찬드라세카라 벵카타 라만
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1. 개요
찬드라세카라 벵카타 라만(C. V. Raman, 1888-1970)은 인도의 물리학자로, 빛의 산란 현상인 라만 효과를 발견하여 1930년 노벨 물리학상을 수상했다. 그는 음악 음향학, 바다의 푸른색, 결정의 역학 등 다양한 분야에서 연구를 수행했으며, 인도 과학 아카데미를 설립하고 라만 연구소를 운영했다. 라만은 1928년 라만 효과 발견을 기념하여 매년 2월 28일 국가 과학의 날로 기념되며, 과학 발전에 기여한 공로를 인정받아 다양한 상과 영예를 얻었다.
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찬드라세카라 벵카타 라만 - [인물]에 관한 문서 | |
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기본 정보 | |
출생명 | 찬드라세카라 벵카타 라만 |
출생일 | 1888년 11월 7일 |
출생지 | 티루치라팔리, 마드라스, 영국령 인도 |
사망일 | 1970년 11월 21일 |
사망지 | 방갈로르, 마이소르, 인도 |
자녀 | 2명 (벤카트라만 포함) |
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연구 | |
알려진 업적 | 라만 산란 라만 분광법 |
분야 | 물리학 |
근무 기관 | 인도 재정 부서 라자바자르 과학 대학 (캘커타 대학교) 인도 과학 진흥 협회 인도 과학원 라만 연구소 |
박사 지도 학생 | 칼라무르 마하데반 S. 판차라트남 G. N. 라마찬드란 S. 라마세샨 비크람 암발랄 사라바이 |
주목할 만한 학생 | 카리아마니캄 스리니바사 크리슈난 K. R. 라마나탄 |
수상 | |
수상 내역 | 왕립 학회 회원 (1924년) 마테우치 메달 (1928년) 기사 작위 (1930년) 노벨 물리학상 (1930년) 휴즈 메달 (1930년) 바라트 라트나 (1954년) 레닌 평화상 (1957년) |
학력 | |
모교 | 마드라스 대학교 (BA, MA) |
2. 생애
라만은 1907년 마드라스 해관 감독관이었던 S. 크리슈나스와미 아이예르의 딸 로카순다리 암말과 결혼했다.[23] 결혼 날짜는 5월 6일로 알려져 있지만,[122][123][124] 라만의 증손녀이자 전기 작가인 우마 파라메스와란은[125] 실제 결혼 날짜가 1907년 6월 2일임을 밝혔다.[126] 이것은 자율적인 결혼이었으며, 그의 아내는 당시 13세였다.[127][42][128] 그의 아내는 나중에 그들의 결혼이 그녀의 음악적 기량보다는 "재무부에서 결혼한 관리에게 제공하는 추가 수당"에 관한 것이었다고 농담 삼아 이야기했다.[42] 1907년 콜카타로 이사한 후, 부부는 기독교로 개종했다는 비난을 받기도 했다.[42]
그들은 두 아들, 찬드라셰카르 라만과 라디오 천문학자인 벤카트라만 라다크리슈난을 두었다. 라만의 형인 찬드라세카라 수브라마니안의 아들 수브라마니안 찬드라세카르는 1983년 노벨 물리학상을 수상했다.[131]
라만은 평생 동안 세계 여행과 선물로 얻은 빛 산란 특성을 가진 돌, 광물, 재료에 대한 방대한 개인 소장품을 수집했다.[132] 그는 표본 연구를 위해 작고 휴대용 분광기를 가지고 다녔다.[133]
러더퍼드 경은 라만의 삶에서 중요한 역할을 했다. 그는 1930년 라만을 노벨 물리학상 후보로 지명했고, 왕립 학회 회장 자격으로 휴즈 메달을 수여했으며, 1932년 IISc의 이사직을 추천했다.[10]
라만은 노벨상에 대한 강한 열정을 가지고 있었다. 그는 노벨상을 받기 위해 발표를 기다리지 않고 1930년 7월에 스톡홀름으로 가는 증기선 표를 예약하기도 했다.[137][138] 노벨상을 받은 직후 그는 라만 효과를 더 일찍 발견했다면 콤프턴과 노벨상을 나눠 받았을 것이라며, 차라리 전부 다 받는 게 낫다고 답했다.[139]
라만은 불가지론자였으며,[140] 허버트 스펜서, 찰스 브래들로, 로버트 G. 잉거솔의 철학을 따랐던 아버지의 영향이 컸다.[141] 그는 힌두교 전통 의례를 싫어했지만,[178] 가족 모임에서는 이를 포기하지 않았다.[142][143] 그는 ''아드바이타 베단타'' 철학의 영향을 받았다.[144] 그는 "천국, 스왈가, 지옥, 환생, 윤회, 불멸은 없다. 인간이 태어나고, 살고, 죽는다는 것뿐이다. 그러므로 자신의 삶을 제대로 살아야 한다."라고 말했다.[145]
1970년 10월 말, 라만은 연구실에서 심장 마비를 겪고 쓰러졌으나 며칠 더 생존했다.[146] 그는 사망 이틀 전, 제자에게 학술원의 저널이 없어지지 않도록 당부했다.[42] 그는 1970년 11월 21일, 82세의 나이로 자연사했다.[146]
라만의 사망 소식이 전해지자, 인디라 간디 총리는 그를 애도하며, "그는 현대 인도의 가장 위대한 과학자였으며, 인도 역사상 가장 위대한 지성 중 한 명이었다."라고 발표했다.[148]
타밀나두 주 티루치라팔리에서 태어나 마드라스 관구 대학교에서 수학했다. 1917년 콜카타 대학교 교수가 되어 광학 연구를 수행했다. 인도에서 연구한 인도인 최초로 노벨상을 수상했으며, 인도인이자 아시아인으로서는 1913년 노벨 문학상을 수상한 라빈드라나트 타고르에 이은 수상자가 되었다.
1924년 왕립 학회 펠로우로 선출되었으며, 1934년 인도 과학 연구소 소장이 되었다. 1957년 레닌 평화상을 수상했다.
