إرنست رذرفورد (الصورة منشورة لاحقًا في المقال) ، بارون رذرفورد من نيلسون وكامبريدج (ولد في 08/30/1871 في سبرينج جروف ، نيوزيلندا - توفي 19/10/1937 في كامبريدج ، إنجلترا) فيزيائي بريطاني أصله من نيوزيلندا ، الذي يعتبر أعظم مجرب منذ زمن مايكل فاراداي (1791-1867). لقد كان شخصية محورية في مجال النشاط الإشعاعي ، وكان مفهومه عن بنية الذرة يسيطر على الفيزياء النووية. حصل على جائزة نوبل عام 1908 ، وكان رئيس الجمعية الملكية (1925-1930) والجمعية البريطانية لتقدم العلوم (1923). في عام 1925 تم قبوله في وسام الاستحقاق وفي عام 1931 حصل على رتبة النبلاء ، وحصل على لقب اللورد نيلسون.

إرنست رذرفورد: سيرة ذاتية قصيرة في السنوات الأولى من الحياة

انتقل والد إرنست ، جيمس ، في منتصف القرن التاسع عشر ، من اسكتلندا عندما كان طفلاً إلى نيوزيلندا ، ولم يستقر إلا مؤخرًا من قبل الأوروبيين ، حيث كان يعمل في الزراعة. جاءت والدة رذرفورد - مارثا طومسون - من إنجلترا في سن المراهقة وعملت كمدرسة في المدرسة حتى تزوجت وأنجبت عشرة أطفال ، كان إرنست هو الرابع (والابن الثاني).

التحق إرنست بمدارس عامة مجانية حتى عام 1886 عندما فاز بمنحة دراسية في مدرسة نيلسون الثانوية الخاصة. تفوق الطالب الموهوب في كل مادة تقريبًا ، ولكن بشكل خاص في الرياضيات. ساعدت منحة دراسية أخرى رذرفورد على الالتحاق عام 1890 بكلية كانتربري ، أحد الحرم الأربعة لجامعة نيوزيلندا. لقد كانت مؤسسة صغيرة تضم ثمانية معلمين فقط وأقل من 300 طالب ، وكان الموهوب الشاب محظوظًا لوجود مدرسين ممتازين أشعلوا فيه اهتمامًا بالبحث العلمي مدعومًا بأدلة موثوقة.

عند الانتهاء من دورة دراسية مدتها ثلاث سنوات ، أصبح إرنست رذرفورد حاصلًا على درجة البكالوريوس وفاز بمنحة دراسية لمدة عام من الدراسات العليا في كانتربري. أكمله في نهاية عام 1893 ، وحصل على درجة الماجستير في الآداب - أول درجة متقدمة في الفيزياء والرياضيات والفيزياء الرياضية. طُلب منه البقاء لمدة عام آخر في كرايستشيرش لإجراء تجارب مستقلة. أكسبته أبحاث رذرفورد حول قدرة التفريغ الكهربائي عالي التردد ، مثل التفريغ من المكثف ، على جذب الحديد في أواخر عام 1894 ، درجة بكالوريوس العلوم. خلال هذه الفترة وقع في حب ماري نيوتن ، ابنة المرأة التي استقر في منزلها. تزوجا في عام 1900. في عام 1895 ، تلقى رذرفورد منحة دراسية سميت على اسم المعرض العالمي لعام 1851 في لندن. قرر مواصلة بحثه في مختبر كافنديش ، الذي تولى مسئولية جيه جيه طومسون ، الخبير الأوروبي الرائد في مجال الإشعاع الكهرومغناطيسي ، في عام 1884.

كامبريدج

اعترافًا بالأهمية المتزايدة للعلوم ، غيرت جامعة كامبريدج قواعدها للسماح للخريجين من جامعات أخرى بإكمال درجة علمية بعد عامين من الدراسة وإكمال العمل البحثي المقبول. كان رذرفورد أول طالب باحث. بالإضافة إلى إظهار إرنست للمغنطة عن طريق التفريغ التذبذب للحديد ، وجد أن الإبرة تفقد جزءًا من مغنطتها في مجال مغناطيسي ناتج عن تيار متناوب. هذا جعل من الممكن إنشاء كاشف للموجات الكهرومغناطيسية المكتشفة حديثًا. في عام 1864 ، تنبأ الفيزيائي الاسكتلندي جيمس كليرك ماكسويل بوجودها ، وفي 1885-1889. اكتشفها الفيزيائي الألماني هاينريش هيرتز في مختبره. كان جهاز رذرفورد للكشف عن موجات الراديو أبسط وله إمكانات تجارية. في العام التالي ، قضى العالم الشاب في مختبر كافنديش ، في زيادة مدى وحساسية الأداة ، والتي يمكن أن تستقبل الإشارات على مسافة نصف ميل. ومع ذلك ، كان رذرفورد يفتقر إلى الرؤية العابرة للقارات ومهارات تنظيم المشاريع للإيطالي غولييلمو ماركوني ، الذي اخترع التلغراف اللاسلكي في عام 1896.

بحث التأين

دون التخلي عن شغفه القديم بجزيئات ألفا ، درس رذرفورد تناثرها الطفيف بعد التفاعل مع الرقاقة. انضم إليه جيجر وحصلوا على المزيد من البيانات ذات المعنى. في عام 1909 ، عندما كان الطالب الجامعي إرنست مارسدن يبحث عن موضوع لمشروعه البحثي ، اقترح إرنست أنه يدرس زوايا التشتت الكبيرة. اكتشف مارسدن أن عددًا صغيرًا من جسيمات ألفا انحرفت بأكثر من 90 درجة عن اتجاهها الأصلي ، مما دفع رذرفورد إلى التصريح بأن هذا كان بعيد الاحتمال تقريبًا كما لو أن قذيفة مقاس 15 بوصة أطلقت على ورقة مناديل ورقية ارتدت للخلف وأصابت مطلق النار .

نموذج الذرة

بالتفكير في كيفية انحراف مثل هذا الجسيم المشحون الثقيل عن طريق التجاذب الكهروستاتيكي أو التنافر من خلال هذه الزاوية الكبيرة ، خلص رذرفورد في عام 1944 إلى أن الذرة لا يمكن أن تكون مادة صلبة متجانسة. في رأيه ، كانت تتكون أساسًا من مساحة فارغة ونواة صغيرة تتركز فيها كل كتلتها. أكد رذرفورد إرنست نموذج الذرة بالعديد من الأدلة التجريبية. لقد كانت أعظم إسهاماته العلمية ، ولكن لم يُول لها سوى القليل من الاهتمام خارج مانشستر. في عام 1913 ، أظهر الفيزيائي الدنماركي نيلز بور أهمية هذا الاكتشاف. قبل عام كان قد زار مختبر رذرفورد وعاد كعضو هيئة تدريس في 1914-1916. وأوضح أن النشاط الإشعاعي يكمن في النواة ، بينما يتم تحديد الخصائص الكيميائية عن طريق الإلكترونات التي تدور حولها. أدى نموذج بور للذرة إلى ظهور مفهوم جديد للكميات (أو القيم المنفصلة للطاقة) في الديناميكا الكهربية للمدارات ، وشرح الخطوط الطيفية على أنها إطلاق أو امتصاص للإلكترونات للطاقة أثناء انتقالها من مدار إلى آخر. . هنري موزلي ، وهو أحد طلاب رذرفورد العديدين ، شرح بالمثل تسلسل طيف الأشعة السينية للعناصر بواسطة الشحنة النووية. وهكذا تم تطوير صورة متماسكة جديدة لفيزياء الذرة.

الغواصات والتفاعل النووي

دمرت الحرب العالمية الأولى المختبر الذي يديره إرنست رذرفورد. حقائق مثيرة للاهتمام من حياة عالم فيزياء خلال هذه الفترة تتعلق بمشاركته في تطوير أسلحة مضادة للغواصات ، وكذلك عضويته في المجلس الأميرالية للاختراعات والبحث العلمي. عندما وجد وقتًا للعودة إلى عمله العلمي السابق ، التفت إلى دراسة اصطدام جسيمات ألفا بالغازات. في حالة الهيدروجين ، كما هو متوقع ، سجل الكاشف تكوين البروتونات الفردية. لكن البروتونات ظهرت أيضًا أثناء قصف ذرات النيتروجين. في عام 1919 ، أضاف إرنست رذرفورد اكتشافًا آخر إلى اكتشافاته: لقد نجح في إثارة تفاعل نووي بشكل مصطنع في عنصر مستقر.

العودة إلى كامبريدج

شغلت التفاعلات النووية العالم طوال حياته المهنية ، والتي حدثت مرة أخرى في كامبريدج ، حيث أصبح رذرفورد في عام 1919 خليفة طومسون كمدير لمختبر كافنديش بالجامعة. أحضر إرنست هنا زميله في جامعة مانشستر ، الفيزيائي جيمس تشادويك. قاموا معًا بقصف عدد من العناصر الخفيفة بجزيئات ألفا وتسببوا في تحولات نووية. لكنهم لم يتمكنوا من اختراق النوى الأثقل ، لأن جسيمات ألفا تصدرت بواسطتها بسبب نفس الشحنة ، ولم يتمكن العلماء من تحديد ما إذا كان هذا قد حدث بشكل منفصل أو مع الهدف. في كلتا الحالتين ، كانت هناك حاجة إلى مزيد من التكنولوجيا المتقدمة.

أصبحت الطاقات الأعلى في مسرعات الجسيمات اللازمة لحل المشكلة الأولى متاحة في أواخر عشرينيات القرن الماضي. في عام 1932 ، أصبح اثنان من طلاب رذرفورد - الإنجليزي جون كوككروفت والأيرلندي إرنست والتون - أول من تسبب بالفعل في حدوث تحول نووي. بمساعدة معجل خطي عالي الجهد ، قاموا بقصف الليثيوم بالبروتونات وقسموه إلى جسيمين ألفا. لهذا العمل حصلوا على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1951. أنشأ الاسكتلندي تشارلز ويلسون في كافنديش غرفة ضباب أعطت تأكيدًا مرئيًا لمسار الجسيمات المشحونة ، وحصل على نفس الجائزة الدولية المرموقة في عام 1927. في عام 1924 ، قام الفيزيائي الإنجليزي باتريك بلاكيت بتعديل غرفة السحب لتصوير حوالي 400000 ووجدت تصادمات ألفا أن معظمها كانت مرنة عادية ، و 8 كانت مصحوبة بالتحلل ، حيث تم امتصاص جسيم ألفا بواسطة النواة المستهدفة قبل أن ينقسم إلى جزأين. كانت هذه خطوة مهمة في فهم التفاعلات النووية ، حيث مُنح بلاكت جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1948.

اكتشاف الاندماج النيوتروني والنووي الحراري

أصبح Cavendish أيضًا مكانًا لأعمال أخرى مثيرة للاهتمام. تنبأ رذرفورد بوجود النيوترون في عام 1920. بعد بحث طويل ، اكتشف تشادويك في عام 1932 هذا الجسيم المحايد ، مما يثبت أن النواة تتكون من نيوترونات وبروتونات ، وسرعان ما أظهر زميله ، الفيزيائي الإنجليزي نورمان فيدر ، أن النيوترونات يمكن أن تسبب تفاعلات نووية بسهولة أكبر من الجسيمات المشحونة. من خلال العمل مع الماء الثقيل المكتشف مؤخرًا في الولايات المتحدة ، في عام 1934 ، قام رذرفورد ومارك أوليفانت من أستراليا وبول هارتيك من النمسا بقصف الديوتيريوم بالديوترونات ونفذوا أول اندماج نووي حراري.

