जॉन पॉपल (John Pople): वह व्यक्ति जिसने कंप्यूटरों को रसायन विज्ञान सिखाया

जॉन पॉपल से पहले, जो रसायनज्ञ यह जानना चाहता था कि कोई अणु कैसे व्यवहार करेगा, वह एक प्रयोग करता था। उनके बाद, एक रसायनज्ञ किसी अणु को कंप्यूटर में टाइप कर सकता था और ऐसा उत्तर प्राप्त कर सकता था जो अक्सर प्रकाशित करने के लिए पर्याप्त रूप से अच्छा होता था। पॉपल ने क्वांटम मैकेनिक्स को एक सुंदर सिद्धांत से, जिसे हाइड्रोजन परमाणु के लिए सटीक रूप से हल किया जा सकता था, एक कार्यशील सॉफ्टवेयर में बदलने में पांच दशक बिताए जिसे लगभग किसी भी चीज़ पर लक्षित किया जा सकता था। 1998 में नोबेल समिति ने उन्हें रसायन विज्ञान पुरस्कार का आधा हिस्सा दिया - उस काम के लिए जिस पर उन्होंने अंत तक जोर दिया कि वह वास्तव में गणित था।

समरसेट से ट्रिनिटी तक

पॉपल का जन्म 31 अक्टूबर 1925 को बर्नहम-ऑन-सी, समरसेट में हुआ था। उन्होंने ब्रिस्टल ग्रामर स्कूल में पढ़ाई की, और 1943 में ट्रिनिटी कॉलेज, कैम्ब्रिज के लिए छात्रवृत्ति जीती, 1946 में अपनी बीए पूरी की। युद्ध ने इस सहज शैक्षणिक क्रम में बाधा डाली: 1945 और 1947 के बीच उन्होंने ब्रिस्टल एरोप्लेन कंपनी में काम किया। वह कैम्ब्रिज लौटे और जॉन लेनार्ड-जोन्स के तहत 1951 में गणित में पीएचडी पूरी की, उन्होंने एकाकी जोड़ी इलेक्ट्रॉनों (lone pair electrons) पर लिखा - वे वैलेंस इलेक्ट्रॉन जो किसी परमाणु पर अविभाजित रहते हैं और चुपचाप किसी अणु के आकार और प्रतिक्रियाशीलता का अधिकांश हिस्सा तय करते हैं।

उनके डॉक्टरेट के काम ने पानी का एक सांख्यिकीय-यांत्रिक उपचार भी तैयार किया जो बाद के मूल्यांकन द्वारा "कई वर्षों के लिए मानक" के रूप में खड़ा रहा। यह एक विशिष्ट शुरुआती संकेत था: पॉपल ने ऐसी समस्याओं को चुना जहाँ गणितीय संरचना को गंदे रासायनिक वास्तविकता पर आरोपित किया जा सकता था।

कैम्ब्रिज, एनपीएल, और पश्चिम की ओर प्रस्थान

उनकी डॉक्टरेट के बाद ट्रिनिटी में एक शोध फैलोशिप मिली, और 1954 से उन्होंने कैम्ब्रिज के गणित संकाय में व्याख्यान दिए। 1958 में वह नेशनल फिजिकल लेबोरेटरी के बुनियादी भौतिकी विभाग का नेतृत्व करने के लिए लंदन चले गए। अगले वर्ष उन्होंने डब्ल्यू. जी. श्neider और एच. जे. बर्नस्टीन के साथ सह-लेखन किया, हाई रिजोल्यूशन न्यूक्लियर मैग्नेटिक रेजोनेंस - एक पाठ्यपुस्तिका जो ठीक उसी समय आई जब एनएमआर वह उपकरण बन रहा था जो आधुनिक संरचनात्मक रसायन विज्ञान को परिभाषित करेगा।

फिर निर्णायक मोड़ आया। पिट्सबर्ग में कार्नेगी मेलॉन विश्वविद्यालय में 1961-62 के सबैटिकल ने उन्हें यह विश्वास दिलाया कि कम्प्यूटेशनल काम का भविष्य कहाँ निहित है, और 1964 में वह स्थायी रूप से वहाँ चले गए। अपनी ब्रिटिश नागरिकता बनाए रखते हुए वह शेष जीवन संयुक्त राज्य अमेरिका में रहे। 1993 में वह ट्रस्टीज प्रोफेसर ऑफ केमिस्ट्री के रूप में नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी चले गए, एक ऐसा पद जिस पर वह अपनी मृत्यु तक रहे।

अणुओं को कम्प्यूट योग्य बनाना

सिद्धांत रूप में क्वांटम मैकेनिक्स हर रासायनिक बंधन का वर्णन करती है। अभ्यास में समीकरण तब अघुलनशील हो जाते हैं जब किसी अणु में कुछ से अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं। पॉपल का जीवन भर का काम अनुमानों का व्यवस्थित निर्माण था - रक्षात्मक, परीक्षण योग्य सरलीकरण जिसने कठिन को साध्य बना दिया।

