56. ERNEST RUTHERFORD (1871–1937) Ernest Rutherford uważany jest za największego fizyka doświadczalnego XX wieku. Jest centralną postacią w naszej wiedzy o promieniotwórczości i człowiekiem, który był pionierem fizyki jądrowej. Oprócz jego

Jak Ernest Rutherford klasyfikował naukę? Przez większą część XX wieku (od lat 1910. do 60. XX w.) wielu fizyków patrzyło z pogardą na swoich naukowych odpowiedników z innych dziedzin nauki. Mówią tak, gdy jest żoną Amerykanina

RUTHERFORD (Rutherford, Ernest, 1871–1937), fizyk angielski 52 Nauki dzielą się na fizykę i zbieractwo znaczków. Jak podano w książce „słynny dowcip” Rutherforda. Ernest Rutherford J.B. Burksa w Manchesterze (1962). ? Birks J. B. Rutherford w Manchesterze. – Londyn, 1962, s. 25.

BEVIN, Ernest (Bevin, Ernest, 1881–1951), brytyjski polityk laburzystów, 1945–1951. Minister Spraw Zagranicznych29Jeśli otworzysz tę puszkę Pandory, nie wiesz co Konie trojańskie stamtąd wyskoczą. O Radzie Europy; podane w książce. R. Barclay „Ernest Bevin i Ministerstwo Spraw Zagranicznych” (1975).

RENAN, Ernest (Renan, Ernest, 1823–1892), historyk francuski23bCud grecki. // Cud grec. „Modlitwa na Akropol” (1888) „Przez długi czas nie wierzyłem już w cud w sensie dosłownym; i jedyny w swoim rodzaju los naród żydowski prowadzenie do Jezusa i chrześcijaństwa wydawało mi się czymś

Sir Ernesta Rutherforda. Urodzony 30 sierpnia 1871 w Spring Grove w Nowej Zelandii - zmarł 19 października 1937 w Cambridge. Brytyjski fizyk pochodzenia nowozelandzkiego. Znany jako „ojciec” fizyki jądrowej. Laureat Nagrody Nobla w dziedzinie chemii w 1908 r. W 1911 roku w swoim słynnym eksperymencie z rozpraszaniem cząstek α ​​udowodnił istnienie dodatnio naładowanego jądra w atomach i otaczających go ujemnie naładowanych elektronów. Na podstawie wyników eksperymentu stworzył planetarny model atomu.

Rutherford urodził się w Nowej Zelandii w małej wiosce Spring Grove, położonej na północy Wyspy Południowej, niedaleko miasta Nelson, w rodzinie hodowcy lnu. Ojciec - James Rutherford, imigrował z Perth (Szkocja). Matka - Martha Thompson, pochodzi z Hornchurch, Essex, Anglia. W tym czasie inni Szkoci wyemigrowali do Quebecu (Kanada), ale rodzina Rutherfordów nie miała szczęścia i darmowy bilet Rząd dostarczył statek do Nowej Zelandii, a nie do Kanady.

Ernest był czwartym dzieckiem w rodzinie dwunastu dzieci. Miał niesamowitą pamięć, świetne zdrowie i siłę. Ukończył z wyróżnieniem szkoła podstawowa uzyskując 580 punktów na 600 możliwych oraz premię w wysokości 50 funtów na kontynuację studiów w Nelson College. Kolejne stypendium umożliwiło mu kontynuację studiów w Canterbury College w Christchurch (obecnie Uniwersytet Nowej Zelandii). Była to wówczas mała uczelnia, na której studiowało 150 studentów i zaledwie 7 profesorów. Rutherford jest pasjonatem nauki i od pierwszego dnia rozpoczyna pracę badawczą.

Jego praca magisterska napisana w 1892 roku nosiła tytuł „Namagnesowanie żelaza pod wpływem wyładowań o wysokiej częstotliwości”. Praca dotyczyła detekcji fal radiowych o wysokiej częstotliwości, których istnienie udowodnił w 1888 roku niemiecki fizyk Heinrich Hertz. Rutherford wynalazł i wyprodukował urządzenie - detektor magnetyczny, jeden z pierwszych odbiorników fal elektromagnetycznych.

Po ukończeniu uniwersytetu w 1894 Rutherford przez rok uczył w szkole średniej.

Najzdolniejsi młodzi poddani korony brytyjskiej mieszkający w koloniach otrzymywali specjalne stypendium nazwane na cześć Wystawy Światowej w 1851 r. – 150 funtów rocznie – raz na dwa lata, co dawało im możliwość wyjazdu do Anglii w celu dalszego rozwoju nauki. Stypendium to otrzymał Rutherford w 1895 r., gdyż pierwszy, który je otrzymał, McClaren, odmówił. Jesienią tego samego roku, pożyczając pieniądze na bilet na statek do Wielkiej Brytanii, Rutherford przybył do Anglii do Cavendish Laboratory na Uniwersytecie w Cambridge i został pierwszym doktorantem jego dyrektora Josepha Johna Thomsona.

