कोन्स्तनतिन नोवोसेलोव: कचरे के डिब्बे में नोबेल पुरस्कार

मैनचेस्टर प्रयोगशाला में एक सहकर्मी स्कॉच टेप से ग्रेफाइट के नमूनों को काटकर उन्हें साफ कर रहा था और इस्तेमाल किए गए टेप को फेंक रहा था। नोवोसेलोव ने फेंके गए टेप को उठाया, उस पर चिपके हुए गुच्छे देखे और एक घंटे के भीतर ही एक कार्यशील उपकरण तैयार कर लिया। उन्होंने बाद में लिखा, "प्रभाव चाहे कितना भी छोटा हो, यह स्पष्ट था कि हमें कुछ बहुत बड़ी चीज मिल गई है।" छह साल बाद, पैंतीस वर्ष की आयु में, वह 1973 के बाद से सबसे कम उम्र के भौतिकी नोबेल पुरस्कार विजेता थे।

निजनी तागिल

कोन्स्तनतिन सर्गेयेविच नोवोसेलोव (Konstantin Sergeevich Novoselov) — कोस्त्या — का जन्म 23 अगस्त 1974 को यूराल के एक भारी औद्योगिक शहर निजनी तागिल में हुआ था, जिसके कारखाने रेलवे कैरिज और टैंक बनाते थे। उनके पिता उनमें से एक में इंजीनियर थे; उनकी माँ अंग्रेजी पढ़ाती थीं। वह इलेक्ट्रोलिसिस प्रयोग और धातु का काम करते हुए और भौतिकी ओलंपियाड में भाग लेते हुए बड़े हुए।

फिस्तेख (Phystech) और चेर्नोगोलोव्का

1991 में उन्होंने मास्को इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स एंड टेक्नोलॉजी — फिस्तेख — में प्रवेश लिया, भौतिक और क्वांटम इलेक्ट्रॉनिक्स संकाय चुना और 1997 में अपनी एमएससी पूरी की। उनका व्यावहारिक प्रशिक्षण कहीं और हुआ: चेर्नोगोलोव्का में इंस्टीट्यूट ऑफ माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स टेक्नोलॉजी में, जहाँ उन्होंने यूरा दुब्रोव्स्की (Yura Dubrovskii) सहित प्रयोगकर्ताओं के मार्गदर्शन में टनलिंग स्पेक्ट्रोस्कोपी सीखी। यह सुनने से कहीं अधिक महत्वपूर्ण है। नोवोसेलोव ने उन वर्षों में जो हासिल किया, वह कोई सिद्धांत नहीं बल्कि एक कौशल था — किसी उपकरण को जल्दी से डिजाइन करने, बनाने और मापने की क्षमता, जो वह कौशल है जिस पर बाद की पूरी कहानी टिकी है।

निजमेगन से मैनचेस्टर

1999 में वह निजमेगन में आंद्रे गेम (Andre Geim) की उच्च चुंबकीय क्षेत्र प्रयोगशाला में शामिल हुए। उनकी डॉक्टरेट, जो 2004 में रैडबाउड विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान की गई थी, मेसोस्कोपिक हॉल माइक्रोप्रोब के विकास और अनुप्रयोगों पर थी, जिसकी देखरेख जान कीस मान (Jan Kees Maan) और गेम ने की थी। जब 2001 में गेम मैनचेस्टर विश्वविद्यालय चले गए, तो नोवोसेलोव बिना किसी हिचकिचाहट के उनके पीछे हो लिए, एक ऐसी प्रयोगशाला में जो मूल रूप से खाली थी और जिसे शून्य से तैयार करना था। इस जोड़ी ने गेको के पैर पर आधारित एक बायोमिमेटिक चिपकने वाला पदार्थ भी बनाया — जो इस बात की याद दिलाता है कि ग्राफीन का काम एक ऐसे समूह से निकला था जो स्पष्ट रूप से निरर्थक समस्याओं को गंभीरता से लेता था।