2. 1. 초기 생애와 교육
찬드라세카라 벵카타 라만은 영국령 인도 제국 마드라스 관구의 티루치라팔리(현재는 타밀나두 주의 티루치라팔리)에서 타밀족 아이예르 브라만 부모인 찬드라세카라 라마나탄 아이예르와 파르바티 암말 사이에서 태어났다.[5][6][7] 그는 8남매 중 둘째였다.[8] 그의 아버지는 지역 고등학교 교사였으며 수입은 그리 넉넉하지 않았다. 그는 "나는 입에 구리 숟가락을 물고 태어났다. 내가 태어났을 때 아버지의 월급은 10INR밖에 되지 않았다!"라고 회상했다.[9] 1892년, 그의 아버지가 안드라프라데시 주의 비사카파트남(당시에는 비자가파탐 또는 비자그)에 있는 A.V. 나라심하 라오 부인 대학의 물리학 교수로 임명되면서 가족은 그곳으로 이사했다.[10]라만은 비사카파트남의 성 알로이시우스 앵글로-인디언 고등학교에서 교육을 받았다.[11] 그는 11세에 졸업 시험을 통과했고, 13세에 장학금을 받고 예술 전공 첫 시험(현재의 중간 시험, 대학 예비 과정)에 합격하여, 안드라프라데시 학교 위원회(현재 안드라프라데시 중등 교육 위원회) 시험에서 두 과목 모두 1등을 차지했다.[8][12][19]
1902년, 라만은 마드라스(현재 첸나이)의 총장 대학에 입학했는데, 그의 아버지가 수학과 물리학을 가르치기 위해 그곳으로 전근을 갔었다.[13] 1904년, 그는 마드라스 대학교에서 B.A. 학위를 받았으며, 물리학과 영어에서 수석을 차지하여 금메달을 수상했다.[19] 그는 18세에 대학원생 신분으로 1906년 영국 학술지 ''철학 매거진''에 "직사각형 개구부에 의한 비대칭 회절 띠"에 관한 첫 번째 과학 논문을 발표했다.[14] 그는 1907년 같은 대학교에서 최우등으로 M.A. 학위를 받았다.[15][16] 그 해 같은 학술지에 발표한 그의 두 번째 논문은 액체의 표면 장력에 관한 것이었다.[17] 이는 레이리 경의 귀의 소리 감도에 관한 논문과 함께 게재되었으며,[18] 레이리 경은 이 논문을 계기로 라만과 서신을 주고받기 시작했으며, 그를 정중하게 '교수'라고 칭했다.[19]
라만의 역량을 알고 있던 그의 물리학 선생님인 리샤르 르웰린 존스는 그가 영국에서 연구를 계속하도록 권유했다. 존스는 라만의 신체 검사를 위해 콜로넬(경) 제럴드 기파드와 약속을 잡았다.[20] 라만은 건강이 좋지 않았고 "허약한 사람"으로 여겨졌다.[21] 검사 결과 그는 영국의 혹독한 날씨를 견딜 수 없을 것이라는 결론이 나왔다.[10] 그는 나중에 이 사건을 회상하며, "[기파드]는 나를 검사하고 영국에 가면 결핵으로 죽을 것이라고 인증했다."라고 말했다.[22]
그의 학력은 다음과 같이 요약할 수 있다.
2. 2. 경력
찬드라세카라 벵카타 라만은 1907년 인도 재무 서비스 시험에 합격하여 콜카타에서 공무원 생활을 시작했다. 그는 인도 과학 진흥 협회(IACS)에서 연구 활동을 병행했으며, 1917년 캘커타 대학교의 팔리트 물리학 교수로 임명되었다. 1926년 인도 물리학 저널을 창간하였고 해당 저널을 통하여 라만 효과를 발표, 노벨 물리학상을 수상하는 큰 업적을 이루었다.1932년 팔리트 교수직을 데벤드라 모한 보세에게 넘겨주고, 1933년 방갈로르에 있는 인도 과학 연구소(IISc)의 소장으로 임명되었다.[38] IISc에서 재임하는 동안 X선 결정학자 G. N. 라마찬드란을 채용했다. 1934년 인도 과학 아카데미를 설립하고 아카데미 저널인 ''인도 과학 아카데미 회보''(나중에 ''회보 - 수학 과학'', ''화학 과학 저널'', ''지구 시스템 과학 저널'')를 발행하기 시작했다.[34] 1917년 초에 시작하였던 콜카타 물리학회가 그 무렵 설립되었다.[19]
1943년, 라만은 그의 전 제자인 판차파케사 크리슈나무르티와 함께 Travancore Chemical and Manufacturing Co. Ltd.라는 회사를 설립했다.[40] 1996년에 TCM Limited로 이름이 변경된 이 회사는 인도 최초의 유기 및 무기 화학 물질 제조업체 중 하나였다.[41] 1947년, 라만은 독립 인도의 새로운 정부에 의해 최초의 국가 교수로 임명되었다.[42]
1948년 IISC에서 은퇴하고 1년 후 방갈로르에 라만 연구소를 설립했다. 그는 소장으로 재직하며 1970년 사망할 때까지 그곳에서 활동했다.[42]
2. 2. 1. 인도 재무부 (1907-1917)
라만의 형인 찬드라세카라 수브라마니아 아야르는 인도 정부 기관인 인도 재무 서비스(현재의 인도 감사 및 회계 서비스)에 입사했다.[23] 라만은 이를 따라 1907년 2월 입학 시험에서 수석을 차지하며 인도 재무 서비스 자격을 얻었다.[24] 1907년 6월 그는 콜카타(당시 캘커타)에 보조 회계 감사관으로 부임했다.[10]그는 1876년 인도 최초의 연구소인 인도 과학 진흥 협회(IACS)에 깊은 인상을 받았다.[22] 그는 즉시 평생의 협력자가 될 아수토쉬 데이와 IACS의 설립자이자 비서인 암리타 랄 시르카르, 그리고 IACS 집행 위원이며 캘커타 대학교 부총장인 아수토쉬 무케르지와 친분을 맺었다. 라만은 나중에 회상했듯이 그들의 지원을 받아 IACS에서 "매우 이상한 시간"에도 연구를 수행할 수 있는 허가를 받았다.[19] 당시까지 그 연구소는 정규 연구원을 채용하거나[25] 연구 논문을 발표한 적이 없었다.[10] 1907년 ''네이처''에 게재된 라만의 논문 "편광된 빛에서의 뉴턴 링"은 이 연구소에서 처음으로 발표된 논문이 되었다.[26]
