Dudley Robert Herschbach

Şu anda Harvard Üniversitesi’nin Kimya Bölümü’nde profesörlük yapan Amerikalı kimyager Dudley Robert Herschbach, 1986 yılında temel kimyasal süreçlerin dinamiğine olan katkılarından dolayı Yuan T. Lee ve John C. Polanyi ile birlikte Nobel Kimya Ödülü’ne layık görüldü. Herschbach ve meslektaşı Lee’nin temel çalışma alanı molekül demetleridir. Çapraz molekül demetleri ile ilgili yaptıkları deneyler sayesinde birçok temel reaksiyon sürecinin detaylı bir şekilde moleküler seviyede anlaşılmasını sağladılar. Herschbach aynı zamanda Bulletin of the Atomic Scientists’in Sponsorlar Kurulu üyesidir.

Hayatı ve Çalışmaları

18 Haziran 1932’de Kaliforniya’nın San Jose şehrinde, Dorothy ve Robert Herschbach’ın altı çocuğundan en büyüğü  olarak dünyaya geldi. Babası Robert, o zamanlar inşaat müteahhitliği ve tavşan yetiştiriciliğiyle ilgileniyordu. Herschbach daha küçük yaşlarda hayvancılıkla, meyve toplamayla ve izcilikle ilgilendi. Bilime olan ilgisi National Geographic’te Donald Menzel tarafından gökbilim ile ilgili yazılan bir makale sayesinde başladı. Ailesinden hiç kimse üniversite eğitimi almadı, bu yüzden öğretmenleri tarafından burslu okuması için eğitim hayatı boyunca desteklendi.

Lise öğrenimine Campbell Lisesi’nde başladı ve buradaki bütün matematik ve fen derslerini aldı. Öğretmeni John Meischke sayesinde kimya alanına yönelmeye başladı. O zamanlar futboldaki başarısıyla bilinen Herscbach, başvurmadığı üniversitelerden bile bu sayede burslu okuması için teklif aldı.

Öğretmenlerinin de desteğiyle 1950’de üniversite eğitimine Stanford Üniversitesi’nde başladı. Futbolda çok iyi olmasına rağmen bu sayede kazandığı bursu akademik başarılarından dolayı kazanmak istedi. Bu yüzden futbolu bırakıp boş zamanlarını kütüphanede ve laboratuvarlarda çalışarak değerlendirdi. Baş danışmanı Harold Johnston sayesinde kimyasal kinetik alanında yoğunlaştı fakat bununla birlikte bir dönemde on ders aldı.

Lisans öğreniminin ardından, 1954’te Stanford Üniversitesi Matematik Bölümü’ndeki yüksek lisans eğitimini başarıyla tamamladı ve bir yıl sonra “Bimoleküler Reaksiyonlar için Preeksponansiyel Faktörler” başlığı altında yazdığı teziyle yine Stanford Üniversitesi Kimya Bölümü’nden ikinci yüksek lisans diplomasını aldı. Tezini yazarken Henry Eyring ve Michael Polanyi’nin geçiş durumu teorisinden ve kimyasal kinetikteki en önemli formül olan Arrhenius Eşitliği’ndeki oransallık faktöründen yararlandı.

1956’da Harvard Üniversitesi Fizik Bölümü’nden üçüncü yüksek lisans diplomasını aldı. İki yıl sonra yine Harvard Üniversitesi’nde Kimyasal Fizik Bölümü’nde “İç Rotasyon ve Mikrodalga Spektroskopisi” başlığı altında yazdığı teziyle doktora eğitimini tamamladı. Bu çalışması metil gruplarının engelleyici iç rotasyonuyla ilgili teorik hesaplamaların ve deneylerin önünü açtı. Herschbach, bu engelleyici bariyerin yüksekliğinin doğru bir şekilde tespit edilebileceğini düşünüyordu, çünkü gözlemlediği spektra eşpotansiyel minimumun arasındaki  tünel oluşumu için oldukça hassastı. Bu tezi hazırlarken aynı zamanda Amerika Birleşik Devletleri Fen Bilimleri, Mühendislik ve Tıp Milli Akademileri’nin desteğini aldı ve deneylerinde Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’nı kullandı.

1957-1959 yılları arasında Harvard’ın bir topluluğu The Harvard Society of Fellows’ta görev aldı ve burada temel kimyasal reaksiyonların moleküler çalışmaları ile ilgili planlar geliştirdi.