टेप

नोवोसेलोव के अपने विवरण के अनुसार, ग्राफीन का परिणाम लगभग आकस्मिक था। टीम ग्रेफाइट से बने एक धात्विक फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर की खोज कर रही थी। ओलेग श्लियारेव्स्की (Oleg Shkliarevskii) की स्कॉच टेप से ग्रेफाइट को साफ करने की आदत ने ऐसा कचरा पैदा किया जो प्रयोग का आधार बन गया। कुछ महीनों के भीतर पहला ग्राफीन उपकरण मौजूद था, जिसे नमूना ZYH-K51 के रूप में सूचीबद्ध किया गया था, और 2004 में साइंस में वह शोधपत्र आया — "इलेक्ट्रिक फील्ड इफेक्ट इन एटॉमिकली थिन कार्बन फिल्म्स" — जिसने एक नए क्षेत्र की नींव रखी। उन्होंने जिसे अलग किया था वह ग्राफीन था: कार्बन की एक एकल, स्वतंत्र परमाणु परत, जिसमें इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान रहित डिराक फर्मिऑन (Dirac fermions) के रूप में व्यवहार करते हैं, जो ऐसे चलते हैं जैसे उनका कोई द्रव्यमान ही न हो। नोवोसेलोव इसका श्रेय सिद्धांतकार दीमा ख्मेलनित्स्की (Dima Khmelnitsky) को देते हैं, जिन्होंने उन्हें समझाया कि रैखिक स्पेक्ट्रम का वास्तव में क्या अर्थ था।

पुरस्कार, और उसके बाद

2010 का भौतिकी का नोबेल पुरस्कार गेम और नोवोसेलोव को "ग्राफीन सामग्री के संबंध में अभूतपूर्व प्रयोगों के लिए" दिया गया। पैंतीस वर्ष की आयु में वह 1973 में ब्रायन जोसेफसन (Brian Josephson) के बाद सबसे कम उम्र के भौतिकी नोबेल पुरस्कार विजेता थे। सम्मान एक के बाद एक मिलते गए: 2010 में नीदरलैंड्स लायन के ऑर्डर के नाइट कमांडर, 2011 में रॉयल सोसाइटी की फेलोशिप, 2012 के न्यू ईयर ऑनर्स में नाइटहुड, 2013 में लीवरहुल्म मेडल और मैनचेस्टर शहर की स्वतंत्रता, 2014 में ओन्सागर मेडल, 2019 में अमेरिकी नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज के विदेशी सहयोगी के रूप में चुनाव और 2023 में चीनी विज्ञान अकादमी के विदेशी सदस्य के रूप में चुनाव। वह 2013 में मैनचेस्टर में लैंगवर्दी प्रोफेसर और नेशनल ग्राफीन इंस्टीट्यूट के पहले निदेशक बने, और उन्होंने यूरोपीय आयोग के अरब यूरो के ग्राफीन फ्लैगशिप को आगे बढ़ाने में मदद की। उनका कार्य उत्पादन औद्योगिक पैमाने का है — जनवरी 2024 तक 475 सहकर्मी-समीक्षित शोधपत्र, और दुनिया के सबसे अधिक उद्धृत शोधकर्ताओं में उनका स्थान। तब से उनका शोध एकल परत से आगे बढ़कर वैन डेर वाल्स हेटरोस्ट्रक्चर तक पहुँच गया है: विभिन्न द्वि-आयामी सामग्रियों के ढेर जिन्हें परत दर परत जोड़ा जाता है, जो वास्तव में ठोस पदार्थों को ऑर्डर के अनुसार डिजाइन करने का एक तरीका है। 2019 में वह नेशनल यूनिवर्सिटी ऑफ सिंगापुर में शामिल हुए, ऐसा करने वाले पहले नोबेल पुरस्कार विजेता, और 2021 में एंटोनियो कास्त्रो नेटो (Antonio Castro Neto) के साथ वहाँ इंस्टीट्यूट फॉर फंक्शनल इंटेलिजेंट मैटेरियल्स की सह-स्थापना की, जिसे 200 मिलियन डॉलर की दस-वर्षीय फंडिंग मिली। 2026 में वह ब्रेमेन में कंस्ट्रक्टर यूनिवर्सिटी के अध्यक्ष बने। 2022 में उन्होंने यूक्रेन पर आक्रमण की निंदा करने वाले रूसी वैज्ञानिकों के खुले पत्र पर हस्ताक्षर किए।

