಲಿ ಹೀಲಿಯಮ್ ರೋಹಿತದ ಕುರಿತು ಸಂಶೋಧನೆ ನಡೆಸಿ ಡಾಕ್ಟರೇಟ್ ಪದವಿ ಪಡೆದ ಪ್ರತಿಭಾವಂತ. ವೈಮಾನಿಕ ಸಂಶೋಧನಾ ರಂಗದ ದಿಗ್ಗಜ ಹ್ಯೂಗ್ಸ್ ಸಂಶೋಧನಾಲಯ ಸೇರಿ ಅಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ಸ್ ಮತ್ತು ರೆಡಾರ್ ಬಗ್ಗೆ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ನಿರತನಾಗಿದ್ದಾಗ, ಟೌನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಶ್ಚಾವೋ ಲೇಖನ ಮೈಮಾನ್ ಗಮನ ಸೆಳೆಯಿತು. ಪ್ರೇರಿತನಾಗಿ ಲೇಸರ್ ಸೃಷ್ಟಿಗೆ ತೊಡಗಿದ.

ಮೂರು ತಿಂಗಳುಗಳ ಅಹರ್ನಿಶಿ ಪ್ರಯತ್ನದಲ್ಲಿ ಮೈಮಾನ್ ರೂಪಿಸಿದ ಅಂಗೈ ಗಾತ್ರದ ಪುಟ್ಟ ಉಪಕರಣವನ್ನು. ಉಪಕರಣದೊಳಗೆ ಆರು ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್ ಉದ್ದದ ನಸುಕೆಂಪು ಬಣ್ಣದ ರೂಬಿ ಎಂಬ ಹರಳು. ಅದನ್ನಾವರಿಸಿತ್ತು ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಕ್ಸೆನಾನ್ ವಿದ್ಯುದ್ದೀಪ. ಗುಂಡಿ ಒತ್ತಿದೊಡನೆ ಪ್ರಖರ ಬೆಳಕು ದೀಪದಿಂದ ಸೂಸುತ್ತಿತ್ತು. ತುಸು ಕ್ಷಣದ ನಂತರ ರೂಬಿ ಹರಳಿನ ಒಂದು ತುದಿಯಿಂದ ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣದ ಬೆಳಕು ಅದೋ ಅಲ್ಲಿ ಚಿಮ್ಮುತ್ತಿತ್ತು. ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಮೈಮಾನ್ ತನ್ನ ಕಣ್ಣನ್ನೇ ತಾನು ನಂಬಲಿಲ್ಲ. ಇದು ನಿಜವಿರಬಹುದೇ? ಅದು ನಿಜವಾಗಿತ್ತು. ೬೯೪.೩ ನ್ಯಾನೋ ಮೀಟರ್ ಅಲೆಯುದ್ದದ ಅಪ್ಪಟ ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣದ ಬೆಳಕು. ಪ್ರಪಂಚದ ಪ್ರಥಮ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣ ಅದಾಗಿತ್ತು.

ತಡಮಾಡಲಿಲ್ಲ. ರೂಬಿ ಹರಳಿನಿಂದ ಲೇಸರ್ ಸೃಷ್ಟಿಸಿದ ಯಶಸ್ವೀ ಪ್ರಯತ್ನವನ್ನು ಸಂಶೋಧನ ಲೇಖನವಾಗಿ ಫಿಸಿಕಲ್ ರಿವ್ಯೂಗೆ ಮೈಮಾನ್ ಕಳುಹಿಸಿದರು. ಆದರೆ ನಿರಾಶೆ ಕಾದಿತ್ತು. ಅದಾಗಲೇ ಮೇಸರ್ ಕುರಿತ ನೂರಾರು ಲೇಖನಗಳು ಫಿಸಿಕಲ್ ರಿವ್ಯೂ ಪತ್ರಿಕೆ ಪ್ರಕಟಿಸಿತ್ತು ಅದೇ ಸಾಲಿಗೆ ಇಲ್ಲೊಂದು ಲೇಖನವಿದೆ ಎಂದು ತಿಳಿದ ಸಂಪಾದಕ ಮಹಾಶಯ, ಲೇಖನವನ್ನು ತಣ್ಣಗೆ ತಿರಸ್ಕರಿಸಿಬಿಟ್ಟ. ಮೈಮಾನ್ ಧೃತಿಗೆಡಲಿಲ್ಲ. ಮುನ್ನೂರು ಪದಗಳ ಕಿರು ಟಿಪ್ಪಣಿಯಾಗಿ ಇಡೀ ಲೇಖನವನ್ನು ಭಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿ ನೇಚರ್ ಪತ್ರಿಕೆಗೆ ಕಳುಹಿಸಿದರು. ಅದು ಪ್ರಕಟವಾಯಿತು.