1909년, 라만은 양곤(영국령 버마, 현재 미얀마)으로 전근하여 통화 관리관 직을 맡았다. 불과 몇 달 후, 그는 아버지가 병으로 사망하여 마드라스로 돌아가야 했다. 아버지의 죽음과 장례 의식으로 인해 그는 그 해 남은 기간 동안 그곳에 머물러야 했다.[27] 그는 양곤에서 직무를 재개한 직후인 1910년 마하라슈트라주 나그푸르로 다시 인도에 전근되었다.[28] 그는 나그푸르에서 1년도 채 근무하기 전에 1911년 회계 감사관으로 승진하여 다시 콜카타로 부임했다.[27]
2. 2. 2. 인도 과학 진흥 협회 (IACS) (1907-1932)
1907년 찬드라세카라 벵카타 라만은 콜카타(당시 캘커타)에 보조 회계 감사관으로 부임했다.[10] 그는 1876년 인도 최초의 연구소인 인도 과학 진흥 협회(IACS)에 깊은 인상을 받았다.[22] 그는 즉시 IACS의 설립자이자 비서인 암리타 랄 시르카르, IACS 집행 위원이며 캘커타 대학교 부총장인 아수토쉬 무케르지, 그리고 평생의 협력자가 될 아수토쉬 데이와 친분을 맺었다. 라만은 나중에 회상했듯이 그들의 지원을 받아 IACS에서 "매우 이상한 시간"에도 연구를 수행할 수 있는 허가를 받았다.[19] 당시까지 그 연구소는 정규 연구원을 채용하거나[25] 연구 논문을 발표한 적이 없었다.[10] 1907년 ''네이처''에 게재된 라만의 논문 "편광된 빛에서의 뉴턴 링"은 이 연구소에서 처음으로 발표된 논문이 되었다.[26] 이 연구는 IACS가 1909년에 저널 ''인도 과학 진흥 협회 회보''를 발행하도록 영감을 주었고, 라만이 주요 기고자가 되었다.[19]1909년, 라만은 양곤 (영국령 버마, 현재 미얀마)으로 전근하여 통화 관리관 직을 맡았다. 불과 몇 달 후, 그는 아버지가 병으로 사망하여 마드라스로 돌아가야 했다. 아버지의 죽음과 장례 의식으로 인해 그는 그 해 남은 기간 동안 그곳에 머물러야 했다.[27] 그는 양곤에서 직무를 재개한 직후인 1910년 마하라슈트라주 나그푸르로 다시 인도에 전근되었다.[28] 그는 나그푸르에서 1년도 채 근무하기 전에 1911년 회계 감사관으로 승진하여 다시 콜카타로 부임했다.[27]
1915년부터 캘커타 대학교는 IACS에서 라만 아래 연구 학자들을 배정하기 시작했다. 가네쉬 프라사드 아래에서 박사 학위를 받은 수당수 쿠마르 바네르지(나중에 인도 기상청 관측국장이 됨)가 그의 첫 번째 제자였다.[29] 이듬해부터 알라하바드 대학교, 양곤 대학교, 퀸스 칼리지 인도르, 나그푸르 과학 연구소, 크리스나트 칼리지, 마드라스 대학교를 포함한 다른 대학교들도 이를 따랐다. 1919년까지 라만은 10명 이상의 학생들을 지도했다.[30] 1919년 시르카르가 사망한 후, 라만은 IACS에서 명예 교수와 명예 비서의 두 가지 명예 직책을 받았다.[25] 그는 이 시기를 그의 인생의 "황금기"라고 불렀다.[31]
2. 2. 3. 캘커타 대학교 (1917-1932)
1917년 캘커타 대학교에서 설립한 캠퍼스인 라자바자르 과학 칼리지에 합류하면서 완전한 교수가 되었다.[19] 그는 10년간의 공무원 생활을 한 후 마지못해 사임했는데, 이는 당시 그의 교수 월급이 당시 월급의 절반 정도였기 때문에 "최고의 희생"으로 묘사되었다.[25] 그러나 그에게 유리하게, 교수의 조건은 대학교 입학 보고서에 다음과 같이 명시되어 있었다.C.V. 라만 씨는 인도 밖으로 나갈 필요가 없는 조건으로 시르 T. N. 팔리트 교수를 수락했다... C. V. 라만 씨는 1917년 7월 2일부터 팔리트 물리학 교수로 임명되었다고 보고했다... 라만 씨는 자신의 연구에 해가 되거나 고급 학생들의 연구를 돕는 일 없이 MA 및 MSc 수업에서 어떠한 교육도 받을 필요가 없다고 알렸다.영어[29]
라만의 팔리트 교수 임명은 박사 학위가 없고 해외에서 공부한 적이 없는 일부 캘커타 대학교 평의회 회원, 특히 외국인 회원들의 강한 반대에 부딪혔다. 이에 대한 일종의 반박으로, 아수토쉬 무케르지는 캘커타 대학교가 1921년에 라만에게 수여한 명예 DSc를 준비했다. 같은 해 그는 영국 제국 대학교 회의에서 강연하기 위해 옥스퍼드를 방문했다.[33] 그는 그 당시 꽤 명성을 얻었고, 그의 호스트는 노벨상 수상자인 J. J. 톰슨과 러더퍼드 경이었다.[34] 1924년 왕립 학회 회원으로 선출되자, 무케르지는 그의 미래 계획에 대해 물었고, 그는 "물론 노벨상이죠"라고 대답했다.[25]
1926년, 그는 ''인도 물리학 저널''을 설립하고 초대 편집자로 활동했다.[35] 이 저널의 두 번째 권에 그의 유명한 논문인 "새로운 복사선"이 실렸고, 이는 라만 효과의 발견을 보고했다.[36][37]
2. 2. 4. 인도 과학 연구소 (IISc) (1933-1948)
1934년 인도 과학 연구소 소장이 되었다.[1]3. 과학적 업적
1928년 2월 28일, 라만은 빛의 산란에 관한 실험을 통해 라만 효과를 발견했다. 이는 빛의 양자적 특성에 대한 또 다른 증거가 되었으며, 이 현상으로부터 라만 분광학이 발전하였다.[83]
1930년 "빛의 산란에 대한 연구와 라만 효과 발견"에 대한 공로로 노벨 물리학상을 수상하였다.[96]