الحياة خارج الفيزياء

كان للعالم العديد من الهوايات غير العلمية ، بما في ذلك الجولف ورياضة السيارات. كان إرنست رذرفورد ، باختصار ، ليبراليًا ، لكنه لم يكن ناشطًا سياسيًا ، على الرغم من أنه شغل منصب رئيس المجلس الاستشاري لإدارة البحث العلمي والصناعي بالحكومة وكان رئيسًا مدى الحياة (منذ عام 1933) لمجلس المساعدة الأكاديمية ، وهي منظمة تم إنشاؤها لمساعدة العلماء الذين فروا من ألمانيا النازية. في عام 1931 أصبح أحد أقرانه ، لكن هذا الحدث طغت عليه وفاة ابنته التي توفيت قبل ثمانية أيام. توفي عالم بارز في كامبريدج بعد مرض قصير ودفن في وستمنستر أبي.

إرنست رذرفورد: حقائق مثيرة للاهتمام

• التحق بكلية كانتربري ، جامعة نيوزيلندا بمنحة دراسية ، وحصل على درجتي البكالوريوس والماجستير ، وقضى عامين في البحث الذي أدى إلى اختراع نوع جديد من الراديو.
• كان إرنست رذرفورد أول خريج من خارج كامبريدج يُسمح له بإجراء أعمال بحثية في مختبر كافنديش تحت إشراف السير جيه جيه طومسون.
• خلال الحرب العالمية الأولى عمل على حل المشكلات العملية للكشف عن الغواصات.
• في جامعة ماكجيل في كندا ، ابتكر إرنست رذرفورد ، مع الكيميائي فريدريك سودي ، نظرية الانحلال الذري.
• في جامعة فيكتوريا في مانشستر ، أثبت هو وتوماس رويدز أن إشعاع ألفا يتكون من أيونات الهيليوم.
• فاز بحث رذرفورد حول اضمحلال العناصر والمواد المشعة بجائزة نوبل عام 1908.
• أجرى الفيزيائي تجربته الأكثر شهرة بين جيجر مارسدن ، والتي أظهرت الطبيعة النووية للذرة ، بعد حصوله على جائزة من الأكاديمية السويدية.
• تم تسمية العنصر الكيميائي 104 ، rutherfordium ، على شرفه ، والذي كان يسمى kurchatovium في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية والاتحاد الروسي حتى عام 1997.

رذرفورد إرنست
مولود: 30 أغسطس 1871
مات: ١٩ أكتوبر ١٩٣٧.

سيرة شخصية

كان السير إرنست رذرفورد (المهندس إرنست رذرفورد ؛ 30 أغسطس 1871 ، سبرينج جروف ، نيوزيلندا - 19 أكتوبر 1937 ، كامبريدج) فيزيائيًا بريطانيًا من أصل نيوزيلندي.

يُعرف بـ "أب" الفيزياء النووية. حائز على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1908.

في عام 1911 ، من خلال تجربته الشهيرة حول تشتت جسيمات الفا ، أثبت وجود نواة موجبة الشحنة في الذرات والإلكترونات سالبة الشحنة حولها. بناءً على نتائج التجربة ، ابتكر نموذجًا كوكبيًا للذرة.

وُلد رذرفورد في نيوزيلندا في قرية سبرنج جروف الصغيرة (المهندس سبرينغ جروف) ، الواقعة في شمال الجزيرة الجنوبية بالقرب من مدينة نيلسون ، في عائلة مزارع كان يزرع الكتان. الأب - جيمس رذرفورد ، هاجر من بيرث (اسكتلندا). الأم - مارثا طومسون ، الأصل من هورنشيرش ، إسيكس ، إنجلترا. في هذا الوقت ، هاجر اسكتلنديون آخرون إلى كيبيك (كندا) ، لكن عائلة رذرفورد لم تكن محظوظة وقدمت الحكومة تذكرة بخارية مجانية إلى نيوزيلندا ، وليس إلى كندا.

كان إرنست الطفل الرابع في عائلة مكونة من اثني عشر طفلاً. كان يتمتع بذاكرة رائعة وصحة جيدة وقوة. تخرج مع مرتبة الشرف من المدرسة الابتدائية بدرجة 580 من أصل 600 ومكافأة قدرها 50 جنيهًا إسترلينيًا لمواصلة دراسته في كلية نيلسون. سمحت له منحة أخرى بمواصلة دراسته في كلية كانتربري في كرايستشيرش (الآن جامعة نيوزيلندا). في ذلك الوقت كانت جامعة صغيرة تضم 150 طالبًا و 7 أساتذة فقط. رذرفورد مغرم بالعلوم ويبدأ العمل البحثي منذ اليوم الأول.

كانت أطروحة الماجستير التي كتبها عام 1892 بعنوان "ممغنطة الحديد أثناء التفريغ عالي التردد". يتعلق العمل بالكشف عن موجات الراديو عالية التردد ، والتي أثبت وجودها في عام 1888 من قبل الفيزيائي الألماني هاينريش هيرتز. اخترع رذرفورد وصنع جهازًا - كاشفًا مغناطيسيًا ، أحد أوائل أجهزة استقبال الموجات الكهرومغناطيسية.

بعد تخرجه من الجامعة عام 1894 ، كان رذرفورد مدرسًا في مدرسة ثانوية لمدة عام. حصل أكثر الشباب موهبة من رعايا التاج البريطاني ، الذين عاشوا في المستعمرات ، مرة كل عامين ، على منحة دراسية خاصة سميت باسم المعرض العالمي 1851 - 150 جنيهًا إسترلينيًا في السنة ، مما جعل من الممكن الذهاب إلى إنجلترا لمزيد من التقدم في علم. في عام 1895 ، حصل رذرفورد على هذه المنحة ، حيث رفضها أول من حصل عليها - مكلارين. في خريف نفس العام ، بعد أن اقترض المال لشراء تذكرة سفر إلى المملكة المتحدة ، وصل رذرفورد إلى إنجلترا في مختبر كافنديش في جامعة كامبريدج وأصبح أول طالب دكتوراه لمديره جوزيف جون طومسون. كان عام 1895 هو العام الأول (بمبادرة من J.J. Thomson) الذي يمكن للطلاب من جامعات أخرى مواصلة العمل العلمي في مختبرات كامبريدج. جنبا إلى جنب مع رذرفورد ، جون ماكلينان ، جون تاونسند وبول لانجيفين استفادوا من هذه الفرصة من خلال التسجيل في مختبر كافنديش. مع لانجفين رذرفوردعملوا في نفس الغرفة وأصبحوا أصدقاء له ، واستمرت هذه الصداقة حتى نهاية حياتهم.

في نفس العام ، 1895 ، تم إبرام خطوبة مع ماري جورجينا نيوتن (1876-1945) ، ابنة مضيفة المنزل الداخلي الذي عاش فيه رذرفورد. (أقيم حفل الزفاف في عام 1900 ، في 30 مارس 1901 ، وأنجبا ابنة - إيلين ماري (1901-1930) ، والتي أصبحت فيما بعد زوجة رالف فاولر ، عالم الفيزياء الفلكية الشهير.)

خطط رذرفورد لدراسة موجات الراديو أو موجات هيرتز ، واجتياز امتحانات الفيزياء والحصول على درجة الماجستير. لكن في العام التالي اتضح أن مكتب البريد البريطاني قد خصص أموال ماركوني لنفس العمل ورفض تمويله في مختبر كافنديش. نظرًا لأن المنحة لم تكن كافية حتى للطعام ، فقد اضطر رذرفورد لبدء العمل كمدرس ومساعد لـ J.J. Thomson في موضوع دراسة عملية تأين الغاز تحت تأثير الأشعة السينية. يكتشف رذرفورد مع J.J. Thomson ظاهرة التشبع الحالي أثناء تأين الغاز.

اكتشف رذرفورد أشعة ألفا وبيتا في عام 1898. بعد عام ، اكتشف بول فيلارد إشعاع جاما (اقترح رذرفورد اسم هذا النوع من الإشعاع المؤين ، مثل النوعين الأولين).

منذ صيف عام 1898 ، اتخذ العالم الخطوات الأولى في دراسة ظاهرة النشاط الإشعاعي لليورانيوم والثوريوم المكتشفة حديثًا. في الخريف ، باقتراح من طومسون ، تولى رذرفورد منصب أستاذ في جامعة ماكجيل في مونتريال (كندا) ، بناء على اقتراح طومسون ، براتب 500 جنيه إسترليني أو 2500 دولار كندي سنويًا. في هذه الجامعة ، يتعاون رذرفورد بشكل مثمر مع فريدريك سودي، في ذلك الوقت مساعد مختبر صغير في كلية الكيمياء ، في وقت لاحق (مثل رذرفورد) الحائز على جائزة نوبل في الكيمياء (1921). في عام 1903 ، طرح رذرفورد وسودي وأثبتا الفكرة الثورية لتحول العناصر في عملية الاضمحلال الإشعاعي. في عام 1905 ، في سبتمبر ، لمدة عام في مونتريال ، جاء إلى مختبر رذرفورد للدراسة أوتو هان، الحائز على جائزة نوبل في الكيمياء من ألمانيا.

بعد أن اكتسب شهرة واسعة بسبب عمله في مجال النشاط الإشعاعي ، أصبح رذرفورد عالمًا مطلوبًا ويتلقى العديد من عروض العمل في مراكز الأبحاث حول العالم. في ربيع عام 1907 ، غادر كندا وبدأ أستاذاً في جامعة فيكتوريا (الآن جامعة مانشستر) في مانشستر (إنجلترا) ، حيث كان راتبه أعلى بحوالي 2.5 مرة.

في عام 1908 ، حصل رذرفورد على جائزة نوبل في الكيمياء "لأبحاثه حول اضمحلال العناصر في كيمياء المواد المشعة".

كان من الأحداث المهمة والبهجة في حياته انتخاب عالم عضوًا في الجمعية الملكية في لندن عام 1903 ، وشغل منصب رئيسها من عام 1925 إلى عام 1930. من 1931-1933 كان رذرفورد رئيسًا لمعهد الفيزياء.

في عام 1914 ، مُنح رذرفورد لقب النبلاء وأصبح "السير إرنست". في 12 فبراير ، في قصر باكنغهام ، منحه الملك فارسًا: كان يرتدي زي المحكمة ويحمل سيفًا.

شعار النبالة الخاص به ، الذي تمت الموافقة عليه في عام 1931 ، توج نظير إنجلترا ، البارون رذرفورد نيلسون (كان هذا هو اسم الفيزيائي العظيم بعد ترقيته إلى رتبة النبلاء) طائر الكيوي ، رمز نيوزيلندا. رسم شعار النبالة هو صورة الأس - وهو منحنى يميز العملية الرتيبة لتقليل عدد الذرات المشعة بمرور الوقت.

توفي إرنست رذرفورد في 19 أكتوبر 1937 ، بعد أربعة أيام من إجراء عملية طارئة لمرض غير متوقع - فتق محبوس - عن عمر يناهز 66 عامًا (على الرغم من أن والديه عاشا 90 عامًا). ودُفن في وستمنستر أبي ، بجوار قبور نيوتن وداروين وفاراداي.