1963’te Harvard Üniversitesi Kimya Bölümü Profesörü oldu. Profesörlüğü sırasında çok çeşitli alkali reaksiyonlar üzerinde çalıştı ve hedef bir molekülün elektronik yapısıyla ilişkili birkaç reaksiyon dinamiği modeli buldu. Bu çalışmasına 1967’de Yuan Lee’nin araştırmacı olarak katılmasıyla “süper makine” olarak tanımladıkları bir aletin temelleri atıldı. İkiliye John Polanyi’nin kızılötesi kimyasal ışıldamanın tamamlayıcı yöntemiyle katılmasıyla bazı reaksiyonlar açıklığa kavuştu. Bu sayede reaksiyon dinamiği elektronik yapı olarak yorumlanabildi.

Şu anki çalışmalarında tepken veya ürünün göreceli hızları veya rotasyonel açısal momentumu gibi reaktif çarpışmaların üç veya dört özelliğinin eş zamanlı ölçümleri için yöntemler geliştirmeye çalışıyorlar. Teorileri, bu vektörler arasındaki bağıntılardaki verilerin, başlangıçtaki moleküler yönelimlerinin ortalamanın üzerindeki miktarı için bir çözüm olduğunu gösterdi ve reaksiyon dinamiğinde daha isabetli bilgiler için ortam hazırladı.

Herschbach ve meslektaşları aynı zamanda yüksek basınçla indüklenmiş titreşim enerjisi aracılığıyla sıvılardaki moleküler etkileşimleri de inceliyorlar, böylece çözücü ve çözünendeki moleküller arası etkileşimlerin tamamen anlaşılabilmesi için bir yol bulmayı hedeflediler. Bu çalışmalarıyla ilişkili, sonlu ve sonsuz boyutlarda kesin çözümler sunan yeni bir yaklaşımı takip ediyorlar. Bu yaklaşımda, iki elektronlu sistemlerde elektron korelasyonu enerjisi için kullanılan geleneksel yöntemlere göre daha az çaba sarf edilerek yüksek doğruluk sağlanması amaçlanıyor.

1963’te bir süreliğine Harvard’tan ayrıldıktan sonra Göttingen Üniversitesi’nde ve beş yıl sonra da Freiburg Albert-Ludwigs Üniversitesi’nde misafir profesörlük yaptı. 1969 yılında The Joint Institute for Laboratory Astrophysics’e katıldı. 1976’da Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nde görev aldı.

Şu anda Aerodyne Corporation’da ve Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’nda danışmanlık yapan Herschbach, genel kimya ve fiziksel kimya gibi lisans derslerinin yanında kuantum mekaniği, kimyasal kinetik, moleküler spektroskopi ve çarpışma teorisiyle ilgili lisans üstü dersler de vermektedir. Düzenli aralıklarla New Jersey’deki Corporate Research Laboratory’i ziyaret ederek çeşitli deneylere ve projelere katılmaktadır. Ayrıca, 1980’den itibaren The Journal of Physical Chemistry‘de editörlük yapmaktadır.

Harvard’ta yüksek lisans eğitimi sırasında tanıştığı meslektaşı Georgene Botyos’la 1964’te evlendiler ve bu evliliklerinden Lisa ve Brenda isimlerinde iki kızları oldu. Eşi Georgene şu anda Harvard’ta yardımcı dekan olarak görev yapmaktadır. Lisa şu anda Stanford Üniversitesi’nde Beşeri Bilimler’de öğrenimi sürdürmektedir ve  bu yıl öğrenimine Oxford Üniversitesi’nde devam etmeyi amaçlamaktadır. Brenda ise Harvard Üniversitesi Kimya Bölümü öğrencisidir. Herschbach şu anda ailesiyle birlikte Lincoln, Massachusetts’te yaşamaktadır.

Ödüller ve Onurlar

1964 – American Academy of Arts and Sciences’in üyesi seçildi.

1967 – Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Bilimler Akademisi’nin üyesi seçildi.

1965 – Amerikan Kimya Derneği tarafından Pure Chemistry Ödülü

1977 – Toronto Üniversitesi tarafından fahri doktor ünvanı verildi.

1978 – Linus Pauling Madalyası

1981 – Michael Polanyi Madalyası

1983 – Kimyasal Fizik’te Irving Langmuir Ödülü

1986 – Nobel Kimya Ödülü