उन्होंने पाई इलेक्ट्रॉन प्रणालियों के लिए पेरिसर-पार-पॉपल पद्धति विकसित की, जो सुगंधित और संयुग्मित अणुओं के व्यवहार को नियंत्रित करने वाले विस्थैकृत इलेक्ट्रॉन हैं। फिर उन्होंने 1965 में सीएनडीओ (CNDO) और उसके बाद के आईएनडीओ (INDO) अनुमानों के साथ तीन आयामों में कदम रखा, जिनमें से प्रत्येक ने वास्तव में क्या गणना की जा सकती है, उसमें भारी लाभ के लिए कठोरता की एक मापी हुई मात्रा का आदान-प्रदान किया।

उनका अधिक महत्वपूर्ण कदम एब इनिशियो (ab initio) विधियों की ओर था - प्रयोग के अनुकूल होने के बजाय प्रथम सिद्धांतों से निर्मित गणनाएँ। स्लेटर-प्रकार और फिर गाऊसी ऑर्बिटल्स के साथ काम करते हुए, वह गाऊसी कार्यक्रमों के सूट के पीछे की प्रेरक शक्ति बन गए, और पहले रिलीज गाऊसी 70 का सह-लेखन किया। गाऊसी ने कुछ ऐसा किया जो कोई भी एकल पत्र नहीं कर सकता था: इसने क्वांटम रसायन विज्ञान को उन रसायनज्ञों के हाथों में सौंप दिया जो क्वांटम सिद्धांतकार नहीं थे। इसके साथ ही उन्होंने "मॉडल रसायन विज्ञान" की अवधारणा को पेश किया - इस बात पर जोर कि एक कम्प्यूटेशनल पद्धति को वास्तविकता के खिलाफ व्यवस्थित रूप से परीक्षण करने के लिए पर्याप्त रूप से परिभाषित किया जाना चाहिए न कि मामले दर मामले ट्यून किया जाना चाहिए। उनके समूह ने बाद में गाऊसी-1 और गाऊसी-2 मिश्रित विधियों का उत्पादन किया, जो प्रायोगिक माप के करीब सटीकता तक पहुंचने के लिए कई गणनाओं को एक साथ जोड़ती थीं।

गाऊसी विच्छेद

उनके नाम वाले सॉफ्टवेयर ने उनके करियर का सबसे बदसूरत एपिसोड भी पैदा किया। पॉपल 1991 में गाऊसी से अलग हो गए, और उसके बाद प्रमुख वैज्ञानिकों - जिनमें खुद पॉपल भी शामिल थे - को कार्यक्रम का उपयोग करने से प्रतिबंधित कर दिया गया। इस मामले ने क्वांटम रसायन विज्ञान समुदाय के भीतर काफी विवाद पैदा किया, एक ऐसा क्षेत्र जो इतना छोटा था कि इस तरह के विभाजन को हर जगह महसूस किया गया। पॉपल की प्रतिक्रिया एक प्रतिद्वंद्वी का निर्माण करना था: छोड़ने के बाद, उन्होंने Q-Chem कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान कार्यक्रम विकसित किया।

सम्मान

मान्यताएं 1948 में माhew पुरस्कार के साथ जल्दी शुरू हुईं और उनके पूरे करियर में चलीं: 1961 में रॉयल सोसाइटी के फेलो, 1970 में इरविंग लैंगमुइर पुरस्कार, 1988 में डेवी मेडल, 1992 में रसायन विज्ञान में वोल्फ पुरस्कार। 1998 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार आया, जिसे क्वांटम रसायन विज्ञान में कम्प्यूटेशनल विधियों के लिए वाल्टर कोह्न के साथ साझा किया गया - एक असामान्य पुरस्कार इस मायने में कि इसने प्रकृति के बारे में किसी खोज को नहीं बल्कि उससे पूछताछ करने के तरीके को सम्मानित किया। इसके बाद 2002 में कोप्ले मेडल और 2003 में ब्रिटिश साम्राज्य के ऑर्डर के नाइट कमांडर के रूप में नाइटहुड मिला।

निजी व्यक्ति

पॉपल ने 1952 में जॉय बोवर्स से शादी की; 2002 में कैंसर से उनकी मृत्यु हो गई। उन्होंने एक ईसाई के रूप में पहचान की। उन्होंने अपने पूरे जीवन में इस बात पर भी जोर दिया कि वह एक रसायनज्ञ की तुलना में अधिक गणितज्ञ थे - एक आत्म-मूलان जिसे सैद्धांतिक रसायनज्ञों ने विनम्रता से स्वीकार करने से इनकार कर दिया है, इसके बजाय उन्हें अपने क्षेत्र द्वारा उत्पादित सबसे महत्वपूर्ण आंकड़ों में से एक माना है।

मृत्यु और मरणोपरांत

15 मार्च 2004 को शिकागो में यकृत कैंसर से उनकी मृत्यु हो गई, उनके पीछे उनकी बेटी हिलेरी और बेटे एड्रियन, मार्क और एंड्रयू हैं। 2009 में उनके परिवार ने अपना नोबेल पदक कार्नेगी मेलॉन विश्वविद्यालय को दान कर दिया, जहाँ महत्वपूर्ण काम किया गया था। ब्रिस्टल ग्रामर स्कूल ने उनके नाम पर एक आईटी कक्ष और एक छात्रवृत्ति का नाम रखा; पिट्सबर्ग सुपरकंप्यूटिंग सेंटर ने उनके सम्मान में एक सुपरकंप्यूटर का नाम रखा - जो कि एक ऐसे व्यक्ति के लिए, जिसने मशीनों को रसायन विज्ञान करना सिखाया, बिल्कुल सही स्मारक है।