Rudolph Arthur Marcus

Rudolph A. Marcus, elektron transfer reaksiyonlarındaki araştırmaları ile tanınan Kanadalı kimyager. 1992 yılında Nobel Ödülü alan Marcus Teorisi’nin kurucusudur. Marcus teorisi, fotosentez, hücre metabolizması ve basit korozyon gibi çeşitli ve temel fenomeleri açıklamak için bir çerçeve sunmaktadır. Yer değiştirme teorisi ve tek moleküllü reaksiyon teorisi gibi alanlarda da çalışmalarıyla tanınır. Montreal’de doğan Rudolph A. Marcus,küçük yaşlarda bilimle ilgilenmeye idol olarak belirlediği McGill’de eğitim almış iki amcası sebebiyle başlamıştır. Ailesi Marcus’a akademik eğitim alması için büyük cesaret vermiştir. Lise eğitimini Byng Lisesi’nde tamamladıktan sonra McGill Üniversitesi’nde kimya alanında eğitimine başlamış ve ayrıca bir çok matematik dersi almıştır. Doktorasını tamamladıktan sonra araştırma ekibi ile birlikte Birleşik Devletler’e taşınan Rudolph A. Marcus Amerikan vatandaşı olmuştur.1950’lerde elektron transfer reaksiyonlarını incelemeye başlamış ve çevredeki solvent moleküllerinin redoks reaksiyon hızını belirlemedeki rolünü araştırmıştır. Marcus Teorisi ile  kimya ve biyolojide fotosentez, korozyon ve belli türde kimyasal ışık saçma gibi bazı önemli süreçleri tanımlamıştır. Ayrıca, RRK teorisini geçiş hali kuramıyla birleştirerek Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus teorisini geliştirmiştir. Günümüzde, Singapur-Nanyang Technological Üniversitesi’nde profesör ve Uluslararası Kuantum Moleküler Bilimi Akademisi üyesidir.

Çocukluğu-Gençliği

21 Temmuz 1923 Montreal,Kanada doğumlu olan Marcus, anne ve babasının tek çocuğudur  ve Montreal’de, babasının atletik yeteneklerine ve annesinin müzik  yeteneklerine hayran olarak büyümüştür. Okula gitmeyi çok sevmiş ve iyi eğitim almış olan iki amcasını kendine her zaman idol almıştır. Bilime olan ilgisi başlarda matematik ile olsa da lisede kimya ile başlamıştır. McGill Üniversitesi ile çok küçük yaşlarda tanışmıştır. McGill Üniversitesi’nin bulunduğu çevrede yaşayan ailesi sayesinde çocuk yaşta annesi tarafından McGill’e gideceği söylenmiştir. Babasının iki kardeşi de burada tıp doktoru ünvanını aldığından Marcus’un  McGill’e girişi kaçınılmaz olmuştur. Baron Byng Lisesi’ne gitmiş ve dahaki sonraki yıllarda lisans eğitimi için McGill’e katılmıştır. Marcus için Carl A. Winkler ile birlikte çalışmak büyük bir deneyim olmuştur. Kimya öğrencisi olmasına rağmen bir çok matematik dersi alarak da elektron transferi üzerine teorisini hazırlamada kendini yetiştirmiştir. 1943 yılında lisans eğitimini tamamlayan Marcus ,1946 yılında ”PHX’in ScAn’a Dönüştürülmesi” adlı makalesi ile doktorasını almıştır.

Kariyeri

McGill yılları boyunca kimyadaki öğrencilerden daha fazla matematik dersi alan Rudy (onun takma adı) doktora derecesini aldıktan sonra 1946 yılında Ottawa’da Kanada Ulusal Araştırma Konseyi’ndeki yeni post-doktora programına katılmıştır. Ulusal Araştırma Konseyi’nde temel araştırma programının geliştirilmesinde büyük bir güç ve serbest radikal reaksiyonların incelenmesinde uluslararası bir figür olan Steacie’nin gaz fazı reaksiyon hızları üzerindeki çalışmalarından büyük oranda yararlanmıştır. McGill’deki çözeltideki kimyasal reaksiyon hızlarıyla ilgili araştırması gibi (nitrasyonun kinetiği), burdaki çalışmaları da  deneysel niteliktedir.

1948’de Walter Trost ile deneysel çalışmaları hakkında  teorik belgeleri incelemek üzere iki kişilik bir seminer kurmuştur ve ABD’de altı tanınmış teorisyene doktora sonrası araştırma için başvurmuştur. Kuzey Carolina Üniversitesi’ndeki Oscar K. Rice’tan olumlu yanıt alan Marcus 1949 yılında Kuzey Carolina Üniversitesi’ne katılmıştır. İlk üç ay boyunca, Marcelin’in 1935 Geçiş Hükümresi Teorisi’nin küçük bir adımına giren klasik 1915 teorisi de dahil olmak üzere, reaksiyon hızı teorisi ile ilgili her şeyi okuyup incelemiştir.”kimyasal dinamikler” alanı için ana dilden Almanca’da sayısız teorik makale okuyup  Nathan Rosen’in Fizik Bölümü’nde verdiği ilk kuantum mekaniği dersine katılmıştır.