النشاط العلمي

وفقًا لمذكرات PL Kapitza ، كان رذرفورد ممثلًا بارزًا للمدرسة التجريبية الإنجليزية في الفيزياء ، والتي تتميز بالرغبة في فهم جوهر ظاهرة فيزيائية والتحقق مما إذا كان يمكن تفسيرها بالنظريات الموجودة (على عكس مدرسة المجربين "الألمانية" ، التي تنطلق من النظريات الموجودة وتسعى لاختبارها تجريبياً). لقد استخدم القليل من الصيغ ولجأ قليلًا إلى الرياضيات ، لكنه كان مجربًا لامعًا ، يذكرنا بفاراداي في هذا الصدد. من السمات المهمة لروذرفورد كمتجرب لاحظه كابتسا كانت ملاحظته. على وجه الخصوص ، بفضلها اكتشف انبعاث الثوريوم ، ولاحظ الاختلافات في قراءات المكشاف الكهربائي الذي يقيس التأين ، مع فتح الباب وإغلاقه في الجهاز ، مما يعيق تدفق الهواء. مثال آخر هو اكتشاف رذرفورد للتحول الاصطناعي للعناصر ، عندما كان تشعيع نوى النيتروجين في الهواء بجزيئات ألفا مصحوبًا بظهور جسيمات عالية الطاقة (بروتونات) لها نطاق أكبر ، لكنها كانت نادرة جدًا.

1904 - "النشاط الإشعاعي".

1905 - "التحولات المشعة".

1930 - "انبعاثات المواد المشعة" (شارك في تأليفه مع J.Chadwick و C. Ellis).

حصل 12 طالبًا من رذرفورد على جائزة نوبل في الفيزياء والكيمياء. توفي هنري موسلي ، أحد أكثر الطلاب موهبة ، والذي أظهر تجريبياً المعنى المادي للقانون الدوري ، في عام 1915 في جاليبولي أثناء عملية الدردنيل. في مونتريال ، عمل رذرفورد مع F. Soddy، O. Khan؛ في مانشستر - مع G. Geiger (على وجه الخصوص ، ساعده في تطوير عداد لحساب عدد الجسيمات المؤينة تلقائيًا) ، في كامبريدج - مع N. Bohr و P. Kapitsa والعديد من العلماء المشهورين الآخرين في المستقبل.

دراسة ظاهرة النشاط الإشعاعي

بعد اكتشاف العناصر المشعة ، بدأت دراسة نشطة للطبيعة الفيزيائية لإشعاعها. كان رذرفورد قادرًا على اكتشاف التركيب المعقد للإشعاع المشع.

كانت التجربة على النحو التالي. تم وضع المستحضر المشع في قاع قناة ضيقة من أسطوانة الرصاص ، وتم وضع لوحة فوتوغرافية في الجهة المقابلة. أثر المجال المغناطيسي على الإشعاع الخارج من القناة. في هذه الحالة ، كان التثبيت بأكمله في فراغ.

في المجال المغناطيسي ، انقسم الشعاع إلى ثلاثة أجزاء. انحرف مكونا الإشعاع الأولي في اتجاهين متعاكسين ، مما يشير إلى أن لديهما شحنة من إشارات معاكسة. المكون الثالث أبقى التكاثر مستقيما. يسمى الإشعاع بشحنة موجبة أشعة ألفا ، أشعة بيتا السلبية ، أشعة جاما المحايدة.

بدراسة طبيعة إشعاع ألفا ، أجرى رذرفورد التجربة التالية. على مسار جسيمات ألفا ، وضع عدادًا جيجر، والتي تقيس عدد الجسيمات المنبعثة في وقت معين. بعد ذلك ، قام باستخدام مقياس كهربي ، بقياس شحنة الجسيمات المنبعثة خلال نفس الوقت. بمعرفة إجمالي شحنة جسيمات ألفا وعددها ، قام رذرفورد بحساب شحنة أحد هذه الجسيمات. اتضح أنه يساوي اثنين من الابتدائية.

من خلال انحراف الجسيمات في مجال مغناطيسي ، حدد نسبة شحنتها إلى الكتلة. اتضح أن هناك وحدتين من وحدات الكتلة الذرية لكل شحنة أولية.

وهكذا ، وجد أنه مع وجود شحنة تساوي اثنين من العناصر الأولية ، فإن جسيم ألفا يحتوي على أربع وحدات كتلة ذرية. ويترتب على ذلك أن إشعاع ألفا هو تيار من نوى الهليوم.

في عام 1920 ، اقترح رذرفورد أنه يجب أن يكون هناك جسيم كتلته تساوي كتلة البروتون ، ولكن ليس له شحنة كهربائية - نيوترون. ومع ذلك ، فقد فشل في اكتشاف مثل هذا الجسيم. تم إثبات وجودها تجريبياً بواسطة جيمس تشادويك في عام 1932.

بالإضافة إلى ذلك ، حدد رذرفورد بنسبة 30٪ نسبة شحنة الإلكترون إلى كتلته.

التحولات المشعة

بناءً على خصائص الثوريوم المشع ، اكتشف رذرفورد وشرح التحول الإشعاعي للعناصر الكيميائية. وجد العالم أن نشاط الثوريوم في أمبولة مغلقة يظل دون تغيير ، ولكن إذا تم نفخ الدواء حتى مع تدفق هواء ضعيف للغاية ، فإن نشاطه ينخفض ​​بشكل كبير. تم اقتراح أنه ، بالتزامن مع جسيمات ألفا ، يصدر الثوريوم غازًا مشعًا.

نُشرت نتائج العمل المشترك لراذرفورد وزميله فريدريك سودي في 1902-1903 في عدد من المقالات في المجلة الفلسفية. في هذه المقالات ، بعد تحليل النتائج التي تم الحصول عليها ، توصل المؤلفون إلى استنتاج مفاده أنه من الممكن تحويل بعض العناصر الكيميائية إلى عناصر أخرى.

نتيجة للتحول الذري ، يتم تكوين نوع جديد تمامًا من المواد ، يختلف تمامًا في خواصه الفيزيائية والكيميائية عن المادة الأصلية - E.Rutherford ، F. Soddy

في ذلك الوقت ، سادت فكرة ثبات الذرة وعدم قابليتها للتجزئة ، قام علماء بارزون آخرون ، بملاحظة ظواهر مماثلة ، بشرحها من خلال وجود عناصر "جديدة" في المادة الأصلية منذ البداية. ومع ذلك ، فقد أظهر الوقت مغالطة مثل هذه الأفكار. أظهر العمل اللاحق للفيزيائيين والكيميائيين في الحالات التي يمكن أن تتحول فيها بعض العناصر إلى عناصر أخرى وما هي قوانين الطبيعة التي تحكم هذه التحولات.

قانون الاضمحلال الإشعاعي

قام رذرفورد بضخ الهواء من وعاء به الثوريوم ، وعزل انبعاث الثوريوم (الغاز المعروف الآن باسم الثورون أو الرادون 220 ، أحد نظائر الرادون) وقام بالتحقيق في قدرته على التأين. وجد أن نشاط هذا الغاز يقل بمقدار النصف كل دقيقة.

بدراسة اعتماد نشاط المواد المشعة في الوقت المناسب ، اكتشف العالم قانون التحلل الإشعاعي.

نظرًا لأن نوى ذرات العناصر الكيميائية مستقرة تمامًا ، اقترح رذرفورد أن هناك حاجة إلى كمية كبيرة جدًا من الطاقة لتحويلها أو تدميرها. النواة الأولى الخاضعة للتحول الاصطناعي هي نواة ذرة النيتروجين. من خلال قصف النيتروجين بجزيئات ألفا عالية الطاقة ، اكتشف رذرفورد ظهور البروتونات - نواة ذرة الهيدروجين.

تجربة جيجر-مارسدن للرقائق الذهبية

رذرفورد هو واحد من القلائل الحائزين على جائزة نوبل الذين أنجزوا أشهر أعماله منذ حصوله عليها. أجرى مع هانز جيجر وإرنست مارسدن في عام 1909 تجربة أظهرت وجود نواة في الذرة. طلب رذرفورد من جيجر ومارسدن في هذه التجربة البحث عن جسيمات ألفا بزوايا انحراف كبيرة جدًا ، وهو ما لم يكن متوقعًا من نموذج طومسون للذرة في ذلك الوقت. تم العثور على هذه الانحرافات ، على الرغم من ندرتها ، واتضح أن احتمال الانحراف هو دالة سلسة ، وإن كانت تتناقص بسرعة ، لزاوية الانحراف.

اعترف رذرفورد لاحقًا أنه عندما اقترح أن يقوم طلابه بإجراء تجربة على تشتت جسيمات ألفا بزوايا كبيرة ، لم يؤمن بنفسه بنتيجة إيجابية.

كان الأمر لا يُصدق تقريبًا كما لو أنك أطلقت مقذوفًا مقاس 15 بوصة على قطعة من الورق الرقيق وعاد إليك المقذوف وضربك.
- إرنست رذرفورد

كان رذرفورد قادرًا على تفسير البيانات التي تم الحصول عليها من التجربة ، مما دفعه إلى تطوير نموذج كوكبي للذرة في عام 1911. وفقًا لهذا النموذج ، تتكون الذرة من نواة صغيرة جدًا ذات شحنة موجبة تحتوي على معظم كتلة الذرة ، وإلكترونات ضوئية تدور حولها.

بسبب تصرفه اللطيف ، أطلق كابيتسا على رذرفورد لقب "التمساح". في عام 1931 ، حصل كروكوديل على 15000 جنيه إسترليني لبناء وتجهيز مبنى مختبر خاص لكابيتسا. في فبراير 1933 ، تم افتتاح المختبر في كامبريدج. على الجدار الأخير لمبنى من طابقين ، نحت تمساح ضخم في الحجر ، ويغطي الجدار بأكمله. تم تكليفه من قبل Kapitza وصنعه النحات الشهير إريك جيل. وأوضح رذرفورد نفسه أنه كان هو. تم فتح الباب الأمامي بمفتاح مذهّب على شكل تمساح.

وفقًا لإيف ، كابيتساوأوضح اللقب الذي اخترعه: "هذا الحيوان لا يرجع أبدًا إلى الوراء ، وبالتالي يمكن أن يرمز إلى بصيرة رذرفورد وتقدمه السريع." وأضاف كابتسا أنه "في روسيا ، يُنظر إلى التمساح بمزيج من الرعب والإعجاب".

رذرفورد ، الذي اكتشف نواة الذرة ، تحدث بشكل سلبي عن آفاق الطاقة النووية: "كل من يأمل في أن يصبح تحويل النوى الذرية سيصبح مصدرًا للطاقة يعترف بالهراء". عندما جاء بيوتر كابيتسا للعمل في كامبريدج مع رذرفورد ، أخبره أن طاقم المختبر قد اكتمل بالفعل. ثم سأل Kapitsa: - ما هو الخطأ المسموح به في التجارب؟ - عادة حوالي 3٪ - وكم عدد العاملين في المختبر؟ - 30 - ثم شخص واحد حوالي 3٪ من 30 ضحك رذرفورد وقبل Kapitsa على أنه "خطأ جائز". في الواقع ، تم نقل Kapitsa إلى المختبر بفضل توصية الفيزيائي Ioffe [المصدر غير محدد 1272 يومًا]. في عام 1908 ، عندما تلقى رذرفورد نبأ حصوله على جائزة نوبل في الكيمياء ، أعلن: "كل العلوم إما فيزياء أو جمع طوابع" (كل العلوم إما فيزياء أو جمع طوابع)

ذاكرة

رذرفورد هو أحد أكثر العلماء احترامًا في العالم. في عام 1914 ، حصل جورج الخامس على لقب فارس من رذرفورد وحصل على بكالوريوس فارس. في عام 1925 استقبله كعضو في وسام الاستحقاق ، وفي عام 1931 عين رذرفورد بارونًا.