Rok 1895 był pierwszym rokiem, w którym (z inicjatywy J. J. Thomsona) studenci kończący inne uczelnie mogli kontynuować naukę praca naukowa w laboratoriach Cambridge. Razem z Rutherfordem John McLennan, John Townsend i Paul Langevin skorzystali z tej możliwości i zapisali się do Cavendish Laboratory. Rutherford pracował w tym samym pokoju z Langevinem i zaprzyjaźnił się z nim, ta przyjaźń trwała do końca ich życia.

W tym samym roku 1895 zawarto zaręczyny z Mary Georginą Newton (1876-1945), córką właściciela pensjonatu, w którym mieszkał Rutherford. (Ślub odbył się w 1900 r.; 30 marca 1901 r. urodziła im się córka Eileen Mary (1901-1930), późniejsza żona Ralpha Fowlera, słynnego astrofizyka.)

Rutherford planował studiować radio lub detektor fal hercowskich, zdać egzaminy z fizyki i uzyskać tytuł magistra. Ale w następnym roku okazało się, że poczta rządu Wielkiej Brytanii przyznała Marconiemu pieniądze na tę samą pracę i odmówiła jej finansowania w Cavendish Laboratory. Ponieważ stypendium nie wystarczyło nawet na wyżywienie, Rutherford został zmuszony do rozpoczęcia pracy jako korepetytor i asystent J. J. Thomsona na temat badania procesu jonizacji gazów pod wpływem promieni rentgenowskich. Wraz z J. J. Thomsonem Rutherford odkrył zjawisko nasycenia prądu podczas jonizacji gazu.

W 1898 Rutherford odkrył promienie alfa i beta. Rok później Paul Villar odkrył promieniowanie gamma (nazwę dla tego rodzaju promieniowania jonizującego, podobnie jak dwóch pierwszych, zaproponował Rutherford).

Od lata 1898 roku naukowiec stawia pierwsze kroki w badaniu nowo odkrytego zjawiska radioaktywności uranu i toru. Jesienią Rutherford, za namową Thomsona, pokonując konkurencję 5 osób, obejmuje stanowisko profesora na Uniwersytecie McGill w Montrealu (Kanada) z pensją 500 funtów szterlingów, czyli 2500 dolarów kanadyjskich rocznie. Na tej uczelni Rutherford owocnie współpracował z Frederickiem Soddym, wówczas młodszym asystentem laboratoryjnym na Wydziale Chemii, a później (podobnie jak Rutherford) laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie chemii (1921). W 1903 roku Rutherford i Soddy przedstawili i udowodnili rewolucyjną ideę przekształcania elementów w procesie rozpad radioaktywny.

Stając się powszechnie znanym dzięki swojej pracy w dziedzinie radioaktywności, Rutherford stał się poszukiwanym naukowcem i otrzymał liczne oferty pracy w ośrodkach badawczych. różne kraje pokój. Wiosną 1907 opuścił Kanadę i rozpoczął pracę profesorską na Uniwersytecie Wiktorii (obecnie Uniwersytet Manchesteru) w Manchesterze (Anglia), gdzie jego pensja wzrosła około 2,5-krotnie.

W 1908 roku Rutherford otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii „za badania nad rozpadem pierwiastków w chemii substancji radioaktywnych”.

Po otrzymaniu wiadomości o przyznaniu mu Nagrody Nobla w dziedzinie chemii Rutherford stwierdził: „Cała nauka to albo fizyka, albo zbieranie znaczków”.

Ważnym i radosnym wydarzeniem w jego życiu był wybór naukowca na członka Towarzystwa Królewskiego w Londynie w 1903 roku, a od 1925 do 1930 roku pełnił funkcję jego prezesa. Od 1931 do 1933 Rutherford był prezesem Instytutu Fizyki.

W 1914 Rutherford został nagrodzony tytuł szlachecki i staje się „Sir Ernst”. 12 lutego w Pałacu Buckingham król nadał mu tytuł szlachecki: ubrany był w dworski mundur i przepasany mieczem.

Par Anglii, baron Rutherford Nelson (jak zasłynął wielki fizyk po wyniesieniu do rangi szlacheckiej), swój zatwierdzony w 1931 r. herb heraldyczny zwieńczył ptakiem kiwi, symbolem Nowej Zelandii. Projekt herbu jest obrazem krzywej wykładniczej, która charakteryzuje monotonny proces zmniejszania się w czasie liczby atomów radioaktywnych.

Osiągnięcia naukowe Rutherforda:

Według wspomnień Rutherford był wybitnym przedstawicielem angielskiej szkoły eksperymentalnej w fizyce, którą cechowała chęć zrozumienia istoty zjawisko fizyczne i sprawdzić, czy da się to wyjaśnić za pomocą istniejących teorii (w przeciwieństwie do „niemieckiej” szkoły eksperymentatorów, która wychodzi od istniejących teorii i stara się je sprawdzić doświadczeniem).