ಮೈಮಾನ್  ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಿದ್ದು ಘನ ದ್ರವ್ಯವಾದ ರೂಬಿಯಲ್ಲಿ. ಆರು ತಿಂಗಳೊಳಗೆ ಹೀಲಿಯಮ್ ಮತ್ತು ನಿಯಾನ್ ಅನಿಲ ಮಿಶ್ರಣದಿಂದ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಬೆಲ್ ಸಂಶೋಧನಾಲಯದಲ್ಲಿ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಾಗಿದ್ದ ಇರಾನ್ ಮೂಲದ ಆಲಿಜವಾನ್ (೧೯೨೬-) , ವಿಲಿಯಮ್ ಬೆನೆಟ್ (೧೯೩೦-೨೦೦೮) ಸೃಷ್ಟಿಸಿದರು. ನಂತರ ಬಂತು ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತಿತರ ಅನಿಲಗಳ ಲೇಸರ್. 

ಈ ಕಾಲಕ್ಕೆ  ಘನಸ್ಥಿತಿ ಭೌತ ವಿಜ್ಞಾನ (Solid State Physics) ಬಹಳಷ್ಟು ಮುಂದುವರೆದಿತ್ತು. ಅರೆವಾಹಕಗಳಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್, ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಇನ್ನಿತರ ಹಲವು ರಾಸಾಯನಿಕಗಳ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ ಸೃಷ್ಟಿಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಅಮೇರಿಕದ ರಾಬರ್ಟ್ ಹಾಲ್ (೧೯೧೯-) ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ ಎಂಬ ರಾಸಾಯನಿಕದಿಂದ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಿದರು. ಗಾಜಿನ ನಳಿಗೆಯ ಕರಕರೆಗಳಿಲ್ಲದೇ ಅತ್ಯಂತ ಸುಲಭದಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಪಡೆವ ಈ ವಿಧಾನ  ಲೇಸರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಹೊಸ ಯುಗಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು.

ರಷ್ಯಾದ  ಅಲೆಗ್ಸಾಂಡರ್ ಪ್ರೊಖ್ಹೋರೋವ್ (೧೯೧೬-೨೦೦೨) ಮತ್ತು ನಿಕೊಲಾಯ್ ಬೊಸೊವ್ (೧೯೨೨-೨೦೦೧) ಅವರೊಂದಿಗೆ ಚಾರ್ಲ್ಸ್ ಟೌನ್ಸ್ ಲೇಸರ್-ಮೇಸರ್ ಸಂಶೋಧನೆಗಾಗಿ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಂಡರೆ (೧೯೬೪), ೧೯೮೧ರ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ಲೇಸರ್ ರೋಹಿತ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕಾಗಿ ಶ್ಚಾವ್ಲೋ ಪಾಲಾಯಿತು. ಲೇಸರ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಇದು ತನಕ ಹದಿನಾಲ್ಕು ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಗಳು ದೊರಕಿರುವುದು ಲೇಸರಿನ ಮಹತ್ವವನ್ನು ಹೇಳುತ್ತದೆ.

ವಿಜ್ಞಾನದ ಮೂಲಭೂತ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಉಸಿರು. ಎಲ್ಲಿಯ ತನಕ ಮೂಲಭೂತ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ನಡೆಯುತ್ತವೋ ಅಲ್ಲಿಯ ತನಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಪ್ರವರ್ಧಿಸುತ್ತಿರುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಇದಕ್ಕೊಂದು ದಿವ್ಯ  ನಿದರ್ಶನ. ಲೇಸರ್ ಆವಿಷ್ಕಾರವಾಗಿ ಐವತ್ತು ವರ್ಷಗಳು ಕಳೆದಿವೆ. ಸಂದ ಹಾದಿ ರೋಚಕ. ಭವಿಷ್ಯ ಇನ್ನಷ್ಟು ರೋಚಕವಾಗಿರಬಹುದು. ಏಕೆಂದರೆ ವಿಜ್ಞಾನ ನಿಂತ ನೀರಲ್ಲ. ಹರಿವ ಜೀವ ಸೆಲೆ.