سميت على اسم إرنست رذرفورد:
العنصر الكيميائي رقم 104 في النظام الدوري هو Rutherfordium ، والذي تم تصنيعه لأول مرة في عام 1964 وحصل على هذا الاسم في عام 1997 (قبل ذلك كان يسمى Kurchatovium).
تم افتتاح معمل رذرفورد أبليتون ، وهو أحد المختبرات الوطنية في المملكة المتحدة ، في عام 1957.
كويكب (1249) رذرفورديا.
فوهة البركان على الجانب الآخر من القمر.
ميدالية وجائزة معهد رذرفورد للفيزياء (المملكة المتحدة).
وسام رذرفورد.

إرنست رذرفورد(1871-1937) - فيزيائي إنجليزي ، أحد مبتكري نظرية النشاط الإشعاعي وهيكل الذرة ، مؤسس مدرسة علمية ، عضو مناظر أجنبي في أكاديمية العلوم الروسية (1922) وعضو فخري في أكاديمية اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية العلوم (1925). مدير معمل كافنديش (منذ 1919). فتحت (1899) أشعة ألفا وأشعة بيتا وأثبتت طبيعتها. أنشأ (1903 مع فريدريك سودي) نظرية النشاط الإشعاعي. اقترح (1911) نموذجًا كوكبيًا للذرة. نفذ (1919) أول تفاعل نووي اصطناعي. توقع (1921) وجود النيوترون. جائزة نوبل (1908).

ولد إرنست رذرفورد في 30 أغسطس 1871 ، في سبرينج جروف ، بالقرب من برايت ووتر ، الجزيرة الجنوبية ، نيوزيلندا. مواطن نيوزيلندي ، مؤسس الفيزياء النووية ، ومؤلف النموذج الكوكبي للذرة ، وعضو (في 1925-1930 رئيسًا) في الجمعية الملكية في لندن ، وعضو في جميع أكاديميات العلوم في العالم ، بما في ذلك (منذ عام 1925) عضو أجنبي في أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، جائزة نوبل في الكيمياء (1908)) ، مؤسس مدرسة علمية كبيرة.

طفولة

رذرفورد إرنست

وُلد إرنست للكاتب جيمس رذرفورد وزوجته معلمته مارثا طومسون. بالإضافة إلى إرنست ، كان للعائلة 6 أبناء وخمس بنات. حتى عام 1889 ، عندما انتقلت العائلة إلى بونغارهو (الجزيرة الشمالية) ، التحق إرنست بكلية كانتربري ، جامعة نيوزيلندا (كرايستشيرش ، الجزيرة الجنوبية) ؛ قبل ذلك كان قد درس في فوكشيل وفي هافلوك ، في كلية نيلسون للبنين.

ظهرت القدرات الرائعة لإرنست رذرفورد بالفعل في سنوات الدراسة. بعد تخرجه من السنة الرابعة ، حصل على جائزة أفضل عمل في الرياضيات واحتلال المرتبة الأولى في امتحانات الماجستير ، ليس فقط في الرياضيات ، ولكن أيضًا في الفيزياء. لكن بعد أن أصبح أستاذًا في الفنون ، لم يترك الكلية. انغمس رذرفورد في أول عمل علمي مستقل له. كان لها اسم: "ممغنطة الحديد عند التفريغ عالي التردد". تم اختراع وتصنيع جهاز - كاشف مغناطيسي ، أحد أوائل أجهزة استقبال الموجات الكهرومغناطيسية ، والذي أصبح "تذكرة دخوله" إلى عالم العلوم الكبرى. وسرعان ما حدث تغيير كبير في حياته.

حصل أكثر الشباب موهبة في الخارج من رعايا التاج البريطاني مرة كل عامين على منحة دراسية خاصة سميت على اسم المعرض العالمي لعام 1851 ، مما جعل من الممكن الذهاب إلى إنجلترا لتحسين العلوم. في عام 1895 ، تقرر أن اثنين من النيوزيلنديين ، الكيميائي ماكلورين والفيزيائي رذرفورد ، يستحقان ذلك. لكن كان هناك مكان واحد فقط ، وتبددت آمال رذرفورد. لكن الظروف العائلية أجبرت ماكلورين على رفض الرحلة ، وفي خريف عام 1895 وصل إرنست رذرفورد إلى إنجلترا ، في مختبر كافنديش بجامعة كامبريدج ، وأصبح أول طالب دكتوراه لمديره جوزيف جون طومسون.

في مختبر كافنديش

فيزيائي شاب: أعمل من الصباح إلى المساء.
رذرفورد: ومتى تعتقد؟

رذرفورد إرنست

كان جوزيف جون طومسون في ذلك الوقت عالمًا معروفًا ، وعضوًا في الجمعية الملكية في لندن. وسرعان ما قدر القدرات المتميزة لروذرفورد وأشركه في عمله على دراسة عمليات تأين الغاز تحت تأثير الأشعة السينية. ولكن بالفعل في صيف عام 1898 ، اتخذ رذرفورد الخطوات الأولى في دراسة الأشعة الأخرى - أشعة بيكريل. سمي إشعاع ملح اليورانيوم الذي اكتشفه هذا الفيزيائي الفرنسي فيما بعد بالنشاط الإشعاعي. شارك أ. أ. بيكريل نفسه وزوجي كوري ، بيير وماريا ، بنشاط في دراستها. رذرفورد انضم بنشاط إلى هذا البحث في عام 1898. هو الذي اكتشف أن حزم بيكريل تشمل تيارات من نوى الهليوم موجبة الشحنة (جسيمات ألفا) وتيارات من جسيمات بيتا - الإلكترونات. (ينبعث اضمحلال بيتا لبعض العناصر البوزيترونات بدلاً من الإلكترونات ؛ والبوزيترونات لها نفس كتلة الإلكترونات ولكن لها شحنة كهربائية موجبة.) بعد ذلك بعامين ، في عام 1900 ، اكتشف الفيزيائي الفرنسي فيلارز (1860-1934) أن أشعة جاما التي لا تحمل شحنة كهربائية تنبعث أيضًا - إشعاع كهرومغناطيسي ، أقصر من الأشعة السينية.

في 18 يوليو 1898 ، تم تقديم أعمال بيير كوري وماري كوري سكلودوفسكا إلى أكاديمية باريس للعلوم ، مما أثار اهتمام رذرفورد الاستثنائي. في هذا العمل ، أشار المؤلفون إلى أنه بالإضافة إلى اليورانيوم ، هناك عناصر مشعة أخرى (تم استخدام هذا المصطلح لأول مرة). في وقت لاحق ، كان رذرفورد هو من قدم مفهوم أحد السمات المميزة الرئيسية لهذه العناصر - نصف العمر.

في ديسمبر 1897 ، تم تمديد منحة معرض رذرفورد ، وتمكن من مواصلة بحثه عن أشعة اليورانيوم. ولكن في أبريل 1898 ، أصبح الأستاذية في جامعة ماكجيل في مونتريال شاغرًا ، وقرر رذرفورد الانتقال إلى كندا. انتهى وقت التلمذة الصناعية. كان من الواضح للجميع ، وقبل كل شيء ، هو نفسه ، أنه مستعد بالفعل للعمل المستقل.

تسع سنوات في كندا

لاكي رذرفورد ، أنت دائمًا في الموجة!
"هذا صحيح ، لكن أليس أنا من خلق الموجة؟"

رذرفورد إرنست

تم الانتقال إلى كندا في خريف عام 1898. لم يكن تعليم إرنست رذرفورد جيدًا في البداية: لم يحب الطلاب المحاضرات ، التي لم يتعلمها الشباب بعد أن يشعروا بأستاذ الجمهور ، مشبعة بالتفاصيل. نشأت بعض الصعوبات في البداية وفي العمل العلمي بسبب تأخير وصول المستحضرات الإشعاعية المطلوبة. ولكن سرعان ما تم حل كل الخشونة ، وبدأت سلسلة من النجاح والحظ السعيد. ومع ذلك ، فمن غير المناسب الحديث عن النجاحات: فقد تم تحقيق كل شيء من خلال العمل. وشارك في هذا العمل أشخاص جدد متشابهون في التفكير وأصدقاء.

حول رذرفورد ، في ذلك الوقت وفي السنوات اللاحقة ، سرعان ما نشأ جو من الحماس والحماس الإبداعي. كان العمل مكثفًا ومبهجًا ، وأدى إلى اكتشافات مهمة. في عام 1899 ، اكتشف إرنست رذرفورد انبعاث الثوريوم ، وفي 1902-03 ، توصل مع F. Soddy بالفعل إلى القانون العام للتحولات الإشعاعية. يجب أن يقال هذا الحدث العلمي بمزيد من التفصيل.

لقد أدرك جميع الكيميائيين في العالم بحزم أن تحويل بعض العناصر الكيميائية إلى عناصر أخرى أمر مستحيل ، وأن أحلام الكيميائيين في صنع الذهب من الرصاص يجب أن تُدفن إلى الأبد. والآن يظهر عمل ، يجادل مؤلفوه بأن تحولات العناصر أثناء التحلل الإشعاعي لا تحدث فقط ، بل إنه من المستحيل إيقافها أو إبطائها. علاوة على ذلك ، تمت صياغة قوانين هذه التحولات. نحن نفهم الآن أن موضع عنصر في النظام الدوري لدميتري مندليف ، ومن ثم خصائصه الكيميائية ، تحددها شحنة النواة. أثناء تحلل ألفا ، عندما تنخفض الشحنة النووية بمقدار وحدتين (تؤخذ الشحنة "الأولية" كوحدة - وحدة شحن الإلكترون) ، فإن العنصر "يحرك" خليتين لأعلى في الجدول الدوري ، أثناء تحلل بيتا الإلكتروني - خلية واحدة أسفل ، مع البوزيترون - خلية واحدة لأعلى. على الرغم من البساطة الواضحة وحتى الوضوح لهذا القانون ، فقد أصبح اكتشافه أحد أهم الأحداث العلمية في بداية قرننا.

هذه المرة مهمة وحدث مهم في حياة رذرفورد الشخصية: بعد 5 سنوات من الخطوبة ، أقيم حفل زفافه مع ماري جورجينا نيوتن ، ابنة مضيفة المنزل الداخلي في كرايستشيرش حيث كان يعيش ذات يوم. في 30 مارس 1901 ، ولدت الابنة الوحيدة لزوجين رذرفورد. مع الوقت ، تزامن هذا تقريبًا مع ولادة فصل جديد في العلوم الفيزيائية - الفيزياء النووية. كان انتخاب رذرفورد في عام 1903 كعضو في الجمعية الملكية في لندن حدثًا هامًا ومبهجًا.