Używał niewielu formuł i niewiele odwoływał się do matematyki, ale był genialnym eksperymentatorem, przypominającym pod tym względem Faradaya. Ważną cechą Rutherforda jako eksperymentatora, którą zauważył Kapitsa, była jego zdolność obserwacji. W szczególności dzięki niemu odkrył emanację toru, zauważając różnice we wskazaniach elektroskopu, który mierzył jonizację, przy otwartych i zamkniętych drzwiczkach urządzenia, blokując przepływ powietrza. Innym przykładem jest odkrycie przez Rutherforda sztucznej transmutacji pierwiastków, kiedy to naświetlaniu jąder azotu w powietrzu cząstkami alfa towarzyszyło pojawianie się cząstek o dużej energii (protonów), które miały większy zasięg, ale były bardzo rzadkie.

1904 - „Radioaktywność”
1905 - „Przemiany radioaktywne”
1930 - „Promieniowanie substancji radioaktywnych” (współautorstwo z J. Chadwickiem i C. Ellisem).

12 uczniów Rutherforda zostało laureatami Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki i chemii. Jeden z najzdolniejszych uczniów Henry'ego Moseleya, który eksperymentalnie wykazał fizyczne znaczenie prawa okresowości, zginął w 1915 roku na Gallipoli podczas operacji Dardanele. W Montrealu Rutherford współpracował z F. Soddym, O. Khanem; w Manchesterze – u G. Geigera (w szczególności pomógł mu opracować licznik do automatycznego zliczania cząstek jonizujących), w Cambridge – u N. Bohra, P. Kapitsy i wielu innych przyszłych znanych naukowców.

Po odkryciu pierwiastków promieniotwórczych rozpoczęto aktywne badania fizycznej natury ich promieniowania. Rutherfordowi udało się odkryć złożony skład promieniowanie radioaktywne.

Doświadczenie było następujące. Radioaktywny lek umieszczono na dnie wąskiego kanału ołowianego cylindra, a naprzeciwko umieszczono kliszę fotograficzną. Na promieniowanie wychodzące z kanału wpływało pole magnetyczne. W tym przypadku cała instalacja znajdowała się w próżni.

W polu magnetycznym wiązka rozpada się na trzy części. Dwie składowe promieniowania pierwotnego zostały odbite w przeciwnych kierunkach, co wskazywało, że miały ładunki o przeciwnych znakach. Trzecia składowa zachowała liniowość propagacji. Promieniowanie o ładunku dodatnim nazywane jest promieniami alfa, ujemne - promieniami beta, neutralne - promieniami gamma.

Badając naturę promieniowania alfa, Rutherford przeprowadził następujący eksperyment. Na drodze cząstek alfa umieścił licznik Geigera, który mierzył liczbę wyemitowanych cząstek na określony czas. Następnie za pomocą elektrometru zmierzył ładunek cząstek wyemitowanych w tym samym czasie. Znając całkowity ładunek cząstek alfa i ich liczbę, Rutherford obliczył ładunek jednej takiej cząstki. Okazało się, że jest równe dwóm elementarnym.

Poprzez ugięcie cząstek w polu magnetycznym określił stosunek ich ładunku do masy. Okazało się, że na ładunek elementarny przypadają dwie jednostki masy atomowej.

W ten sposób stwierdzono, że przy ładunku równym dwóm elementarnym cząstka alfa ma cztery jednostki masy atomowej. Wynika z tego, że promieniowanie alfa jest strumieniem jąder helu.

W 1920 roku Rutherford zasugerował, że powinna istnieć cząstka o masie równej masie protonu, ale pozbawiona ładunku elektrycznego – neutron. Nie udało mu się jednak wykryć takiej cząstki. Jego istnienie zostało eksperymentalnie udowodnione przez Jamesa Chadwicka w 1932 roku.

Ponadto Rutherford udoskonalił stosunek ładunku elektronu do jego masy o 30%.

Opierając się na właściwościach radioaktywnego toru, Rutherford odkrył i wyjaśnił radioaktywną przemianę pierwiastków chemicznych.

Naukowiec odkrył, że aktywność toru w zamkniętej ampułce pozostaje niezmieniona, jednak jeśli lek zostanie wdmuchnięty nawet bardzo słabym strumieniem powietrza, jego aktywność znacznie spada. Sugerowano, że tor emituje radioaktywny gaz w tym samym czasie, co cząstki alfa. Wyniki współpraca

Rutherford i jego kolega Frederick Soddy publikowali w latach 1902–1903 w serii artykułów w czasopiśmie Philosophical Magazine. W artykułach tych autorzy po analizie uzyskanych wyników doszli do wniosku, że możliwe jest przekształcenie jednych pierwiastków chemicznych w inne.