라만은 1919년부터 빛의 산란 현상을 연구하기 시작했다.[55] 그의 첫 번째 획기적인 발견은 바닷물의 푸른색이었다. 1921년 9월, 영국에서 인도로 가는 배인 ''S.S. 나르쿤다'' 호를 타고 가던 중 지중해의 푸른색을 관찰했다. 그는 분광기와 니콜 프리즘 같은 간단한 광학 장비를 사용하여 바닷물을 연구했다.[56]
당시 로렐드 레일리는 레일리 산란 현상을 통해 푸른 하늘을 설명했고,[60][61] 바다의 푸른색은 단순히 반사된 하늘의 푸른색일 뿐이라고 주장했다.[59] 라만은 니콜 프리즘을 사용하여 물을 관찰했고, 바다가 평소보다 훨씬 더 푸르게 보인다고 묘사하며 레일리의 주장에 반박했다.[62]
''S.S. 나르쿤다'' 호가 뭄바이 항구에 도착하자마자, 라만은 1921년 11월 ''네이처''지에 "바다의 색깔"이라는 논문을 발표했다. 그는 레일리의 설명이 "단순한 관찰 방식으로 의심스럽다"고 언급하며,[62] 빛을 회절시키는 것이 물 분자 자체일 수 있다는 가능성을 제시했다.[19]
캘커타에 도착한 그는 제자 K. R. 라마나탄에게 추가 연구를 수행하도록 요청했다.[63] 1922년 초, 라만은 ''런던 왕립 학회 회보''에 바다의 색깔이 ''분자 회절''에 의해 결정된다는 결론을 보고했다.[64] 라마나탄은 1923년에 정교한 실험 결과를 발표했고,[65] 1924년 벵골 만 연구는 완전한 증거를 제공했다.[66] 현재 물의 고유한 색상은 물 분자의 O-H(산소와 수소 결합) 신축 모드의 배음으로 인해 스펙트럼의 적색 및 오렌지색 영역에서 빛의 긴 파장이 선택적으로 흡수되기 때문인 것으로 알려져 있다.[67]
그는 수리 바가반탐과 함께 1932년에 광자의 스핀을 결정하여 빛의 양자적 특성을 더욱 확인했다.[100][91] 또 다른 제자인 나가겐드라 나트와 함께 음향 광학 효과(음파에 의한 빛 산란)에 대한 정확한 이론적 설명을 제공했으며, 그 결과 유명한 라만-나트 이론이 탄생했다.[101] 이 효과를 기반으로 한 변조기 및 스위칭 시스템은 레이저 시스템을 기반으로 한 광 통신 구성 요소를 가능하게 했다.[102]
그는 초음파 및 초고주파 주파수의 음파에 의한 빛의 회절에 대한 실험적 및 이론적 연구,[103][104] 1935년에서 1942년 사이에 출판된 보통 빛에 노출된 결정 내의 적외선 진동에 X선이 미치는 영향에 대한 연구를 수행했다.[105][106]
1948년, 그는 분광학적 행동을 연구하여 결정의 역학적 기본 문제에 새로운 방식으로 접근했다.[107][108] 그는 1944년부터 1968년까지 다이아몬드의 구조와 성질,[109][110] 래브라도라이트,[111] 진주 장석,[112] 마노,[113] 석영,[114] 오팔,[115] 그리고 1950년대 초의 진주를 포함한 수많은 무지개 빛 물질의 구조와 광학적 거동을 다루었다.[116] 그의 다른 관심사로는 콜로이드의 광학, 전기 및 자기 이방성이 있었다.[117][118] 1960년대의 그의 마지막 관심사는 꽃의 색깔과 인간 시각의 생리학과 같은 생물학적 특성에 관한 것이었다.[119][120][121]
3. 1. 음악 음향학
라만은 음악 기기의 음향학에 대해서도 연구를 하였다.라만의 관심사 중 하나는 음악적 소리의 과학적 기반에 있었다. 그는 IACS에 합류했을 때 접하게 된 헤르만 폰 헬름홀츠의 저서인 《음향 감각》에서 영감을 받았다.[24] 그는 1916년부터 1921년 사이에 자신의 연구 결과를 다수 발표했다. 그는 속도의 중첩 원리를 기반으로 활 현악기의 가로 진동 이론을 정립했다. 그의 초기 연구 중 하나는 바이올린과 첼로의 울프 톤에 관한 것이었다.[43][44] 그는 인도 현악기를 포함한 다양한 바이올린 및 관련 악기의 음향학을 연구했으며, 물보라에 대해서도 연구했다.[45][46][47] 그는 심지어 "기계로 연주하는 바이올린 실험"이라고 부르는 실험을 수행했다.[48]
라만은 또한 인도 드럼의 독창성에 대해서도 연구했다.[49] 타블라와 므리당감 소리의 배음 특성에 대한 그의 분석은 인도 타악기에 대한 최초의 과학적 연구였다.[50] 그는 카우프만의 이론으로 알려진 피아노포르테 현의 진동에 관한 비판적인 연구를 작성했다.[51] 1921년 영국을 잠시 방문했을 때, 그는 런던 세인트 폴 대성당 돔의 속삭임의 회랑에서 소리가 어떻게 이동하여 특이한 음향 효과를 내는지 연구할 수 있었다.[52][53] 그의 음향학 연구는 실험적으로나 개념적으로나 나중에 그가 수행한 광학 및 양자 역학 연구의 중요한 전조였다.[54]
3. 2. 바다의 푸른색
라만은 1919년부터 빛의 산란 현상을 연구하기 시작했다.[55] 그의 첫 번째 획기적인 빛의 물리학적 발견은 바닷물의 푸른색이었다. 1921년 9월, 영국에서 인도로 가는 배인 ''S.S. 나르쿤다'' 호를 타고 가던 중 그는 지중해의 푸른색을 관찰했다. 손에 든 작은 분광기와 니콜 프리즘과 같은 간단한 광학 장비를 사용하여 그는 바닷물을 연구했다.[56]당시 로렐드 레일리는 레일리 산란 현상을 통해 푸른 하늘의 본질을 정확하게 설명했고,[60][61] 바다의 푸른색은 단순히 반사된 하늘의 푸른색일 뿐이라고 주장했다.[59] 라만은 표면에 반사된 햇빛의 영향을 피하기 위해 니콜 프리즘을 사용하여 물을 관찰했고, 바다가 평소보다 훨씬 더 푸르게 보인다고 묘사하며 레일리의 주장에 반박했다.[62]