النموذج الكوكبي للذرة

إذا لم يستطع عالم أن يشرح معنى عمله للمنظف الذي ينظف مختبره ، فهو نفسه لا يفهم ما يفعله.

رذرفورد إرنست

شكلت نتائج عمليات البحث والاكتشافات العلمية التي قام بها رذرفورد محتوى اثنين من كتبه. أولها بعنوان "النشاط الإشعاعي" ونشر في عام 1904. بعد ذلك بعام ، نُشر الثاني - "التحولات المشعة". وقد بدأ مؤلفهم بالفعل بحثًا جديدًا. لقد فهم بالفعل أن الإشعاع المشع يأتي من الذرات ، لكن مكان أصله ظل غير واضح تمامًا. كان من الضروري فحص بنية الذرة. وهنا تحول إرنست رذرفورد إلى التقنية التي بدأ بها العمل مع جيه جيه طومسون - لنقل جسيمات ألفا. في التجارب ، تم التحقيق في كيفية مرور تدفق هذه الجسيمات عبر صفائح من رقائق رقيقة.

تم اقتراح النموذج الأول للذرة عندما أصبح معروفًا أن للإلكترونات شحنة كهربائية سالبة. لكنها تدخل في ذرات تكون محايدة كهربائيًا بشكل عام ؛ ما هو ناقل الشحنة الموجبة؟ اقترح J.J. Thomson النموذج التالي لحل هذه المشكلة: الذرة هي شيء مثل قطرة موجبة الشحنة نصف قطرها مائة مليون (10) من السنتيمتر ، بداخلها إلكترونات صغيرة سالبة الشحنة. تحت تأثير قوى كولوم ، فإنها تميل إلى احتلال موقع في مركز الذرة ، ولكن إذا أخرجها شيء ما من وضع التوازن هذا ، فإنها تبدأ في التذبذب ، والذي يكون مصحوبًا بالإشعاع (وبالتالي ، أوضح النموذج أيضًا حقيقة معروفة لوجود أطياف الإشعاع). من خلال التجارب ، كان معروفًا بالفعل أن المسافات بين الذرات في المواد الصلبة هي تقريبًا نفس أحجام الذرات. لذلك ، بدا واضحًا أن جسيمات ألفا بالكاد تستطيع الطيران عبر رقائق رقيقة ، تمامًا كما لا يمكن للحجر أن يطير عبر غابة حيث نمت الأشجار بالقرب من بعضها البعض تقريبًا. لكن تجارب رذرفورد الأولى أقنعت أن الأمر لم يكن كذلك. اخترقت الغالبية العظمى من جسيمات ألفا الرقاقة ، حتى بدون انحراف تقريبًا ، وفي بعض منها فقط لوحظ هذا الانحراف ، وأحيانًا يكون مهمًا جدًا.

وهنا مرة أخرى تجلى الحدس الاستثنائي لإرنست رذرفورد وقدرته على فهم لغة الطبيعة. يرفض بحزم نموذج طومسون ويطرح نموذجًا جديدًا بشكل أساسي. كان يسمى كوكبيًا: في مركز الذرة ، مثل الشمس في النظام الشمسي ، توجد نواة تتركز فيها كتلة الذرة بأكملها ، على الرغم من صغر حجمها نسبيًا. وحولها ، مثل الكواكب التي تدور حول الشمس ، تدور الإلكترونات. كتلتها أصغر بكثير من تلك الموجودة في جسيمات ألفا ، وبالتالي لا تنحرف تقريبًا عند اختراق السحب الإلكترونية. وفقط عندما يطير جسيم ألفا بالقرب من نواة موجبة الشحنة ، يمكن لقوة كولوم الطاردة أن تنحني بشكل حاد في مسارها.

كانت الصيغة التي اشتقها رذرفورد بناءً على هذا النموذج متوافقة تمامًا مع البيانات التجريبية. في عام 1903 ، تم الإبلاغ عن فكرة النموذج الكوكبي للذرة إلى جمعية طوكيو للفيزياء والرياضيات من قبل المُنظّر الياباني هانتارو ناجاوكا Hantaro Nagaoka ، الذي أطلق على هذا النموذج "يشبه زحل" ، لكن عمله (الذي لم يكن رذرفورد على علم به ) لم يتم تطويره بشكل أكبر.

لكن النموذج الكوكبي لا يتوافق مع قوانين الديناميكا الكهربائية! تنص هذه القوانين ، التي أسستها بشكل أساسي كتابات مايكل فاراداي وجيمس ماكسويل ، على أن الشحنة سريعة الحركة تشع الموجات الكهرومغناطيسية ، وبالتالي تفقد الطاقة. يتحرك إلكترون في ذرة E.Rutherford بسرعة في حقل Coulomb للنواة ، وكما توضح نظرية ماكسويل ، بعد أن فقد كل الطاقة في حوالي عشرة ملايين من الثانية ، يجب أن يسقط على النواة. تسمى هذه مشكلة عدم الاستقرار الإشعاعي لنموذج رذرفورد للذرة ، وقد فهمها إرنست رذرفورد بوضوح عندما حان وقت عودته إلى إنجلترا عام 1907.

العودة الى انجلترا

الآن ترى أنه لا يوجد شيء مرئي. ولماذا لا يوجد شيء مرئي ، سترى الآن.

رذرفورد إرنست

جلب عمل رذرفورد في جامعة ماكجيل له شهرة كبيرة لدرجة أنه كان يتنافس على دعوته للعمل في مراكز بحثية في بلدان مختلفة. في ربيع عام 1907 اتخذ قرارًا بمغادرة كندا ووصل إلى جامعة فيكتوريا في مانشستر. استمر العمل على الفور. بالفعل في عام 1908 ، بالتعاون مع هانز جيجر ، ابتكر رذرفورد جهازًا رائعًا جديدًا - عداد جسيمات ألفا ، والذي لعب دورًا مهمًا في اكتشاف أنها ذرات هيليوم مزدوجة التأين. في عام 1908 مُنح رذرفورد جائزة نوبل (ولكن ليس في الفيزياء ، ولكن في الكيمياء).

في غضون ذلك ، شغل النموذج الكوكبي للذرة أفكاره أكثر فأكثر. وفي مارس 1912 ، بدأت صداقة رذرفورد وتعاونه مع الفيزيائي الدنماركي نيلز بور. قدم بور - وكان هذا أعظم ميزة علمية له - ميزات جديدة بشكل أساسي في نموذج رذرفورد الكوكبي - فكرة الكوانتا. نشأت هذه الفكرة في بداية القرن بفضل عمل ماكس بلانك العظيم ، الذي أدرك أنه من أجل شرح قوانين الإشعاع الحراري ، من الضروري افتراض أن الطاقة يتم نقلها بعيدًا في أجزاء منفصلة - كوانتا. كانت فكرة التمييز غريبة عضويًا على جميع الفيزياء الكلاسيكية ، ولا سيما نظرية الموجات الكهرومغناطيسية ، ولكن سرعان ما أظهر ألبرت أينشتاين ، ثم آرثر كومبتون أن هذه الكمية تتجلى أثناء الامتصاص والتشتت.

طرح نيلز بور "افتراضات" مفادها أنه للوهلة الأولى بدت متناقضة داخليًا: توجد مثل هذه المدارات في الذرة ، يتحرك فيها الإلكترون ، خلافًا لقوانين الديناميكا الكهربائية الكلاسيكية ، لا يشع ، على الرغم من أن لديه تسارعًا ؛ أشار بوهر إلى قاعدة لإيجاد مثل هذه المدارات الثابتة ؛ تظهر الكميات الإشعاعية (أو تُمتص) فقط عندما ينتقل الإلكترون من مدار إلى آخر ، وفقًا لقانون حفظ الطاقة. لم تقدم ذرة بوهر رذرفورد ، كما بدأ تسميتها بحق ، حلاً للعديد من المشكلات فحسب ، بل كانت بمثابة اختراق في عالم الأفكار الجديدة ، مما أدى قريبًا إلى مراجعة جذرية للعديد من الأفكار حول المادة وحركتها. تم إرسال عمل نيلز بور "حول بنية الذرات والجزيئات" للطباعة بواسطة رذرفورد.

كيمياء القرن العشرين

وفي هذا الوقت ، وبعد ذلك ، عندما قبل إرنست رذرفورد في عام 1919 منصب الأستاذ في جامعة كامبريدج ومدير مختبر كافنديش ، أصبح مركز جذب علماء الفيزياء حول العالم. اعتبره عشرات العلماء بحق معلمهم ، بمن فيهم أولئك الذين حصلوا فيما بعد على جوائز نوبل: هنري موسلي ، وجيمس تشادويك ، وجون دوغلاس كوكروفت ، وإم.

ثلاث مراحل للاعتراف بالحقيقة العلمية: الأولى - "هذا سخيف" ، والثانية - "هناك شيء ما في هذا" ، والثالثة - "معروفة جيدًا"

رذرفورد إرنست

أصبح تدفق الجوائز والتكريمات أكثر وفرة. في عام 1914 ، تلقى رذرفورت النبلاء ، وفي عام 1923 أصبح رئيسًا للجمعية البريطانية ، من عام 1925 إلى عام 1930 - رئيسًا للجمعية الملكية ، وفي عام 1931 حصل على لقب البارون وأصبح اللورد روثرفورد من نيلسون. ولكن ، على الرغم من عبء العمل المتزايد باستمرار ، بما في ذلك - وليس فقط علميًا ، يواصل رذرفورد هجمات الكبش على أسرار الذرة والنواة. لقد بدأ بالفعل التجارب التي بلغت ذروتها في اكتشاف التحول الاصطناعي للعناصر الكيميائية والانشطار الاصطناعي للنواة الذرية ، وتوقع وجود النيوترون والديوترون في عام 1920 ، وفي عام 1933 كان البادئ والمشارك المباشر في التحقق التجريبي من العلاقة بين الكتلة والطاقة في العمليات النووية. في أبريل 1932 ، أيد إرنست رذرفورد بنشاط فكرة استخدام مسرعات البروتون في دراسة التفاعلات النووية. ويمكن أيضًا اعتباره من بين مؤسسي الطاقة النووية.

كان لأعمال إرنست رذرفورد ، الذي غالبًا ما يُطلق عليه بحق أحد عمالقة الفيزياء في قرننا ، عمل أجيال عديدة من طلابه ، تأثير كبير ليس فقط على العلوم والتكنولوجيا في إيماننا ، ولكن أيضًا على الحياة الملايين من الناس. بالطبع ، لا يسع رذرفورد ، خاصة في نهاية حياته ، إلا أن يتساءل عما إذا كان هذا التأثير سيظل مفيدًا. لكنه كان متفائلاً ، كان يؤمن بالناس وبالعلم ، الذي كرس له حياته كلها.

إرنست رذرفوردتوفي في 19 أكتوبر 1937 في كامبريدج ودُفن في دير وستمنستر

إرنست رذرفورد - اقتباسات

جميع العلوم مقسمة إلى الفيزياء وجمع الطوابع.

فيزيائي شاب: أعمل من الصباح إلى المساء. رذرفورد: ومتى تعتقد؟

لاكي رذرفورد ، أنت دائمًا في الموجة! "هذا صحيح ، لكن أليس أنا من خلق الموجة؟"

إذا لم يستطع عالم أن يشرح معنى عمله للمنظف الذي ينظف مختبره ، فهو نفسه لا يفهم ما يفعله.