Wypompowując powietrze ze zbiornika zawierającego tor, Rutherford wyizolował emanację toru (gazu znanego obecnie jako toron lub radon-220, jeden z izotopów radonu) i zbadał jego zdolność jonizującą. Stwierdzono, że aktywność tego gazu zmniejsza się o połowę z każdą minutą.

Ponieważ jądra atomów pierwiastków chemicznych są dość stabilne, Rutherford zasugerował, że do ich przekształcenia lub zniszczenia potrzeba bardzo dużych ilości energii. Pierwszym jądrem poddanym sztucznej transformacji jest jądro atomu azotu. Bombardując azot wysokoenergetycznymi cząsteczkami alfa, Rutherford odkrył pojawienie się protonów – jąder atomu wodoru.

Rutherford jest jednym z niewielu laureatów Nagrody Nobla, którzy osiągnęli maksimum słynne dzieło po otrzymaniu. Wraz z Hansem Geigerem i Ernstem Marsdenem w 1909 roku przeprowadził eksperyment, który wykazał istnienie jądra w atomie.

Rutherford poprosił Geigera i Marsdena, aby w tym eksperymencie poszukali cząstek alfa o bardzo dużych kątach odchylenia, czego nie oczekiwano na podstawie ówczesnego modelu atomu Thomsona. Stwierdzono takie odchylenia, choć rzadkie, a prawdopodobieństwo odchylenia okazało się gładką, chociaż szybko malejącą funkcją kąta odchylenia.

Rutherford przyznał później, że kiedy zaproponował swoim uczniom przeprowadzenie eksperymentu dotyczącego rozpraszania cząstek alfa pod dużymi kątami, sam nie wierzył w pozytywny wynik.

Rutherford był w stanie zinterpretować dane uzyskane z eksperymentu, co doprowadziło go do opracowania planetarnego modelu atomu w 1911 roku. Według tego modelu atom składa się z bardzo małego, dodatnio naładowanego jądra, w którym znajduje się większość masy atomu, oraz krążących wokół niego lekkich elektronów. Kapitsa przezwał Rutherforda „Krokodylem” ze względu na jego dobre usposobienie. W 1931 roku „Krokodyl” zakupił 15 tysięcy funtów szterlingów na budowę i wyposażenie specjalny budynek laboratoria dla Kapitsa. W lutym 1933 roku odbyło się uroczyste otwarcie laboratorium w Cambridge. Na końcowej ścianie dwupiętrowego budynku znajdował się ogromny krokodyl wyrzeźbiony w kamieniu, pokrywający całą ścianę. Wykonane na zamówienie Kapicy znany rzeźbiarz Eryka Gilla. Sam Rutherford wyjaśnił, że to on. Drzwi wejściowe

otwierany pozłacanym kluczem w kształcie krokodyla. Według Yvesa Kapitsa wyjaśnił wymyślony przez siebie pseudonim:„To zwierzę nigdy się nie odwraca i dlatego może symbolizować wnikliwość Rutherforda i jego szybki postęp”.

. Kapitsa dodał, że „w Rosji patrzą na Krokodyla z mieszaniną przerażenia i podziwu”. Co ciekawe, Rutherford, który odkrył jądro atomu, był sceptyczny co do perspektyw energetyki jądrowej: „Każdy, kto ma nadzieję na tę transformację jądra atomowe.

stanie się źródłem energii, wyznaje bzdury” (1871-1937)
Wybitny fizyk światowej sławy, laureat Nagrody Nobla (1908), jeden z twórców fizyki atomowej, który łączył geniusz eksperymentatora z głęboką wiedzą teoretyczną.
Urodził się w Nowej Zelandii w rodzinie drobnego rolnika, gdzie był czwartym z 12 dzieci, więc zaczął pracować z wczesny wiek. Jego skuteczność pozwoliła mu ukończyć szkołę z doskonałymi wynikami (580 punktów na 600 możliwych) i otrzymać stypendium na dalsze studia w Anglii. Co ciekawe, dowiedział się o tym podczas zbiorów na plantacji ziemniaków i proroczo zauważył: „To oczywiście ostatni ziemniak, jaki kopię”.
Ziemniak rzeczywiście był ostatni, ale Rutherford musiał „kopać” przez resztę życia, dopiero teraz w nauce. Jego działalność naukowa rozpoczęła się w znanym fizykom na całym świecie Laboratorium Cavendish, z którego ścian wyszło 17 laureatów Nagrody Nobla. Pod przewodnictwem największego naukowca tamtych czasów, J.J. Thomson Rutherford „kopał” tak głęboko, że młodzi koledzy nadali mu przydomek „Królik”. Był zainteresowany szerokie koło pytania. Należą do nich fale elektromagnetyczne, przepływ prądu przez gazy i radioaktywność. Przywiodły go badania nad promieniowaniem radioaktywnym światowa sława i chwała. Za pomocą pola magnetycznego podzielił promieniowanie radioaktywne na promienie α i β, odkrył prawo rozpadu promieniotwórczego i uzasadnił możliwość przemiany jednych pierwiastków w inne podczas rozpadu promieniotwórczego.
W 1908 roku Ernest Rutherford został Laureat Nagrody Nobla w... chemii (wówczas radioaktywność nie była związana z fizyką, ale z chemią). Przy tej okazji sam Rutherford powiedział: „Miałem do czynienia z wieloma różnymi przemianami... ale najbardziej niezwykłą przemianą było to, że w jednej chwili zmieniłem się z fizyka w chemika”.
Jednak w fizyce osiągnięcia i odkrycia Rutherforda są na tyle znaczące, że wystarczyłyby na kilka podobnych nagród. Przypomnijmy tylko kilka z nich:

1. Eksperymenty z rozpraszaniem cząstek α, które doprowadziły do ​​planetarnego modelu atomu.
2. Pierwszy na świecie reakcja nuklearna, realizowany poprzez bombardowanie atomów azotu cząsteczkami alfa, w wyniku czego następuje przemiana azotu w tlen (a dokładniej w ozon – izotop tlenu). Nawiasem mówiąc, Rutherford przeprowadził 17 różnych reakcji jądrowych.
3. Odkrycie protonu, czyli integralna część jądra dowolnego atomu (1919). Proton został odkryty podczas pierwszej reakcji jądrowej.

Stając się czcigodnym naukowcem, Rutherford zyskał nowy przydomek - „Krokodyl”. Krokodyl to stworzenie, które nie może się cofnąć. Rutherford zawsze szedł do przodu i wiedząc o swoim pseudonimie, nie obrażał się na swoich kolegów.
E. Rutherford hojnie dzielił się swoimi pomysłami ze studentami, którzy przyjeżdżali do niego z różnych krajów. To Anglik D. Chadwig, który w 1932 roku odkrył neutron przewidziany przez Rutherforda; Ten Rosyjski fizyk P.L. Kapitsa, najlepszy uczeń Rutherforda; to niemiecki fizyk G. Geiger, który zaprojektował licznik cząstek α ​​i β; to Duńczyk N. Bohr, który dorównał swojemu nauczycielowi w rozwoju fizyki atomowej itp. Nawiasem mówiąc, wszyscy powyżsi uczniowie Rutherforda są laureatami Nagrody Nobla.
Ze wspomnień Kapitsy o Rutherfordzie: „...z wyjątkową troską traktował ludzi, zwłaszcza swoich uczniów. […] Nie wolno mu było pracować w laboratorium dłużej niż do godziny 18:00, a w weekendy nie wolno mu było pracować w ogóle”. Twierdził, że „źli ludzie to ci, którzy za dużo pracują, a za mało myślą”. Wielokrotnie przypominał swojemu zastępcy: „Każdemu, kto ma własne pomysły, trzeba pomóc w ich realizacji, nawet jeśli wydają się one mało ważne lub wręcz niemożliwe do zrealizowania, bo błędy uczą nie mniej niż sukcesy. ... Nie zapominaj, że wiele pomysłów Twoich chłopców może być lepszych od Twoich i nigdy nie powinnaś zazdrościć sukcesów swoim uczniom. ...Dzięki studentom wydaję się młody.”
Czując ojcowską opiekę, uczniowie odwdzięczyli mu się wzajemną miłością. PL Kapitsa zauważył, że powiedzenie w pełni odnosi się do Rutherforda: „Prostota jest największą mądrością”. I rzeczywiście, pomimo swojej światowej sławy, Rutherford zawsze pozostawał prosty w komunikacji, w pracy i ogólnie w życiu.
Mało kto dziś wie, że w 1932 roku został podniesiony do godności lorda i otrzymał imię Lord Nelson (podobnie jak Lord Kelvin), jednak on sam praktycznie nie używał tego imienia, pozostając prostym synem rolnika.
Kariera nauczycielska Rutherforda nie była tak udana. Na zajęciach nieustannie fascynowały go opowieści o nowościach pomysły naukowe i perspektywy, ale w rezultacie uczniowie nie mieli czasu na naukę materiał programowy. Choć w ekscytujący sposób przedstawiał na swoich wykładach fizyczne aspekty badanego zagadnienia, prawie nigdy nie był w stanie doprowadzić do końcowego rezultatu matematycznych wniosków związanych z tę kwestię. Popełniwszy błąd w dowodzie, zawstydzony odłożył kredę i powiedział: „Jeśli poprawnie wyciągniesz wszystkie wnioski, okaże się, jak powiedziałem”. Rutherford zademonstrował kiedyś rozpad radu. Ekran włączał się i wyłączał. Skomentował to doświadczenie w ten sposób: „Teraz widzisz, że nic nie jest widoczne i dlaczego nic nie jest widoczne, teraz zrozumiesz”. Najprawdopodobniej Rutherford nigdy nie przygotowywał się do wykładów, uznając za niepotrzebne marnowanie czasu na to, co można przeczytać w podręczniku.
Co ciekawe, nazwisko Rutherforda często pokrywa się z nazwiskiem Newtona. Tak więc Rutherford poślubił dziewczynę o imieniu Mary Newton (imiennik wielkiego naukowca); odnotowuje się fakt, że gałąź jabłoni spadła na głowę Rutherforda w ogrodzie, tak jak jabłko spadło na Newtona; nawet grób Rutherforda znajduje się obok grobu Newtona.
Jeśli chodzi o śmierć Rutherforda, była ona dla wszystkich całkowitym zaskoczeniem. Jesienią 1937 roku doznał uduszenia przepukliny i zmarł czwartej dobie po operacji. Rutherford został pochowany w katedrze św. Pawła, znanej jako Opactwo Westminsterskie. Jego sarkofag znajduje się w tzw. „kącie nauki”, w którym pochowani są I. Newton, M. Faradaya, C. Darwin. Prosty pomnik nad prochami naukowca potwierdza jego skromność. Ale niesłabnącym pomnikiem wielkiego Rutherforda była fizyka atomowa, której był ojcem i która została znakomicie rozwinięta w pracach jego wielu uczniów.