''S.S. 나르쿤다'' 호가 뭄바이 항구에 도착하자마자, 라만은 1921년 11월 ''네이처''지에 "바다의 색깔"이라는 논문을 발표했다. 그는 레일리의 설명이 "단순한 관찰 방식으로 의심스럽다"고 언급했다.[62] 그는 빛을 회절시키는 것이 물 분자 자체일 수 있다는 가능성을 제시했다.[19]
그는 캘커타에 도착하자 그의 제자 K. R. 라마나탄에게 추가 연구를 수행하도록 요청했다.[63] 1922년 초 라만은 ''런던 왕립 학회 회보''에 바다의 색깔이 ''분자 회절''에 의해 결정된다는 결론을 보고했다.[64] 라마나탄은 1923년에 정교한 실험 결과를 발표했고,[65] 1924년 벵골 만 연구는 완전한 증거를 제공했다.[66] 현재 물의 고유한 색상은 물 분자의 O-H(산소와 수소 결합) 신축 모드의 배음으로 인해 스펙트럼의 적색 및 오렌지색 영역에서 빛의 긴 파장이 선택적으로 흡수되기 때문인 것으로 알려져 있다.[67]
3. 3. 라만 효과
라만 효과는 1928년 2월 28일에 발견되었으며, 빛이 특정 물질을 통과할 때 빛의 일부가 원래의 파장과 다른 파장으로 산란되는 현상이다. 이는 빛의 양자적 성질을 보여주는 중요한 증거로, 라만 분광법 발전에 기여했다.[83]라만은 이 현상을 발견하기 위해 1923년부터 빛의 산란에 대한 연구를 집중했다. 초기 실험에서는 햇빛이 특정 액체와 고체에서 보라색 유리를 통과할 때 입사광선 외에 다른 빛줄기가 형성될 가능성을 확인했다.[19] 1925년, K. S. 크리슈난과 함께 빛이 액체를 통과할 때 추가적인 산란 선이 존재한다는 이론적 배경을 제시했다.[68]

1927년 아서 콤프턴의 컴프턴 효과 발견은 라만에게 큰 영감을 주었다. 콤프턴 효과는 전자기파가 입자로도 설명될 수 있다는 증거였으며, 라만은 이를 빛에도 적용할 수 있다고 생각했다.[71][72] 1928년 1월, 크리슈난은 순수한 액체에서 편광된 형광을 발견했고, 라만은 이를 "수정된 산란"이라고 명명했다.[63]
분광기를 사용하여 수정된 산란의 스펙트럼을 얻었으며, 수은 아크 램프를 통해 단색광을 사용하여 산란 선을 측정하고 사진을 찍을 수 있었다.[34][77][80][81]
라만은 자신의 발견을 1928년 2월 29일 인도 연합 통신사에 발표했고,[82] 이 소식은 여러 신문에 보도되었다.[84] 그는 3월 16일 남인도 과학 협회 회의에서 "새로운 방사선"이라는 제목으로 발표했다.[36]
일부 물리학자들은 이 발견의 진위 여부에 대해 의문을 제기했지만, 1928년 6월 페터 프린스하임이 라만 효과를 재현하는 데 성공하면서 인정받게 되었다.[87][88][89]
라만 효과는 빛의 양자적 본성을 증명하는 초기 증거 중 하나였으며, 존스 홉킨스 대학교의 로버트 W. 우드는 이를 확인하고 양자 이론의 가장 설득력 있는 증거 중 하나라고 평가했다.[92][93][94]
3. 3. 1. 노벨 물리학상 (1930)
1928년 2월 28일, 라만은 빛의 산란에 관한 실험으로 라만 효과를 발견했다. 이것은 빛의 양자적 특성에 대한 또 다른 증거였다. 이 현상으로부터 라만 분광학이 발전하였다.1930년 "빛의 산란에 대한 연구와 라만 효과 발견"에 대한 공로로 노벨 물리학상을 수상하였다.[96]
라만은 노벨 물리학상을 받을 것이라고 확신했지만, 1928년에는 오언 리처드슨에게, 1929년에는 루이 드 브로이에게 노벨상이 돌아가면서 실망했다. 그는 1930년 노벨상을 받을 것이라고 너무 확신한 나머지 시상이 11월에 발표될 예정이었음에도 불구하고 7월에 표를 예약했다. 그는 매일 신문을 스캔하여 상 발표를 확인하고, 관련 소식이 없으면 버렸다.[95]
3. 4. 후기 연구
라만은 바라나시에 있는 바나라스 힌두 대학교(BHU)와 관련이 있었다. 그는 BHU의 설립 기념식에 참석[97]하여 1916년 2월 5일부터 8일까지 대학에서 열린 강연 시리즈에서 수학과 "물리학의 새로운 길"에 대한 강연을 했다.[98] 그는 또한 종신 객원 교수의 직책을 맡았다.[99]그는 수리 바가반탐과 함께 1932년에 광자의 스핀을 결정하여 빛의 양자적 특성을 더욱 확인했다.[100][91] 또 다른 제자인 나가겐드라 나트와 함께 그는 일련의 논문을 통해 음향 광학 효과(음파에 의한 빛 산란)에 대한 정확한 이론적 설명을 제공했으며, 그 결과 유명한 라만-나트 이론이 탄생했다.[101] 이 효과를 기반으로 한 변조기 및 스위칭 시스템은 레이저 시스템을 기반으로 한 광 통신 구성 요소를 가능하게 했다.[102]
그가 수행한 다른 연구에는 초음파 및 초고주파 주파수의 음파에 의한 빛의 회절에 대한 실험적 및 이론적 연구,[103][104] 1935년에서 1942년 사이에 출판된 보통 빛에 노출된 결정 내의 적외선 진동에 X선이 미치는 영향에 대한 연구가 포함되었다.[105][106]
1948년, 그는 분광학적 행동을 연구하여 결정의 역학적 기본 문제에 새로운 방식으로 접근했다.[107][108] 그는 1944년부터 1968년까지 다이아몬드의 구조와 성질,[109][110] 래브라도라이트,[111] 진주 장석,[112] 마노,[113] 석영,[114] 오팔,[115] 그리고 1950년대 초의 진주를 포함한 수많은 무지개 빛 물질의 구조와 광학적 거동을 다루었다.[116] 그의 다른 관심사로는 콜로이드의 광학, 전기 및 자기 이방성이 있었다.[117][118] 1960년대의 그의 마지막 관심사는 꽃의 색깔과 인간 시각의 생리학과 같은 생물학적 특성에 관한 것이었다.[119][120][121]
