ارنست رادرفورد (عکس بعداً در مقاله منتشر شد)، بارون رادرفورد از نلسون و کمبریج (زاده 30/08/1871 در اسپرینگ گروو، نیوزیلند - درگذشته 1937/10/19 در کمبریج، انگلستان) یک فیزیکدان بریتانیایی است که اصالتاً اهل نیوزیلند است. ، که بزرگترین آزمایشگر از زمان مایکل فارادی (1791-1867) به شمار می رود. او یک شخصیت مرکزی در زمینه رادیواکتیویته بود و مفهوم او از ساختار اتم بر فیزیک هسته ای تسلط داشت. او در سال 1908 برنده جایزه نوبل شد، رئیس انجمن سلطنتی (1925-1930) و انجمن بریتانیا برای پیشرفت علم (1923) بود. در سال 1925 او به نشان شایستگی پذیرفته شد و در سال 1931 به او اعطا شد و عنوان لرد نلسون را دریافت کرد.

ارنست رادرفورد: بیوگرافی کوتاه در سالهای اولیه زندگی

جیمز پدر ارنست در اواسط قرن نوزدهم در کودکی از اسکاتلند به نیوزیلند نقل مکان کرد که اخیراً توسط اروپایی ها ساکن شده بود و در آنجا به کشاورزی مشغول بود. مادر رادرفورد - مارتا تامپسون - در نوجوانی از انگلستان آمد و به عنوان معلم مدرسه کار کرد تا اینکه ازدواج کرد و صاحب ده فرزند شد که ارنست چهارمین (و دومین پسر) آنها بود.

ارنست تا سال 1886 در مدارس دولتی رایگان شرکت کرد تا اینکه بورسیه تحصیلی دبیرستان خصوصی نلسون را گرفت. دانش آموز تیزهوش تقریباً در هر درس، به ویژه در ریاضیات، سرآمد بود. بورسیه دیگری به رادرفورد کمک کرد تا در سال 1890 در کالج کانتربری، یکی از چهار پردیس دانشگاه نیوزلند ثبت نام کند. این مؤسسه کوچکی بود که تنها هشت معلم و کمتر از 300 دانش آموز داشت. استعداد جوان خوش شانس بود که معلمان عالی داشت که با شواهد قابل اعتماد، علاقه به تحقیقات علمی را در او برانگیختند.

پس از اتمام دوره سه ساله تحصیلی، ارنست رادرفورد لیسانس شد و برای یک سال تحصیلات تکمیلی در کانتربری بورسیه تحصیلی دریافت کرد. با تکمیل آن در پایان سال 1893، او مدرک کارشناسی ارشد هنر - اولین مدرک پیشرفته در فیزیک، ریاضیات و فیزیک ریاضی را دریافت کرد. از او خواسته شد یک سال دیگر در کرایست چرچ بماند تا آزمایشات مستقلی انجام دهد. تحقیقات رادرفورد در مورد توانایی تخلیه الکتریکی با فرکانس بالا، مانند تخلیه الکتریکی از خازن، برای مغناطیسی کردن آهن در اواخر سال 1894، مدرک لیسانس علوم را برای او به ارمغان آورد. در این دوره او عاشق مری نیوتن، دختر زنی که در خانه اش ساکن شد، شد. آنها در سال 1900 ازدواج کردند. در سال 1895، رادرفورد بورسیه ای به نام نمایشگاه جهانی 1851 در لندن دریافت کرد. او تصمیم گرفت تحقیقات خود را در آزمایشگاه کاوندیش ادامه دهد، که جی جی تامسون، متخصص برجسته اروپا در زمینه تشعشعات الکترومغناطیسی، در سال 1884 مسئولیت آن را بر عهده گرفت.

کمبریج

با توجه به اهمیت روزافزون علم، دانشگاه کمبریج قوانین خود را تغییر داده است تا به فارغ‌التحصیلان سایر دانشگاه‌ها اجازه دهد پس از دو سال تحصیل و انجام کارهای تحقیقاتی قابل قبول، مدرک خود را تکمیل کنند. رادرفورد اولین دانشجوی پژوهشی بود. ارنست، علاوه بر نشان دادن مغناطش توسط تخلیه نوسانی آهن، دریافت که سوزن بخشی از مغناطش خود را در میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط یک جریان متناوب از دست می دهد. این امکان ایجاد آشکارساز امواج الکترومغناطیسی تازه کشف شده را فراهم کرد. در سال 1864، فیزیکدان نظری اسکاتلندی، جیمز کلرک ماکسول، وجود آنها را پیش بینی کرد و در 1885-1889. هاینریش هرتز فیزیکدان آلمانی آنها را در آزمایشگاه خود کشف کرد. دستگاه رادرفورد برای تشخیص امواج رادیویی ساده‌تر بود و پتانسیل تجاری داشت. سال بعد، دانشمند جوان در آزمایشگاه کاوندیش گذراند و برد و حساسیت ابزار را افزایش داد، که می‌توانست سیگنال‌ها را در فاصله نیم مایلی دریافت کند. با این حال، رادرفورد فاقد بینش بین قاره ای و مهارت های کارآفرینی گوگلیمو مارکونی ایتالیایی بود که تلگراف بی سیم را در سال 1896 اختراع کرد.