Nagroda Nobla w dziedzinie chemii, 1908

Angielski fizyk Ernest Rutherford urodził się w Nowej Zelandii, niedaleko Nelson. Był jednym z 12 dzieci kołodzieja i robotnika budowlanego Jamesa Rutherforda, Szkota i Marthy (Thompson) Rutherford, angielskiej nauczycielki. R. najpierw uczęszczał do lokalnych szkół podstawowych i średnich, a następnie został stypendystą Nelson College, prywatnego szkoła średnia, gdzie dał się poznać jako utalentowany uczeń, szczególnie w matematyce. Dzięki sukcesom akademickim R. otrzymał kolejne stypendium, które umożliwiło mu podjęcie studiów w Canterbury College w Christchurch, jednym z największych miast Nowej Zelandii.

Na studiach duży wpływ na R. mieli jego nauczyciele: E.U., którzy uczyli fizyki i chemii. Bickerton i matematyk J.H.H. Kucharz. Po uzyskaniu w 1892 roku tytułu licencjata R. pozostał w Canterbury College i kontynuował naukę dzięki stypendium matematycznemu. W następnym roku uzyskał tytuł magistra, zdając egzaminy z matematyki i fizyki lepiej niż ktokolwiek inny. Jego praca magisterska dotyczyła detekcji fal radiowych o wysokiej częstotliwości, których istnienie udowodniono około dziesięć lat temu. Aby zbadać to zjawisko, skonstruował bezprzewodowy odbiornik radiowy (kilka lat przed Guglielmo Marconim) i za jego pomocą odbierał sygnały nadawane przez kolegów z odległości pół mili.

W 1894 r. R. uzyskał tytuł licencjata nauk przyrodniczych. Tradycją w Canterbury College było, że każdy student, który ukończył studia magisterskie i pozostał na studiach, był zobowiązany do podjęcia dalszych studiów i uzyskania tytułu licencjata. Następnie R. przez krótki czas uczył w jednej ze szkół dla chłopców w Christchurch. Dzięki Twojemu niezwykłe zdolności do nauki R. otrzymał stypendium Uniwersytetu Cambridge w Anglii, gdzie studiował w Cavendish Laboratory, jednym z wiodących na świecie ośrodków badań naukowych.

W Cambridge R. pracował pod kierunkiem angielskiego fizyka J.J. Thomsona. Thomson był pod wielkim wrażeniem badań R. nad falami radiowymi i w 1896 roku zaproponował wspólne badanie wpływu promieni rentgenowskich ( rok otwarty wcześniej Wilhelm Roentgen) na temat wyładowań elektrycznych w gazach. Ich współpraca zaowocowała znaczącymi wynikami, w tym odkryciem przez Thomsona elektronu, cząstki atomowej przenoszącej ujemny ładunek elektryczny. Na podstawie swoich badań Thomson i R. postawili hipotezę, że promienie rentgenowskie przechodzące przez gaz niszczą atomy gazu, uwalniając równą liczbę cząstek naładowanych dodatnio i ujemnie. Nazwali te cząstki jonami. Po tej pracy R. zaczął badać budowę atomu.

W 1898 r. R. przyjął stanowisko profesora na Uniwersytecie McGill w Montrealu (Kanada), gdzie rozpoczął serię ważnych eksperymentów dotyczących promieniowania radioaktywnego pierwiastka uranu. Wkrótce odkrył dwa rodzaje tego promieniowania: emisję promieni alfa, które przenikają tylko na niewielką odległość, oraz promieni beta, które przenikają na znacznie większą odległość. Następnie R. odkrył, że radioaktywny tor emituje gazowy produkt radioaktywny, który nazwał „emanacją” (emisja – wyd.).