4. 수상 및 영예
Chandrasekhara Venkata Raman영어은 여러 명예 박사 학위와 과학 학회 회원 자격을 받았다. 그는 인도 과학 아카데미의 창립자이자 회장(FASc)이었고,[184] 벵골 아시아 학회(FASB)의 회원이었다.[185] 1943년부터는 과학 진흥 인도 협회(FIAS)의 창립 회원으로 활동했다.[186] 1935년에는 인도 국립 과학원(현재 인도 국립 과학 아카데미)의 창립 회원(FNI)으로 임명되었다.[185] 그는 뮌헨의 독일 아카데미, 취리히의 스위스 물리학회, 글래스고 왕립 철학회, 아일랜드 왕립 아카데미, 헝가리 과학 아카데미, 소련 과학 아카데미, 미국 광학회(명예 회원), 미국 광물학회, 루마니아 과학 아카데미, 미국의 Catgut Acoustical Society, 체코슬로바키아 과학 아카데미의 회원이었다.[189]
1924년 왕립 학회 회원으로 선출되었으나,[3] 1968년, 알려지지 않은 이유로 왕립 학회 회원직을 사임했다.[190]
1929년 인도 과학 의회 제16차 회기의 회장이었다. 1933년부터 사망할 때까지 인도 과학 아카데미의 창립 회장이었다.[95] 1961년 교황청 과학 아카데미의 회원이었다.[189]
그의 수상 및 영예는 다음과 같다:
연도 | 수상 및 영예 |
---|---|
1912년 | 커즌 연구상[191] |
1913년 | 우드번 연구 메달[191] |
1924년 | 왕립학회 회원[210] |
1928년 | 로마 국립 과학 아카데미 마테우치 메달[189] |
1929년 | 영국 기사작위(Knight Bachelor) 서임[210] - 1929년 당시는 인도가 영국 연방에서 독립하기 이전임 |
1930년 | 노벨 물리학상[96] |
1930년 | 왕립 학회 휴즈 메달[73] |
1941년 | 프랭클린 연구소 프랭클린 메달[189] |
1954년 | 바라트 라트나[194][195] |
1957년 | 레닌 평화상[189] |
- 인도는 1928년 라만 효과 발견을 기념하기 위해 매년 2월 28일을 국가 과학의 날로 기념한다.[196]
- 라만을 기리는 우표가 1971년과 2009년에 발행되었다.[197]
- 인도 수도 뉴델리의 한 도로는 C. V. 라만 마르그(C. V. Raman Marg)로 명명되었다.[198]
- 방갈로르 동부 지역은 C. V. 라만 나가르라고 불린다.[199]
- 방갈로르 국립 세미나 단지 북쪽으로 뻗어있는 도로는 C. V. 라만 로드(C. V. Raman Road)로 명명되었다.[200]
- 방갈로르의 인도 과학 연구소 건물은 라만 빌딩으로 명명되었다.[201]
- 방갈로르 동부 80피트 도로에 있는 병원은 Sir C. V. 라만 병원으로 명명되었다.[202]
- 그의 출생지인 트리치에도 C. V. 라만 나가르가 있다.
- 달의 크레이터 라만은 C. V. 라만의 이름을 따서 명명되었다.
- C. V. 라만 글로벌 대학교는 1997년에 설립되었다.
- Dr. C.V. 라만 대학교는 2006년 차티스가르에 설립되었다.
- 2013년 11월 7일, 구글 두들은 라만 탄생 125주년을 기념했다.[203][204][205]
- 나그푸르의 라만 과학 센터는 C. V. 라만 경의 이름을 따서 명명되었다.[206]
- Dr. C.V. 라만 대학교, 비하르는 2018년에 설립되었다.
- Dr. C.V. 라만 대학교, 칸드와는 2018년에 설립되었다.
5. 논란
라만은 자신의 연구 결과 발표와 관련하여 여러 논란에 휩싸였다.
인도 연합 통신사(Associated Press of India)는 1928년 2월 29일, 라만이 새로운 방사선 이론을 발견했다고 보도했다.[82] 이 이론은 물질이 한 가지 색의 빛으로 자극을 받으면, 두 가지 색의 빛을 방출하는데, 그중 하나는 자극하는 색과 다르며 스펙트럼에서 더 낮은 위치에 있다는 내용을 담고 있었다.[83] 이 소식은 3월 1일 더 스테이츠먼에 게재되었고,[84] 라만은 이 발견에 대한 보고서를 네이처지에 제출하여 4월 21일과 5월 5일에 걸쳐 게재되었다.[85][86] 3월 16일에는 남인도 과학 협회 회의에서 "새로운 방사선"이라는 제목으로 공식 발표를 진행했다.[36]
5. 1. 노벨상 관련 논란
1928년, 모스크바 대학교의 그리고리 란즈베르크와 레오니트 만델스탐은 라만 산란을 독립적으로 발견했다. 그들은 7월호의 ''자연과학''에 연구 결과를 발표했고,[149] 8월 5일부터 16일까지 사라토프에서 열린 러시아 물리학자 협회 제6차 학술대회에서 발표했다.[150] 1930년, 그들은 라만과 함께 노벨상 후보로 지명되었다. 그러나 노벨 위원회는 다음과 같은 이유로 스웨덴 왕립 과학 아카데미에 라만의 이름만 노벨상 후보로 제안했다.[151]- 러시아인들은 라만의 논문을 인용했기 때문에 발견에 대한 독립적인 해석을 내놓지 못했다.
- 라만과 크리슈난은 고체, 액체, 기체에서 이 효과를 관찰하여 효과의 보편적인 특성을 증명한 반면, 그들은 결정체에서만 이 효과를 관찰했다.
- 스펙트럼에서 라만 및 적외선 선의 강도에 관한 문제는 전년도에 설명되었다.
- 라만 방법은 분자 물리학의 여러 분야에서 큰 성공을 거두었다.
- 라만 효과는 분자의 대칭성을 확인하는 데 효과적으로 기여했으며, 이는 원자 물리학에서 핵 스핀과 관련된 문제를 해결하는 데 도움이 되었다.