الآن ترى أنه لا يوجد شيء مرئي. ولماذا لا يوجد شيء مرئي ، سترى الآن. - من محاضرة مع بيان اضمحلال الراديوم

إرنست رذرفورد

ولد إرنست رذرفورد في 30 أغسطس 1871 بالقرب من بلدة نيلسون (نيوزيلندا) في عائلة مهاجر من اسكتلندا. كان إرنست الرابع من بين اثني عشر طفلاً. عملت والدته كمعلمة ريفية. قام والد عالم المستقبل بتنظيم مشروع النجارة. بتوجيه من والده ، تلقى الصبي تدريبًا جيدًا للعمل في الورشة ، مما ساعده لاحقًا في تصميم وبناء المعدات العلمية.

بعد تخرجه من المدرسة في هافلوك ، حيث كانت تعيش الأسرة في ذلك الوقت ، حصل على منحة دراسية لمواصلة تعليمه في كلية مقاطعة نيلسون ، حيث التحق بها عام 1887. بعد ذلك بعامين ، اجتاز إرنست الامتحان في كلية كانتربري ، أحد فروع جامعة نيوزيلندا في كريتشيستر. في الكلية ، تأثر رذرفورد بشكل كبير بمعلميه: إي دبليو بيكرتون ، الذي قام بتدريس الفيزياء والكيمياء ، وجيه إتش إتش كوك ، عالم الرياضيات. بعد حصوله على درجة البكالوريوس في الآداب في عام 1892 ، بقي رذرفورد في كلية كانتربري واستمر في دراسته بمنحة دراسية في الرياضيات. في العام التالي ، أصبح أستاذًا في الفنون ، بعد أن اجتاز امتحانات الرياضيات والفيزياء بأفضل ما يكون. كان عمل سيده يهتم بالكشف عن موجات الراديو عالية التردد ، والتي ثبت وجودها منذ حوالي عشر سنوات. من أجل دراسة هذه الظاهرة ، قام ببناء جهاز استقبال لاسلكي (قبل سنوات قليلة من قيام ماركوني بذلك) واستقبل معه إشارات مرسلة من زملائه من مسافة نصف ميل.

في عام 1894 ، ظهر أول عمل منشور له ، مغنطة الحديد عن طريق التصريفات عالية التردد ، في New Zealand Philosophical Institute Proceedings. في عام 1895 ، كانت منحة التعليم العلمي شاغرة ، وكان المرشح الأول لهذه المنحة يرفض لأسباب عائلية ، وكان المرشح الثاني رذرفورد. عند وصوله إلى إنجلترا ، تلقى رذرفورد دعوة من جيه جيه طومسون للعمل في كامبريدج في مختبر كافنديش. هكذا بدأ المسار العلمي لراذرفورد.

تأثر طومسون بشدة بأبحاث رذرفورد في موجات الراديو ، وفي عام 1896 اقترح أن يدرس بشكل مشترك تأثير الأشعة السينية على التفريغ الكهربائي في الغازات. في نفس العام ، يظهر العمل المشترك بين طومسون وراذرفورد "حول مرور الكهرباء عبر الغازات المعرضة لتأثير الأشعة السينية". نُشرت الورقة البحثية الأخيرة لروذرفورد بعنوان "الكاشف المغناطيسي للموجات الكهربائية وبعض تطبيقاتها" في العام التالي. بعد ذلك ، ركز جهوده تمامًا على دراسة تفريغ الغاز. في عام 1897 ، ظهر عمله الجديد "عن كهربة الغازات المعرضة للأشعة السينية وامتصاص الأشعة السينية بواسطة الغازات والأبخرة".

توج تعاونهم بنتائج مهمة ، بما في ذلك اكتشاف طومسون للإلكترون ، وهو جسيم ذري يحمل شحنة كهربائية سالبة. بناءً على بحثهم ، افترض طومسون ورذرفورد أنه عندما تمر الأشعة السينية عبر غاز ، فإنها تدمر ذرات ذلك الغاز ، وتطلق عددًا متساويًا من الجسيمات الموجبة والسالبة الشحنة. أطلقوا على هذه الجسيمات أيونات. بعد هذا العمل ، تولى رذرفورد دراسة التركيب الذري.

في عام 1898 ، قبل رذرفورد درجة الأستاذية في جامعة ماكجيل في مونتريال ، حيث بدأ سلسلة من التجارب المهمة المتعلقة بالانبعاث الإشعاعي لعنصر اليورانيوم. رذرفورد ، خلال تجاربه الشاقة للغاية ، غالبًا ما تغلب عليه المزاج الكئيب. بعد كل شيء ، مع كل جهوده ، لم يتلق الأموال الكافية لبناء الأدوات اللازمة. بنى رذرفورد الكثير من المعدات اللازمة للتجارب بيديه. لقد عمل في مونتريال لفترة طويلة - سبع سنوات. كان الاستثناء عام 1900 ، عندما تزوج رذرفورد من ماري نيوتن خلال رحلة قصيرة إلى نيوزيلندا. كان لديهم فيما بعد ابنة.

في كندا ، قام باكتشافات أساسية: اكتشف انبعاث الثوريوم وكشف طبيعة ما يسمى بالنشاط الإشعاعي المستحث. اكتشف مع سودي التحلل الإشعاعي وقانونه. هنا كتب كتاب "النشاط الإشعاعي".

في عملهما الكلاسيكي ، تطرق رذرفورد وسودي إلى السؤال الأساسي عن طاقة التحولات الإشعاعية. بحساب طاقة جسيمات ألفا المنبعثة من الراديوم ، استنتجوا أن "طاقة التحولات الإشعاعية هي على الأقل 20000 مرة ، وربما مليون مرة أكبر من طاقة أي تحول جزيئي." في الذرة أكبر بعدة مرات من الطاقة المنبعثة أثناء التحول الكيميائي المعتاد. هذه الطاقة الهائلة ، في رأيهم ، يجب أن تؤخذ في الاعتبار "عند شرح ظاهرة فيزياء الفضاء". على وجه الخصوص ، يمكن تفسير ثبات الطاقة الشمسية من خلال حقيقة أن عمليات التحول دون الذري تحدث على الشمس.

من المستحيل ألا تندهش من بعد نظر المؤلفين ، الذين رأوا منذ عام 1903 الدور الكوني للطاقة النووية. كان هذا العام هو عام اكتشاف هذا الشكل الجديد من الطاقة ، والذي تحدث عنه رذرفورد وسودي بمثل هذا اليقين ، واصفين إياه بالطاقة داخل الذرة.

إن نطاق عمل رذرفورد العلمي في مونتريال هائل ؛ فقد نشر 66 مقالًا ، سواء بشكل شخصي أو بالاشتراك مع علماء آخرين ، دون احتساب كتاب النشاط الإشعاعي ، الذي جلب شهرة رذرفورد كباحث من الدرجة الأولى. يتلقى دعوة لتولي الكرسي في مانشستر. في 24 مايو 1907 ، عاد رذرفورد إلى أوروبا. بدأت فترة جديدة من حياته.

في مانشستر ، أطلق رذرفورد نشاطًا قويًا ، حيث جذب العلماء الشباب من جميع أنحاء العالم. كان الفيزيائي الألماني هانز جيجر أحد مساعديه النشطين ، مبتكر أول عداد للجسيمات الأولية (عداد جيجر). مارسدن ، ك.فاجانز ، جي موسلي ، جي هيفسي وغيرهم من الفيزيائيين والكيميائيين عملوا مع رذرفورد في مانشستر.

استدعى نيلز بور ، الذي وصل إلى مانشستر في عام 1912 ، هذه الفترة لاحقًا: "في ذلك الوقت ، تجمع عدد كبير من الفيزيائيين الشباب من جميع أنحاء العالم حول رذرفورد ، وقد اجتذبتهم موهبته غير العادية كفيزيائي وقدراته النادرة كمنظم لـ فريق علمي ".

في عام 1908 ، حصل رذرفورد على جائزة نوبل في الكيمياء "لأبحاثه حول اضمحلال العناصر في كيمياء المواد المشعة". في كلمته الافتتاحية نيابة عن الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم ، أشار K.B.Haselberg إلى العلاقة بين العمل الذي قام به رذرفورد وعمل طومسون وهنري بيكريل وبيير وماري كوري. وقال هاسيلبيرج: "أدت الاكتشافات إلى نتيجة مذهلة: عنصر كيميائي ... قادر على التحول إلى عناصر أخرى". أشار رذرفورد في محاضرته التي ألقاها في جائزة نوبل: "هناك كل الأسباب للاعتقاد بأن جسيمات ألفا ، التي تنبعث بحرية من معظم المواد المشعة ، متطابقة في الكتلة والتركيب ويجب أن تتكون من نوى ذرات الهيليوم. لذلك لا يسعنا إلا أن نستنتج أن ذرات العناصر المشعة الأساسية ، مثل اليورانيوم والثوريوم ، يجب أن تُبنى جزئيًا على الأقل من ذرات الهيليوم.

بعد حصوله على جائزة نوبل ، بدأ رذرفورد في دراسة الظاهرة التي لوحظت عندما تم قصف صفيحة من رقائق الذهب الرقيقة بجزيئات ألفا المنبعثة من عنصر مشع مثل اليورانيوم. اتضح أنه بمساعدة زاوية انعكاس جسيمات ألفا ، من الممكن دراسة بنية العناصر الثابتة التي تتكون منها اللوحة. وفقًا للأفكار المقبولة آنذاك ، كان نموذج الذرة مثل حلوى مع الزبيب: تم ​​توزيع الشحنات الموجبة والسالبة بالتساوي داخل الذرة ، وبالتالي لا يمكن تغيير اتجاه حركة جسيمات ألفا بشكل كبير. ومع ذلك ، لاحظ رذرفورد أن بعض جسيمات ألفا انحرفت عن الاتجاه المتوقع إلى حد أكبر بكثير مما تسمح به النظرية. من خلال العمل مع إرنست مارسدن ، الطالب في جامعة مانشستر ، أكد العالم أن عددًا كبيرًا إلى حد ما من جسيمات ألفا ينحرف أكثر مما كان متوقعًا ، بعضها بأكثر من 90 درجة.

التفكير في هذه الظاهرة. اقترح رذرفورد نموذجًا جديدًا للذرة في عام 1911. وفقًا لنظريته ، التي أصبحت مقبولة بشكل عام اليوم ، تتركز الجسيمات المشحونة إيجابياً في المركز الثقيل للذرة ، والجسيمات سالبة الشحنة (الإلكترونات) موجودة في مدار النواة ، على مسافة كبيرة نسبيًا منها. يشير هذا النموذج ، مثل النموذج الصغير للنظام الشمسي ، إلى أن الذرات تتكون في الغالب من مساحة فارغة.

بدأ الاعتراف الواسع بنظرية رذرفورد عندما انضم الفيزيائي الدنماركي نيلز بور إلى عمل عالم في جامعة مانشستر. أظهر بور أن الخصائص الفيزيائية المعروفة لذرة الهيدروجين ، وكذلك ذرات العديد من العناصر الثقيلة ، يمكن تفسيرها من حيث الهيكل الذي اقترحه رذرفورد.