Dalsze badania wykazały, że dwa inne pierwiastki promieniotwórcze – rad i aktyn – również wytwarzają emanację. Na podstawie tych i innych odkryć R. doszedł do dwóch ważnych wniosków dla zrozumienia natury promieniowania: wszystkie znane pierwiastki promieniotwórcze emitują promienie alfa i beta, a co ważniejsze, radioaktywność każdego pierwiastka promieniotwórczego maleje po pewnym określonym czasie . Odkrycia te dały podstawę do założenia, że ​​wszystkie pierwiastki promieniotwórcze należą do tej samej rodziny atomów i że ich klasyfikacja może opierać się na okresie spadku ich radioaktywności.

Na podstawie dalszych badań przeprowadzonych na Uniwersytecie McGill w latach 1901...1902 R. i jego kolega Frederick Soddy przedstawili główne założenia stworzonej przez siebie teorii promieniotwórczości. Zgodnie z tą teorią radioaktywność występuje, gdy atom traci cząstkę siebie, która jest wyrzucana z dużą prędkością, a strata ta przekształca atom jednego pierwiastka chemicznego w atom innego. Teoria wysunięta przez R. i Soddy'ego była sprzeczna z wieloma istniejącymi wcześniej koncepcjami, w tym z od dawna przyjętą koncepcją, że atomy są cząstkami niepodzielnymi i niezmiennymi.

R. przeprowadził dalsze eksperymenty, aby uzyskać wyniki potwierdzające budowaną przez siebie teorię. W 1903 roku udowodnił, że cząstki alfa niosą ładunek dodatni. Ponieważ cząstki te mają mierzalną masę, „wyrzucenie” ich z atomu ma kluczowe znaczenie dla przekształcenia jednego pierwiastka radioaktywnego w drugi. Stworzona teoria pozwoliła R. przewidzieć także prędkość, z jaką różne pierwiastki radioaktywne zamienią się w, jak to określił, materiał potomny. Naukowiec był przekonany, że cząstek alfa nie można odróżnić od jądra atomu helu. Potwierdzenie tego nastąpiło, gdy Soddy, współpracujący wówczas z angielskim chemikiem Williamem Ramsayem, odkrył, że emanacje radu zawierają hel, przypuszczalną cząstkę alfa.

W 1907 roku P. chcąc być bliżej centrum badań naukowych, objął stanowisko profesora fizyki na Uniwersytecie w Manchesterze (Anglia). Z pomocą Hansa Geigera, który później zasłynął jako wynalazca licznika Geigera, R. stworzył w Manchesterze szkołę badań radioaktywności.

W 1908 r. R. otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii „za badania w dziedzinie rozpadu pierwiastków w chemii substancji radioaktywnych”. W swoim przemówieniu inauguracyjnym w imieniu Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk K.B. Hasselberg wskazywał na związek twórczości P. z twórczością Thomsona, Henriego Becquerela, Pierre'a i Marii Curie. „Odkrycia doprowadziły do ​​oszałamiającego wniosku: pierwiastek chemiczny... może przekształcać się w inne pierwiastki” – powiedział Hasselberg. W swoim wykładzie noblowskim R. zauważył: „Istnieją podstawy, aby sądzić, że cząstki alfa, które są tak swobodnie wyrzucane z większości substancji radioaktywnych, mają identyczną masę i skład i muszą składać się z jąder atomów helu. Nie możemy zatem powstrzymać się od wniosku, że atomy podstawowych pierwiastków promieniotwórczych, takich jak uran i tor, muszą być zbudowane, przynajmniej częściowo, z atomów helu”.

Po otrzymaniu Nagrody Nobla R. rozpoczął badania zjawiska, które zaobserwowano podczas bombardowania cienkiej płytki ze złotej folii cząstkami alfa emitowanymi przez pierwiastek radioaktywny, taki jak uran. Okazało się, że wykorzystując kąt odbicia cząstek alfa, można badać strukturę stabilnych elementów tworzących płytkę. Według ówczesnych idei model atomu przypominał budyń z rodzynkami: ładunki dodatnie i ujemne były równomiernie rozmieszczone wewnątrz atomu i dlatego nie mogły znacząco zmienić kierunku ruchu cząstek alfa. P. zauważył jednak, że niektóre cząstki alfa odbiegały od oczekiwanego kierunku w znacznie większym stopniu, niż pozwalała na to teoria. Pracując z Ernestem Marsdenem, studentem Uniwersytetu w Manchesterze, naukowiec potwierdził, że dość duża liczba cząstek alfa została odchylona dalej, niż oczekiwano, niektóre pod kątem większym niż 90 stopni.