이후 러시아인들이 라만과 크리슈난의 발견보다 일주일 먼저 이 현상을 발견했다는 증거가 나타났다.[152] 만델스탐이 오레스트 흐볼손에게 보낸 편지에 따르면, 러시아인들은 1928년 2월 21일에 스펙트럼 선을 관찰했다.[153]
크리슈난은 라만 효과 발견의 주요 연구자였음에도 불구하고 노벨상 후보에 오르지 못했다.[87] 그는 새로운 산란 현상을 처음으로 발견했다.[63] 크리슈난은 1928년 발견에 관한 모든 과학 논문의 공동 저자였으며, 단 두 편의 논문을 제외하고는 모두 공동으로 집필했다. 후속 연구는 모두 그가 단독으로 작성했다.[154][155][156] 크리슈난 자신은 노벨상을 받을 자격이 있다고 주장한 적이 없었다.[157] 그러나 라만은 나중에 크리슈난이 공동 발견자였다는 것을 인정했다.[87] 그럼에도 불구하고 라만은 크리슈난에게 공개적으로 적대감을 드러냈고, 크리슈난은 이를 "내 인생에서 가장 큰 비극"이라고 묘사했다.[157] 크리슈난이 사망한 후, 라만은 《타임스 오브 인디아(The Times of India)》의 통신원에게 "크리슈난은 내가 아는 가장 사기꾼이었고, 평생 다른 사람의 발견의 외피를 쓰고 위장했다"라고 말했다.[158]
5. 2. 막스 보른과의 격자 동역학 이론 논쟁
막스 보른은 1933년 10월부터 1934년 3월까지 라만의 초청으로 인도 과학원(IISc)에서 이론 물리학 강사로 재직했다.[159] 당시 보른은 나치 독일에서 망명한 난민이었으며, 케임브리지의 세인트 존스 칼리지에 임시로 고용되어 있었다.[160] 20세기 초부터 보른은 열적 성질을 기반으로 한 격자 동역학 이론을 개발했다.[161] 그는 IISc에서 열린 강의 중 하나에서 자신의 이론을 발표했다. 당시 라만은 다른 이론을 개발했으며, 보른의 이론이 실험 데이터와 모순된다고 주장했다.[159] 이들의 논쟁은 수십 년 동안 지속되었다.[162][163]이 논쟁에서 보른은 대부분의 물리학자들의 지지를 받았는데,[164] 그의 견해가 더 나은 설명으로 입증되었기 때문이다.[159] 라만의 이론은 일반적으로 부분적인 관련성을 갖는 것으로 여겨졌다.[165] 지적인 논쟁을 넘어, 그들의 경쟁은 개인적이고 사회적인 수준으로 확장되었다. 보른은 훗날 라만이 그를 "적"으로 생각했을 것이라고 말했다.[159] 보른의 이론에 대한 증거가 증가했음에도 불구하고, 라만은 이를 인정하려 하지 않았다. 그는 《Current Science》의 편집자로서 보른의 이론을 지지하는 기사를 거부했다.[166] 보른은 격자 이론에 대한 그의 기여로 여러 번 노벨상 후보로 지명되었으며, 결국 1954년 양자 역학에 대한 통계적 연구로 노벨상을 수상했다. 그에 대한 설명은 "늦어진 노벨상"으로 기록되었다.[167]
5. 3. 인도 정부 및 과학 기관과의 갈등
라만은 종교에 대해 거의 언급하지 않았지만, 공개적으로 불가지론자였으며,[140] 허버트 스펜서, 찰스 브래들로, 로버트 G. 잉거솔의 철학을 따랐던 아버지의 영향이 컸다.[141] 그는 힌두교 전통 의례를 싫어했지만,[178] 가족 모임에서는 이를 포기하지 않았다.[142][143] 그는 또한 ''아드바이타 베단타'' 철학의 영향을 받았다.[144]라만은 당시 인도 총리 자와할랄 네루와 네루의 과학 정책에 반감을 가지고 있었다. 그는 한 번은 네루의 흉상을 바닥에 내던져 깨뜨렸고, 다른 경우에는 네루 정부가 그에게 수여한 바라트 라트나 훈장을 망치로 부수었다.[168][169] 1948년 네루가 라만 연구소를 방문했을 때, 그는 네루를 공개적으로 조롱했다. 그곳에서는 금과 구리 조각을 자외선에 비추어 전시했는데, 네루는 다른 어떤 금속보다 더 밝게 빛나는 구리가 금이라고 믿도록 속았다. 라만은 "총리님, 빛나는 모든 것이 금은 아닙니다."라고 재빨리 말했다.[170]
같은 자리에서 네루는 라만에게 연구소에 대한 재정 지원을 제안했지만, 라만은 "이곳이 또 다른 정부 연구소가 되는 것은 절대 원치 않습니다."라고 답하며 단호히 거절했다.[146] 라만은 특히 바바 원자력 연구 센터(BARC), 국방 연구 개발 기구(DRDO), 과학 산업 연구 위원회(CSIR) 설립과 같이 정부에 의한 연구 프로그램 통제에 반대했다.[166][171] 그는 호미 제이 바바, S.S. 바트나가르, 한때 가장 아끼던 제자였던 크리슈난을 포함하여 이들 기관과 관련된 사람들에게 적대적이었다. 그는 심지어 그러한 프로그램들을 "네루-바트나가르 효과"라고 불렀다.[172][173][174]
1959년, 라만은 마드라스에 또 다른 연구소를 설립할 것을 제안했다. 마드라스 정부는 그에게 중앙 정부로부터 자금을 신청하라고 조언했다. 그러나 라만은 당시 마드라스 재무 교육부 장관이었던 C. 수브라마니암에게 "네루 정부에 대한 그의 제안은 거절될 것"이라고 답하면서, 이를 명확히 예견했고, 그 계획은 끝이 났다.[171]
라만은 AICC 당국을 행동 없이 문제만 논의하는 "거대한 ''타마샤''"(드라마 또는 구경거리)라고 묘사했다. 인도의 식량 자원 문제에 대해 그는 정부에 "우리는 돼지처럼 번식하는 것을 멈춰야 하고 그러면 문제가 해결될 것"이라고 조언했다.[136]
5. 4. 인도 과학 아카데미 설립 논란