स्याही और ग्राफीन

वह चीनी पारंपरिक स्याही चित्रकारी और सुलेख के भी एक गंभीर अभ्यासी हैं, जिसे कलाकार झेंग शेंगलोंग (Zheng Shenglong) द्वारा प्रशिक्षित किया गया है, जिसका अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर प्रदर्शन किया गया है; उनकी पेंटिंग में से एक शी जिनपिंग (Xi Jinping) के संग्रह में है। 2015 में, व्हिटवर्थ आर्ट गैलरी के फिर से खुलने पर, उन्होंने कलाकार कॉर्नेलिया पार्कर (Cornelia Parker) के साथ सहयोग किया: नोवोसेलोव ने एक ग्राफीन गैस सेंसर पर सांस ली, जिससे उल्कापिंड के टुकड़ों से भरा आतिशबाजी का प्रदर्शन शुरू हुआ। सेंसर में ग्राफीन को ब्लेक, कॉन्स्टेबल, पिकासो, टर्नर और गिर्टिन के मूल चित्रों से लिया गया था — सौ माइक्रोमीटर से कम के गुच्छे, ताकि चित्र स्वयं सुरक्षित रहें। उन्होंने 2017 में वियनाकोंटेम्परेरी में ग्राफीन-युक्त स्याही चित्रों का प्रदर्शन किया और 2025 वेनिस बिएननेल में एक प्रदर्शनी का आयोजन किया। उनका यह मानना कि ऐसा क्यों है, असामान्य रूप से स्पष्ट है: "कलाकार और वैज्ञानिक दोनों ही लकीर से हटकर सोचते हैं... वैज्ञानिक सामान्य कानूनों का वर्णन करने के लिए घटनाओं के बीच सामान्य तत्वों की पहचान करते हैं, जबकि कलाकार आमतौर पर भीड़ के बजाय व्यक्तियों का अध्ययन करते हैं। हम एक ही सिक्के के दो पहलू हैं।"

कोन्स्तनतिन को जीनियस क्यों कहा जाता है

प्रदर्शन पर मौजूद संज्ञानात्मक गुणवत्ता गणितीय शक्ति नहीं है, बल्कि विसंगति की पहचान है, जो असाधारण प्रायोगिक गति के साथ जुड़ी हुई है। उस इमारत में कोई भी उस इस्तेमाल किए गए टेप को उठा सकता था। नोवोसेलोव को जो अलग करता है, वह यह है कि उन्होंने एक फेंकी गई वस्तु को एक प्रयोग के रूप में देखा, और चेर्नोगोलोव्का और निजमेगन में उनके प्रशिक्षण ने उन्हें एक घंटे के भीतर उस विचार को एक कार्यशील उपकरण में बदलने दिया। उनका अपना वाक्य ही पूरा तर्क है: "प्रभाव चाहे कितना भी छोटा हो — यह स्पष्ट था कि हमें कुछ बहुत बड़ी चीज मिल गई है।" यह पहचानना कि एक छोटा संकेत शोर के बजाय एक बड़ा तथ्य है, प्रायोगिक भौतिकी में सबसे दुर्लभ चीज है, और उसके बाद जो क्षेत्र विकसित हुआ वह इस बात का पैमाना है कि वह कितने सही थे।

इसके विपरीत पक्ष पर भी विचार किया जाना चाहिए। पुरस्कार साझा किया गया है, और गेम वरिष्ठ व्यक्ति थे और उनके डॉक्टरेट पर्यवेक्षक रहे थे; बाहर से, प्रोफेसर और पोस्टडॉक्टरेट के बीच श्रेय का स्पष्ट विभाजन नहीं किया जा सकता है। नोवोसेलोव स्वयं अधिकांश बौद्धिक सामग्री का श्रेय दूसरों को देते हैं — गेम को, जिनसे उन्होंने "विज्ञान की भावना" और "विवरणों पर अत्यधिक ध्यान" सीखा, और ख्मेलनित्स्की को यह समझाने के लिए कि डेटा का क्या अर्थ था। और एक एकल जबरदस्त परिणाम सिद्धांत के जीवन भर के निकाय की तुलना में शब्द के लिए एक संकीर्ण आधार है। विशेष रूप से, नोवोसेलोव स्वयं "जीनियस" शब्द का प्रयोग केवल प्रयोगों और विचारों के लिए करते हैं, लोगों के लिए कभी नहीं। उनके अपने उपयोग के अनुसार, जीनियस वह प्रयोग था।

विरासत

उनके पास रूसी और ब्रिटिश नागरिकता है, उनका विवाह इरीना बारबोलिना (Irina Barbolina) से हुआ है और उनकी दो बेटियाँ हैं। जिस सामग्री को उन्होंने कचरे के एक टुकड़े से निकाला, वह अब एक वैश्विक अनुसंधान उद्योग है, और वह विधि — चिपकने वाले टेप के साथ यांत्रिक छीलना — इतनी सरल है कि इसे लगभग किसी भी बेंच पर दोहराया जा सकता है। यह कहानी का सबसे अजीब हिस्सा है: सदी के सबसे परिणामी भौतिकी प्रयोगों में से एक को टेप के एक रोल की कीमत पर किया जा सकता है। केवल एक व्यक्ति ने इसे देखने के बारे में सोचा।