Zastanawiając się nad tym zjawiskiem, R. w 1911 roku zaproponował nowy model atomu. Według jego teorii, która została dziś powszechnie przyjęta, cząstki naładowane dodatnio skupiają się w ciężkim centrum atomu, a cząstki naładowane ujemnie (elektrony) krążą po orbicie wokół jądra, w dość dużej odległości od niego. Model ten, podobnie jak mały model Układu Słonecznego, zakłada, że ​​atomy składają się głównie z pustej przestrzeni. Szerokie uznanie teorii R. rozpoczęło się w 1913 roku, kiedy do pracy naukowca na Uniwersytecie w Manchesterze dołączył duński fizyk Niels Bohr. Bohr wykazał, że w oparciu o strukturę zaproponowaną przez R. można wyjaśnić dobrze znane właściwości fizyczne atomu wodoru, a także atomów kilku cięższych pierwiastków.

Kiedy wybuchł pierwszy? wojna światowa, R. został mianowany członkiem komisji cywilnej Urzędu Wynalazków i Badań Admiralicji Brytyjskiej i zajmował się problemem określania lokalizacji okrętów podwodnych za pomocą akustyki. Po wojnie wrócił do laboratorium w Manchesterze i w 1919 roku dokonał kolejnego fundamentalnego odkrycia. Badając strukturę atomów wodoru poprzez bombardowanie ich cząstkami alfa o dużej prędkości, zauważył w swoim detektorze sygnał, który można wyjaśnić jako wynik wprawienia w ruch jądra atomu wodoru w wyniku zderzenia z cząstką alfa. Jednak dokładnie ten sam sygnał pojawił się, gdy naukowiec zamienił atomy wodoru na atomy azotu. R. wyjaśnił przyczynę tego zjawiska faktem, że bombardowanie powoduje rozpad stabilnego atomu. Te. W procesie podobnym do naturalnie zachodzącego rozpadu spowodowanego promieniowaniem, cząstka alfa wybija pojedynczy proton (jądro atomu wodoru) z normalnie stabilnego jądra atomu azotu i nadaje mu potworną prędkość. Dalsze dowody na rzecz takiej interpretacji tego zjawiska uzyskano w 1934 r., kiedy Frédéric Joliot i Irène Joliot-Curie odkryli sztuczną promieniotwórczość.

W 1919 r. R. przeniósł się na Uniwersytet w Cambridge, zostając następcą Thomsona na stanowisku profesora fizyki eksperymentalnej i dyrektora Cavendish Laboratory, a w 1921 r. objął stanowisko profesora nauk przyrodniczych w Royal Institution w Londynie. W 1930 r. R. został przewodniczącym rządowej rady doradczej Urzędu Badań Naukowych i Przemysłowych. Będąc u szczytu swojej kariery naukowiec przyciągnął do pracy w swoim laboratorium w Cambridge wielu utalentowanych młodych fizyków, m.in. PO POŁUDNIU. Blacketta, Johna Cockcrofta, Jamesa Chadwicka i Ernesta Waltona. Pomimo tego, że samemu R. pozostało mniej czasu na aktywną pracę badawczą, jego głębokie zainteresowanie prowadzonymi badaniami i zdecydowane przywództwo pomogły utrzymać wysoki poziom pracy prowadzonej w jego laboratorium. Studenci i współpracownicy zapamiętali naukowca jako miłą, życzliwą osobę. Oprócz daru przewidywania, który posiadał jako teoretyk, R. miał zacięcie praktyczne. To dzięki niej zawsze trafnie wyjaśniał obserwowane zjawiska, niezależnie od tego, jak niezwykłe mogły się one na pierwszy rzut oka wydawać.

Zaniepokojony polityką nazistowskiego rządu Adolfa Hitlera, R. w 1933 roku został przewodniczącym Akademickiej Rady Pomocy, która powstała, aby pomagać uciekinierom z Niemiec.

W 1900 r. podczas krótkiej podróży do Nowej Zelandii R. poślubił Mary Newton, która urodziła mu córkę. Niemal do końca życia cieszył się dobrym zdrowiem i zmarł w Cambridge w 1937 roku po krótkiej chorobie. R. jest pochowany w Opactwie Westminsterskim, w pobliżu grobów Izaaka Newtona i Karola Darwina.

Do nagród otrzymanych przez R. należą Medal Rumforda (1904) i Medal Copleya (1922) Towarzystwa Królewskiego w Londynie, a także brytyjski Order Zasługi (1925). W 1931 r. Naukowiec otrzymał parostwo. R. otrzymał honorowe stopnie naukowe na uniwersytetach w Nowej Zelandii, Cambridge, Wisconsin, Pensylwanii i McGill. Był członkiem korespondentem Królewskiego Towarzystwa Filozoficznego w Getyndze, a także członkiem Nowozelandzkiego Instytutu Filozoficznego i Amerykańskiego Towarzystwa Filozoficznego. Akademia Nauk w St. Louis, Towarzystwo Królewskie w Londynie i Brytyjskie Stowarzyszenie na rzecz Postępu Nauki.

Laureaci Nagrody Nobla: Encyklopedia: Trans. z języka angielskiego – M.: Progress, 1992.
© H.W. Firma Wilsona, 1987.
© Tłumaczenie na język rosyjski z dodatkami, Wydawnictwo Progress, 1992.