توقف العمل المثمر لمجموعة رذرفورد في مانشستر بسبب الحرب العالمية الأولى. وزعت الحرب الفريق الصديق في دول مختلفة في حالة حرب مع بعضها البعض. موسلي ، الذي كان قد تمجد اسمه للتو باكتشاف كبير في التحليل الطيفي للأشعة السينية ، قُتل ، وظل تشادويك في الأسر الألمانية. عينت الحكومة البريطانية رذرفورد عضوًا في "طاقم الأدميرال للاختراعات والبحوث" - وهي منظمة تم إنشاؤها لإيجاد وسائل لمكافحة الغواصات المعادية. لذلك ، في مختبر رذرفورد ، بدأت الدراسات حول انتشار الصوت تحت الماء من أجل تقديم مبرر نظري لتحديد موقع الغواصات. فقط في نهاية الحرب ، تمكن العالم من استئناف بحثه ، ولكن في مكان مختلف.

بعد الحرب ، عاد إلى مختبر مانشستر وفي عام 1919 قام باكتشاف أساسي آخر. تمكن رذرفورد من تنفيذ التفاعل الأول لتحول الذرات بشكل مصطنع. عن طريق قصف ذرات النيتروجين بجزيئات ألفا. اكتشف رذرفورد أن ذرات الأكسجين تتشكل في هذه العملية. كانت هذه الملاحظة الجديدة دليلاً آخر على قدرة الذرات على التحول. في هذه الحالة ، في هذه الحالة ، يتم إطلاق البروتون من نواة ذرة النيتروجين - وهو جسيم يحمل وحدة شحنة موجبة. نتيجة لأبحاث رذرفورد ، ازداد اهتمام المتخصصين في الفيزياء الذرية بطبيعة النواة الذرية بشكل حاد.

في عام 1919 انتقل رذرفورد إلى جامعة كامبريدج ، خلفًا طومسون كأستاذ للفيزياء التجريبية ومدير مختبر كافنديش ، وفي عام 1921 تولى منصب أستاذ العلوم الطبيعية في المعهد الملكي في لندن. في عام 1925 ، حصل العالم على وسام الاستحقاق البريطاني. في عام 1930 ، تم تعيين رذرفورد رئيسًا للمجلس الاستشاري الحكومي لمكتب البحث العلمي والصناعي. في عام 1931 ، حصل على لقب اللورد وأصبح عضوًا في مجلس اللوردات بالبرلمان الإنجليزي.

سعى رذرفورد إلى التأكد من أن النهج العلمي لإنجاز جميع المهام الموكلة إليه يساهم في تكاثر مجد وطنه. لقد أثبت باستمرار وبنجاح كبير في الهيئات الرسمية الحاجة إلى دعم الدولة الشامل للعمل العلمي والبحثي.

في ذروة حياته المهنية ، اجتذب العالم العديد من الفيزيائيين الشباب الموهوبين للعمل في مختبره في كامبريدج ، بما في ذلك بي إم بلاكت ، وجون كوككروفت ، وجيمس تشادويك ، وإرنست والتون. كما قام العالم السوفيتي كابيتسا بزيارة هذا المختبر.

في إحدى الرسائل ، يدعو كابيتسا رذرفورد التمساح. الحقيقة هي أن رذرفورد كان يتمتع بصوت عالٍ ، ولم يكن يعرف كيف يديره. الصوت القوي للسيد ، الذي التقى بشخص ما في الممر ، حذر من كانوا في المختبرات من نهجه ، وكان لدى الموظفين الوقت "لجمع أفكارهم". في مذكرات البروفيسور رذرفورد ، كتب كابيتسا: "كان مظهره كثيفًا إلى حد ما ، أطول من المتوسط ​​، عيناه زرقاوان ، دائمًا مبتهجان للغاية ، وجهه معبر جدًا. كان متحركًا ، وكان صوته مرتفعًا ، ولم يكن يعرف كيف يعدله جيدًا ، وكان الجميع يعرف ذلك ، وكان من الممكن الحكم بالتنغيم سواء كان الأستاذ في الروح أم لا. في كل أسلوبه في التواصل مع الناس ، ظهر صدقه وعفويته على الفور من الكلمة الأولى. كانت إجاباته دائمًا قصيرة وواضحة ودقيقة. عندما أخبره أحدهم بشيء ما ، كان يتفاعل على الفور ، مهما كان. كان من الممكن مناقشة أي مشكلة معه - بدأ على الفور يتحدث عنها طواعية.

على الرغم من أن هذا ترك رذرفورد نفسه مع وقت أقل للعمل البحثي النشط ، إلا أن اهتمامه العميق بالبحث المستمر والقيادة الواضحة ساعدا في الحفاظ على مستوى عالٍ من العمل المنجز في مختبره.

كان لدى رذرفورد القدرة على تحديد أهم مشاكل علمه ، مما يجعل الروابط غير المعروفة في الطبيعة موضوع البحث. إلى جانب موهبة البصيرة المتأصلة لديه كمنظر ، كان لدى رذرفورد مسار عملي. بفضلها كان دائمًا دقيقًا في شرح الظواهر المرصودة ، مهما بدت غير عادية للوهلة الأولى.

يتذكر الطلاب والزملاء العالم على أنه شخص لطيف ولطيف. لقد أعجبوا بطريقته الإبداعية غير العادية في التفكير ، وتذكروا كيف قال بسعادة قبل بدء كل دراسة جديدة: "آمل أن يكون هذا موضوعًا مهمًا ، لأنه لا يزال هناك الكثير من الأشياء التي لا نعرفها."

قلقًا بشأن السياسات التي انتهجتها الحكومة النازية لأدولف هتلر ، أصبح رذرفورد في عام 1933 رئيسًا لمجلس الإغاثة الأكاديمية ، الذي تم إنشاؤه لمساعدة أولئك الذين فروا من ألمانيا.

حتى نهاية حياته تقريبًا ، تميز بصحة جيدة وتوفي في كامبريدج في 19 أكتوبر 1937 ، بعد مرض قصير. تقديراً للإنجازات البارزة في تطوير العلم ، تم دفن العالم في وستمنستر أبي.

من كتاب 100 من الحائزين على جائزة نوبل مؤلف موسكي سيرجي أناتوليفيتش

إرنست روثرفورد (1871-1937) كما في. Grigoriev: "أعمال إرنست رذرفورد ، الذي غالبًا ما يُطلق عليه بحق أحد عمالقة الفيزياء في قرننا ، عمل عدة أجيال من طلابه ، كان له تأثير هائل ليس فقط على العلوم والتكنولوجيا في قرننا ، ولكن أيضًا تشغيل

من كتاب خواطر وامثال ونكات مشاهير الرجال مؤلف

إرنست رذرفورد (1871-1937) عالم الفيزياء الإنجليزي العلوم مقسمة إلى الفيزياء وجمع الطوابع. * * * حوار بين فيزيائي شاب ورذرفورد: - أعمل من الصباح إلى المساء. - متى تظن؟ * * * ثلاث مراحل للاعتراف بالحقيقة العلمية: الأولى - "هذا سخيف" ، والثانية - "في هذا

من كتاب الموسوعة السوفيتية العظمى (BL) للمؤلف TSB

بلوخ إرنست بلوخ (بلوخ) إرنست (24 يوليو 1880 ، جنيف - 16 يوليو 1959 ، بورتلاند ، أوريغون) ، مؤلف موسيقي سويسري وأمريكي وعازف كمان وقائد ومعلم. ومن بين أساتذته إي. جاك دالكروز وإيسايي. أستاذ في كونسرفتوار جنيف (1911-15). عمل كقائد سيمفوني في

من كتاب الموسوعة السوفيتية العظمى (KR) للمؤلف TSB

من كتاب الموسوعة السوفيتية العظمى (LA) للمؤلف TSB

من كتاب القاموس الكبير للاقتباسات والتعبيرات الشعبية مؤلف دوشينكو كونستانتين فاسيليفيتش

رذرفورد ، إرنست (1871-1937) ، فيزيائي بريطاني 23 ** ومتى تعتقد؟ الرد على الفيزيائي الشاب الذي أعلن أنه يعمل من الصباح إلى

من كتاب تاريخ العالم في الأقوال والاقتباسات مؤلف دوشينكو كونستانتين فاسيليفيتش

56. إرنست روثرفورد (1871-1937) يعتبر إرنست رذرفورد أعظم فيزيائي تجريبي في القرن العشرين. إنه الشخصية المركزية في معرفتنا بالنشاط الإشعاعي ، وهو أيضًا الرجل الذي وضع الأساس للفيزياء النووية. بصرف النظر عن الخاص بك

من كتاب المؤلف

كيف صنف إرنست رذرفورد العلوم؟ في معظم القرن العشرين (من العقد الأول من القرن العشرين إلى الستينيات) ، نظر العديد من علماء الفيزياء بازدراء إلى زملائهم العلماء الذين يجرون أبحاثًا في مجالات أخرى من العلوم الطبيعية. يقولون ذلك عند زوجة أميركي

من كتاب المؤلف

رذرفورد (ريزفورد) ، إرنست (رذرفورد ، إرنست ، 1871-1937) ، فيزيائي إنجليزي 52 العلوم مقسمة إلى فيزياء وجمع الطوابع. كما ورد في الكتاب "نكتة رذرفورد الشهيرة". جي بي بيركس "إرنست رذرفورد في مانشستر" (1962). ؟ بيركس جيه بي راذرفورد في مانشستر. - لندن ، 1962 ، ص.

من كتاب المؤلف

بيفين ، إرنست (1881-1951) ، سياسي بريطاني من حزب العمال ، 1945-1951. وزير الخارجية 29 إذا فتحت صندوق باندورا هذا ، فأنت لا تعرف نوع أحصنة طروادة التي ستقفز من هناك. الواردة في الكتاب. ر. باركلي "إرنست بيفين ووزارة الخارجية" (1975).

من كتاب المؤلف

رينان ، إرنست (رينان ، إرنست ، 1823-1892) ، المؤرخ الفرنسي 23 ب المعجزة اليونانية. // معجزة اليونان. "الصلاة إلى الأكروبوليس" (1888) "لفترة طويلة لم أعد أؤمن بمعجزة بالمعنى الحرفي ؛ وبدا لي المصير الفريد للشعب اليهودي ، الذي قاد إلى المسيح والمسيحية ، شيئًا ما

(1871-1937) عالم فيزياء إنجليزي ، مؤسس الفيزياء النووية

ولد إرنست رذرفورد في سبرينج جروف (الآن برايت ووتر) في نيوزيلندا ، في عائلة اسكتلندية بسيطة. كان والده جيمس رذرفورد يعمل على عجلات وكانت والدته مارثا طومسون معلمة. كان إرنست الرابع من بين اثني عشر طفلاً. منذ الطفولة ، كان فتى شديد الانتباه ويعمل بجد. بعد تخرجه من المدرسة الابتدائية كأفضل طالب ، تلقى إرنست منحة دراسية لمواصلة تعليمه في كلية مقاطعة نيلسون ، حيث التحق عام 1887 بالصف الخامس. هنا بالفعل تجلت قدراته الاستثنائية في الرياضيات ؛ كان جيدًا أيضًا في الفيزياء والكيمياء والأدب واللاتينية والفرنسية. كان إرنست مغرمًا ببناء آليات مختلفة عندما كان طفلاً: لقد صنع نماذج من الطواحين المائية والسيارات وحتى صنع الكاميرا.