Teorisyen olarak başlaması Oscar’ın onu cesaretlendirmesinden üç ay sonra başlamıştır. B. Seymour Rabinovitch tarafından verilen bir sorunu formüle etmiştir, RRKM teorisi (Rams-Ramsperger-Kassel-Marcus). İçinde 1920’lerin RRK teorisine ve 1930’ların ortasındaki geçiş teorisine ait istatistiksel fikirleri birleştirmiştir. 1951’de yayımlanan bu çalışmanın ardından 1952’de diğer reaksiyonlar için genellemesini yazmıştır.

Teorik çalışmalardan sonra istatiksel mekanik dersindeki bir öğrenci polielektrolitlerdeki bir probleme dikkatini çekmiştir. 1954-1955 yıllarında elektrostatik ile ilgilenen Marcus iki makale yayınlamıştır. Yaptığı bu çalışma onu elektostatik hakkındaki bir problemi çözme noktasına getirmiştir. 1964’te Urbana-Champaign’de Illinois Üniversitesi’ne katılmıştır. Burada , doğal çarpışma koordinatlarının tasarlanması, eylem açısı değişkenlerinin öğrenilmesi, reaksiyon dinamikleri ve daha sonra yarı-klasik teoriler dahil olmak üzere, elektron transferi konusundaki çıkarları ile birlikte reaksiyon dinamiklerinin diğer yönleri hakkında çalışmayı sürdürmüştür.

1975-76 öğretim yılını Avrupa’da, önce Oxford Üniversitesinde misafir profesör olarak ve daha sonra Münih Teknik Üniversitesi’nde Humboldt Ödülü sahibi olarak çalışmıştır.Burada ilk önce fotosentezdeki elektron transferi sorunu ile ilgilenmiştir. 1978 yılında California Teknoloji Enstitüsünden (Arthur Amos Noyes Kimya Profesörü) gelen bir teklifi kabul etmiştir. Dünya çapında hızla büyüyen deneysel çalışmalar ve çalışma arkadaşlarının moleküler reaksiyonlar, intramoleküler dinamikler ve elektron transfer süreçleri üzerindeki deneysel çalışmaları onu tekrar belirli olan ve gelişen bu çalışmalara döndürmüştür. Günümüzde, Singapur-Nanyang Technological Üniversitesi’nde profesör ve Uluslararası Kuantum Moleküler Bilimi Akademisi üyesidir.

Başlıca Çalışmaları

Rudolph A. Marcus, Marcus Teorisi olarak bilinen elektronların transfer hızlarını açıklayan çalışmayı gerçekleştirmiştir. Başlangıçta dış küre elektron transfer reaksiyonları için formüle edilmiş, daha sonra dahili küre elektron transferi katkılarını içerecek şekilde genişletilmiştir. 1927’de Rice ve Ramsperger tarafından geliştirilen Rice-Ramsperger-Kassel teorisini ve 1928’de Kassel teorisini ele almış ve 1938’de Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus (RRKM) teorisi olarak genişletmiştir. Teori, potansiyel enerji yüzeyinin birkaç özelliğinden gelen tek molekül reaksiyon hızlarının örnek tahminlerinin hesaplanmasını sağlar.

Ödülleri ve Başarıları

*Nobel Ödülünü kazanmadan önce birçok prestijli ödül almıştır. Bunlar :

• The Irving Langmuir Award of the American Chemical Society (1978)
• The Willard Gibbs Award (1988)
• The National Medal of Science (1989)
• The Theodore William Richards Award (1990)
• The Pauling Medals (1991)

*Kimyasal sistemlerde elektron transfer reaksiyonları teorisine katkılarından dolayı 1992’de Kimya’da Nobel Ödülü’nü kazanmıştır.* Rudolph A. Marcus, Ulusal Bilimler Akademisi (1970), Amerikan Sanat ve Bilim Akademisi (1973) ve Amerikan Felsefe Topluluğu (1990) üyesi olmakla birlikte 1987’de Kraliyet Topluluğu’nun yabancı üyesi seçilmiştir.

***http://research.ntu.edu.sg/expertise/academicprofile/Pages/StaffProfile.aspx?ST_EMAILID=RMARCUS adresinden yayımlanan akademik çalışmalarına ulaşılabilir.

Kişisel Yaşamı

1949 yılında Laura Hearn ile evlenmiş ve 3 çocuğu olmuştur. Elli yılı aşkın bir süre yaşadıktan sonra 2003 yılında karısı vefat etmiştir.