인도 과학원은 왕립 학회와 유사한 국가 과학 기구 제안 절차에서의 갈등 속에서 탄생했다.[175] 1933년, 당시 최대 과학 기구였던 인도 과학 회의 협회(ISCA)는 정부에 과학적 문제에 대해 자문을 제공할 권한을 가진 국가 과학 기구를 설립할 계획을 세웠다.[176] 당시 ''네이처''의 편집장이었던 리처드 그레고리 경은 인도를 방문하여 ''Current Science''의 편집자인 라만에게 인도 과학원을 설립할 것을 제안했다. 라만은 영국인 회원이 포함되어야 한다는 일반적인 합의와는 반대로, 인도인 회원만으로 구성되어야 한다고 생각했다. 그는 "30명의 이사회를 가진, 그 중 15명이 영국인이고, 그 중 두세 명만이 회원 자격을 갖춘 학회의 감독하에 어떻게 인도의 과학이 번성할 수 있겠는가."라고 결론을 내렸다. 1933년 4월 1일, 그는 남인도 과학자들의 별도 회의를 소집하고 ISCA에서 공식적으로 사임했다.[177]라만은 1933년 4월 24일 새로운 기구를 사회 등기소에 인도 과학원으로 등록했다.[176] 이는 왕립 헌장의 승인을 받은 후 인도 왕립 학회로 변경될 임시 명칭이었다. 인도 정부는 이를 공식적인 국가 과학 기구로 인정하지 않았고, 이에 따라 ICSA는 1935년 1월 7일 인도 국립 과학 연구소라는 별도의 기구를 설립했다(하지만 1970년 인도 국립 과학 아카데미로 다시 변경되었다).[177] INSA는 메그나드 사하, 바바, 바트나가르, 크리슈난을 포함한 라만의 가장 강력한 경쟁자들에 의해 이끌렸다.[175]
5. 5. 왕립 학회 회원직 사임
라만은 인도 과학 연구소(IISc) 당국과 심각한 갈등을 겪었다. 그는 물리학 분야의 편향된 발전을 조장하고 다른 분야를 무시한다는 비난을 받았다.[159] 그는 물리학 연구 수준을 서구 연구소 수준으로 끌어올리고자 했지만, 다른 과학 분야를 희생시켜야 했다.[159] 1936년 1월 IISc 협의회는 라만의 행동을 감독하기 위한 검토 위원회를 구성했고, 위원회는 라만이 자금을 남용했고 연구의 중심을 물리학으로 옮겼다고 보고했다.[159]라만은 왕립 학회 회원 자격을 그다지 높게 평가하지 않았던 것으로 보인다.[136] 그는 1968년 3월 9일에 회원직 사임을 제출했으며, 왕립 학회 평의회는 4월 4일에 이를 수락했다.[181] 정확한 이유는 문서화되지 않았지만, 라만이 회원 자격 범주 중 하나로 "영국 시민" 지정을 반대했기 때문일 수 있다는 주장이 있다. 특히 인도 독립 이후 왕립 학회는 이 문제에 대해 자체적인 분쟁을 겪었다.[182]
수브라마니안 찬드라세카르에 따르면, ''더 타임스''가 한때 회원 명단을 작성했는데, 라만이 누락되었다고 한다. 라만은 당시 학회 회장이었던 패트릭 블랙켓에게 편지를 써서 해명을 요구했지만, 학회가 그 신문에 관여하지 않는다는 블랙켓의 답변에 실망했다.[183] 크리슈난에 따르면, 또 다른 이유는 라만이 ''왕립 학회 회보''에 제출한 원고에 대한 비판적인 검토를 받았기 때문이다. 라만은 사임 서한에서 "나는 사건의 모든 상황을 신중하게 고려한 후 이 결정을 내렸습니다. 저의 사임을 수락하고 학회 회원 명단에서 제 이름을 삭제해 주시기를 바랍니다."라고 썼다.[181]
6. 유산
- 인도는 1928년 라만 효과 발견을 기념하기 위해 매년 2월 28일을 국가 과학의 날로 기념한다.[196]
- 라만을 기리는 우표가 1971년과 2009년에 발행되었다.[197]
- 인도 수도 뉴델리의 한 도로는 C. V. 라만 마르그(C. V. Raman Marg)로 명명되었다.[198]
- 방갈로르 동부 지역은 C. V. 라만 나가르라고 불린다.[199]
- 방갈로르 국립 세미나 단지 북쪽으로 뻗어있는 도로는 C. V. 라만 로드(C. V. Raman Road)로 명명되었다.[200]
- 방갈로르의 인도 과학 연구소 건물은 라만 빌딩으로 명명되었다.[201]
- 방갈로르 동부 80피트 도로에 있는 병원은 Sir C. V. 라만 병원으로 명명되었다.[202]
- 그의 출생지인 트리치에도 C. V. 라만 나가르가 있다.
- 달의 크레이터 라만은 C. V. 라만의 이름을 따서 명명되었다.
- C. V. 라만 글로벌 대학교는 1997년에 설립되었다.
- 1998년, 미국 화학회와 인도 과학 진흥 협회는 라만의 발견을 인도 자다푸르의 과학 진흥 협회에서 국제 역사적 화학 유적으로 인정했다. 기념 명판에는 다음과 같은 내용이 적혀 있다.
> 이 연구소에서 C. V. 라만 경은 1928년 유색 광선이 액체에 들어가면 그 액체에 의해 산란된 광선 중 일부가 다른 색상을 띠는 것을 발견했다. 라만은 이 산란된 빛의 성질이 존재하는 시료의 종류에 따라 달라진다는 것을 보여주었다. 다른 과학자들은 이 현상의 중요성을 분석 및 연구 도구로 빠르게 이해했으며 라만 효과라고 불렀다. 이 방법은 현대 컴퓨터와 레이저의 출현으로 더욱 가치가 높아졌다. 현재 사용 범위는 광물의 비파괴적 식별에서 생명을 위협하는 질병의 조기 발견에 이르기까지 다양하다. 이 발견으로 라만은 1930년 노벨 물리학상을 수상했다.[34]
- Dr. C.V. 라만 대학교는 2006년 차티스가르에 설립되었다.
- 2013년 11월 7일, 구글 두들은 라만 탄생 125주년을 기념했다.[203][204][205]
- 나그푸르의 라만 과학 센터는 C. V. 라만 경의 이름을 따서 명명되었다.[206]
- Dr. C.V. 라만 대학교, 비하르는 2018년에 설립되었다.
- Dr. C.V. 라만 대학교, 칸드와는 2018년에 설립되었다.

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