بعد تخرجه من الكلية ، التحق بكلية كانتربري في جامعة نيوزيلندا في كرايستشيرش. هنا بدأ رذرفورد في دراسة الفيزياء والكيمياء بجدية أكبر ، وعمل في دوائر الطلاب ، وكان حتى أحد المبادرين لإنشاء مجتمع طلابي علمي في الجامعة.

بعد قراءة مقال للفيزيائي الألماني هاينريش هيرتز حول اكتشاف الموجات الكهرومغناطيسية ، قرر رذرفورد التحقيق في خصائصها. ولكن كانت هناك مشكلة في الكشف عن الموجات الكهرومغناطيسية الواردة. تمكن من إثبات أن وجودهم يمكن الحكم عليه من خلال إزالة مغنطة الحديد. كان أول اكتشاف حقيقي لرذرفورد البالغ من العمر 23 عامًا.

في عام 1894 ، تخرج إرنست من الكلية بمرتبة الشرف وحصل على درجة الماجستير في الفيزياء والرياضيات. أصبح مدرسًا للفيزياء في المدرسة الثانوية ، لكنه لم يتفوق في هذا المجال. في عام 1895 ، حصل على أكبر منحة دراسية - "منحة 1851" ، والتي أتاحت الدراسة في أفضل المعامل في البلاد. في خريف عام 1895 ، وصل رذرفورد إلى كامبريدج - المركز العلمي لإنجلترا - وبدأ العمل في مختبر كافنديش تحت إشراف الفيزيائي الإنجليزي البارز جوزيف جون طومسون (1856-1940).

يواصل إرنست بحثه في مجال الموجات الكهرومغناطيسية ، وفي عام 1896 تمكن من إنشاء اتصالات لاسلكية على مسافة حوالي 3 كيلومترات. لم يكن الجانب العملي من الاتصالات اللاسلكية ذا أهمية بالنسبة له ، وبالتالي توقف عن عمله في هذا المجال ، وأعطى جهاز الإرسال للمهندس الإيطالي جي ماركوني ، الذي استخدمه في بحثه. في هذا الوقت ، بدأ رذرفورد ، بالاشتراك مع جيه جيه طومسون ، العمل على دراسة تأين الغازات والهواء بطرق مختلفة ، بما في ذلك الأشعة السينية. ولكن بعد اكتشاف بيكريل النشاط الإشعاعي في عام 1896 ، بدأ رذرفورد في مقارنة أشعة رونتجن وبيكريل.

في عام 1898 تم تعيينه أستاذًا للفيزياء في جامعة ماكجيل في مونتريال ووصل إلى كندا في سبتمبر من ذلك العام. عمل في جامعة ماكجيل لمدة 9 سنوات - حتى 1907 - وقام بالعديد من الاكتشافات المهمة. في عام 1898 ، بدأ رذرفورد في دراسة إشعاع اليورانيوم ، ونشرت نتائجه عام 1899 في مقال بعنوان "إشعاع اليورانيوم والموصلية الكهربائية الناتجة عنه". من خلال التحقيق في إشعاع اليورانيوم في مجال مغناطيسي ، وجد رذرفورد أنه يتكون من مكونين. المكون الأول ، الذي ينحرف في اتجاه واحد ويمكن امتصاصه بسهولة بواسطة ورقة ، أطلق عليه اسم أشعة ألفا ، والثاني ، الذي ينحرف في الاتجاه المعاكس وله قوة اختراق أكبر ، أشعة بيتا.

في عام 1900 اكتشف فيلار مكونًا آخر في إشعاع اليورانيوم لم ينحرف في مجال مغناطيسي وله أكبر قوة اختراق ، أطلق عليه اسم أشعة جاما. في عام 1900 ، أثناء دراسة النشاط الإشعاعي للثوريوم ، اكتشف رذرفورد غازًا جديدًا ، أطلق عليه لاحقًا اسم الرادون. جنبا إلى جنب مع الفيزيائي والكيميائي الإنجليزي فريدريك سودي ، في 1902-1903 طور نظرية التحلل الإشعاعي ووضع قانون التحولات الإشعاعية. تنبأ رذرفورد بوجود عناصر ما بعد اليورانيوم. وكانت نتيجة تسع سنوات من عمل العالم في مونتريال أكثر من 50 مقالة علمية منشورة وكتاب "النشاط الإشعاعي" الذي لخص كل ما عرفه العلم عن هذه الظاهرة.

أصبح اسم رذرفورد معروفًا ، وتلقى دعوة لتولي منصب أستاذ الفيزياء في جامعة مانشستر ومدير المختبر الفيزيائي. في 24 مايو 1907 ، عاد إرنست رذرفورد إلى أوروبا وبدأ في العمل على كشف طبيعة جسيمات ألفا ومرورها عبر المادة ، والتي بدأ دراستها مرة أخرى في كندا. للبحث في تحويل العناصر وكيمياء المواد المشعة ، حصل على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1908.

في مانشستر ، أنشأ رذرفورد فريقًا من الباحثين البارزين من جميع أنحاء العالم ، من بينهم الفيزيائي الألماني هانز جيجر (1882-1945) ، والفيزيائي الإنجليزي هنري موسلي (1887-1915) ، والفيزيائي النيوزيلندي ، في ذلك الوقت. طالب عام ، إرنست مارسدن (1889 - 1970) وعلماء آخرون. تم إجراء أكبر اكتشافات رذرفورد العلمية في جو من الإبداع العلمي الجماعي. في عام 1908 ، قام مع جيجر بتصميم جهاز لتسجيل الجسيمات المشحونة الفردية ، يسمى عداد جيجر. في عام 1909 اكتشف طبيعة جسيمات ألفا: فهي ذرات هيليوم مؤينة مضاعفة. في عام 1911 ، بناءً على نتائج التجارب التي أجراها طلابه مارسدن وجيجر ، أنشأ قانون تشتت جسيمات ألفا بواسطة ذرات من عناصر مختلفة ، مما دفعه في مايو 1911 إلى إنشاء نموذج جديد للذرة - كوكبي. وفقًا لهذا النموذج ، تشبه الذرة النظام الشمسي: يوجد في المركز نواة موجبة ضخمة يبلغ قطرها حوالي 10 12 سم ، تدور حولها الإلكترونات السالبة في مدارات دائرية. يتطابق عدد الشحنات الموجبة الأولية الموجودة في النواة الذرية مع الرقم التسلسلي للعنصر في جدول D. I.

قبل أن يتمكن رذرفورد من الصياح ، "الآن أعرف كيف تبدو الذرة!" ، كان على مارسدن وجيجر تسجيل وإحصاء أكثر من مليوني وميض (ومضات) من جسيمات ألفا بالكاد يمكن رؤيتها.

في عام 1912 ، جاء الفيزيائي الدنماركي البارز نيلز بور إلى مانشستر. تمكن من القضاء على تناقضات النموذج الكوكبي للذرة الذي اقترحه رذرفورد. نتيجة لعمله ، ظهر نموذج رذرفورد-بور للذرة ، والذي يمثل بداية فيزياء الكم والنووية.

في عام 1914 ، طرح رذرفورد فكرة التحول الاصطناعي للنواة الذرية. لكن اندلاع الحرب العالمية الأولى أوقف البحث وشتت الفريق الصديق إلى دول مختلفة متحاربة. كان رذرفورد نفسه مشاركًا في الأبحاث العسكرية وكان يطور أساليب صوتية لمحاربة الغواصات الألمانية. في المقدمة عام 1915 ، عن عمر يناهز 28 عامًا ، قُتل هنري موزلي - أحد أفضل طلابه ، الذين تمجدوا اسمه باكتشاف كبير في التحليل الطيفي بالأشعة السينية. كان جيمس تشادويك في الأسر الألمانية ، وقاتل مارسدن في فرنسا ، وعاد نيلز بور إلى كوبنهاغن. فقط بعد الحرب تمكن رذرفورد من استئناف بحثه.

في عام 1919 ، انتقل إلى كامبريدج ، حيث شغل منصب أستاذ في جامعة كامبريدج وخلف أستاذه جيه جيه طومسون ، وأصبح مديرًا لمختبر كافنديش. شغل العالم هذا المنصب حتى نهاية حياته. يحقق البحث المستمر نتائج رائعة: تم إجراء تفاعل نووي اصطناعي لتحويل النيتروجين إلى أكسجين ، مما أرسى أسس الفيزياء النووية الحديثة. في عام 1920 ، تنبأ رذرفورد بوجود النيوترون ، وهو جسيم محايد يساوي كتلة نواة الهيدروجين. تم اكتشاف هذا الجسيم في عام 1932 من قبل تلميذه ومعاونه تشادويك ، الذي حصل على جائزة نوبل فيما يتعلق بهذا. أصبح معمل كافنديش ، بقيادة رذرفورد ، مكة العلمية للفيزيائيين من جميع البلدان.

كان يعامل طلابه برعاية استثنائية ، واصفا إياهم بمودة بـ "الأولاد" ، ولم يسمح لهم بالعمل في المختبر لأكثر من ستة مساءا ، ولم يسمح لهم في عطلة نهاية الأسبوع بالعمل إطلاقا. كان يرشد طلابه مثل "والد الأسرة المحبوب" ، وكانوا يسمون معلمهم بمودة "الأب". كل يوم ، كان رذرفورد يجمع الموظفين على كوب من الشاي لمناقشة المشاكل العلمية ونتائج التجارب ، وكذلك قضايا السياسة والفن والأدب. كان العالم العظيم خاليًا تمامًا من أي تيبس وتكلف ورغبة في خلق جو من الإعجاب من حوله.

كما درس الفيزيائيون السوفيتيون Yu. B. Khariton ، A.I Leipunsky ، K.D.Sinelnikov ، L.D Landau وآخرون تحت قيادته. في عام 1921 ، جاء عالم الفيزياء السوفيتي الشاب بيوتر ليونيدوفيتش كابيتسا (1894-1984) إلى رذرفورد في كامبريدج وعمل هناك لمدة 13 عامًا. أصبح متعاونًا نشطًا وصديقًا لروذرفورد ، ولبى توقعات معلمه ، وحقق نتائج علمية بارزة. في عام 1971 ، بمبادرة من P. L. Kapitsa ، بمناسبة الذكرى المئوية لميلاد العالم في بلدنا ، تم إصدار ميدالية Rutherford التذكارية ونشرت مجموعة من أعماله.

كان عضوًا في جميع أكاديميات العلوم في العالم ، منذ عام 1925 - عضوًا أجنبيًا في أكاديمية العلوم في الاتحاد السوفيتي ؛ من 1903 عضوًا في الجمعية الملكية في لندن ، ومن 1925 إلى 1930 - رئيسًا لها. في عام 1931 أصبح بارونًا وأصبح اللورد نيلسون. حصل المجرب العظيم على جميع جوائز العالم العلمي لمزاياه العلمية.

توفي إرنست رذرفورد في 19 أكتوبر 1937 عن عمر يناهز 66 عامًا. كانت وفاته خسارة فادحة للعلم والعديد من الطلاب والبشرية جمعاء. دفن الفيزيائي العظيم في وستمنستر أبي - في كاتدرائية سانت بول ، بجوار قبور آي نيوتن ، إم فاراداي ، سي. داروين ، في. هيرشل ، في أحد بلاطات الكاتدرائية ، المسمى "ركن العلوم ".