تحقیق یونیزاسیون

رادرفورد بدون اینکه اشتیاق قدیمی خود به ذرات آلفا را کنار بگذارد، پراکندگی جزئی آنها را پس از تعامل با فویل مورد مطالعه قرار داد. گایگر به او ملحق شد و آنها داده های معناداری بیشتری به دست آوردند. در سال 1909، زمانی که دانشجوی کارشناسی ارنست مارسدن به دنبال موضوعی برای پروژه تحقیقاتی خود بود، ارنست به او پیشنهاد داد زوایای پراکندگی بزرگ را مطالعه کند. مارسدن کشف کرد که تعداد کمی از ذرات α بیش از 90 درجه از جهت اصلی خود منحرف شده‌اند، و رادرفورد اظهار داشت که این امر تقریباً غیرممکن است، مثل اینکه یک پرتابه 15 اینچی به یک ورق دستمال کاغذی شلیک کند و به تیرانداز برخورد کند. .

مدل اتم

رادرفورد در سال 1944 با تأمل در مورد چگونگی انحراف چنین ذره باردار سنگین توسط جاذبه یا دافعه الکترواستاتیکی از طریق چنین زاویه بزرگی به این نتیجه رسید که یک اتم نمی تواند یک جامد همگن باشد. به نظر او عمدتاً از فضای خالی و یک هسته کوچک تشکیل شده است که تمام جرم آن در آن متمرکز است. رادرفورد ارنست مدل اتم را با شواهد تجربی متعدد تایید کرد. این بزرگترین کمک علمی او بود، اما در خارج از منچستر توجه کمی به آن شد. اما در سال 1913، نیلز بور، فیزیکدان دانمارکی، اهمیت این کشف را نشان داد. یک سال قبل از آن او از آزمایشگاه رادرفورد بازدید کرده بود و به عنوان عضو هیئت علمی در 1914-1916 بازگشت. او توضیح داد که رادیواکتیویته در هسته وجود دارد، در حالی که خواص شیمیایی توسط الکترون های در حال چرخش تعیین می شود. مدل بور از اتم باعث ایجاد مفهوم جدیدی از کوانتوم ها (یا مقادیر گسسته انرژی) در الکترودینامیک مدارها شد و او خطوط طیفی را به عنوان آزاد شدن یا جذب انرژی توسط الکترون ها در حین حرکت از یک مدار به مدار دیگر توضیح داد. . هنری موزلی، یکی دیگر از شاگردان رادرفورد، به طور مشابه توالی طیف اشعه ایکس عناصر را با بار هسته ای توضیح داد. بنابراین تصویر منسجم جدیدی از فیزیک اتم ایجاد شد.

زیردریایی ها و واکنش هسته ای

جنگ جهانی اول آزمایشگاهی را که توسط ارنست رادرفورد اداره می شد ویران کرد. حقایق جالب از زندگی یک فیزیکدان در این دوره مربوط به مشارکت او در ساخت سلاح های ضد زیردریایی و همچنین عضویت در شورای اختراعات و تحقیقات علمی دریاسالاری است. زمانی که فرصت بازگشت به کارهای علمی قبلی خود را یافت، به مطالعه برخورد ذرات آلفا با گازها روی آورد. در مورد هیدروژن، همانطور که انتظار می رفت، آشکارساز تشکیل پروتون های جداگانه را ثبت کرد. اما پروتون ها در هنگام بمباران اتم های نیتروژن نیز ظاهر شدند. در سال 1919، ارنست رادرفورد یک کشف دیگر را به اکتشافات خود اضافه کرد: او توانست به طور مصنوعی یک واکنش هسته ای را در یک عنصر پایدار برانگیزد.

بازگشت به کمبریج

واکنش‌های هسته‌ای این دانشمند را در طول زندگی حرفه‌ای خود به خود مشغول کرد، که دوباره در کمبریج اتفاق افتاد، جایی که رادرفورد در سال 1919 جانشین تامسون به عنوان مدیر آزمایشگاه کاوندیش دانشگاه شد. ارنست همکار خود در دانشگاه منچستر، فیزیکدان جیمز چادویک را به اینجا آورد. آنها با هم تعدادی از عناصر سبک را با ذرات آلفا بمباران کردند و باعث دگرگونی های هسته ای شدند. اما آنها قادر به نفوذ به هسته های سنگین تر نبودند، زیرا ذرات آلفا به دلیل همان بار توسط آنها دفع می شد و دانشمندان نمی توانستند تشخیص دهند که آیا این اتفاق به طور جداگانه یا همراه با هدف رخ داده است. در هر دو مورد، تکنولوژی پیشرفته تری مورد نیاز بود.

انرژی های بالاتر در شتاب دهنده های ذرات مورد نیاز برای حل اولین مشکل در اواخر دهه 1920 در دسترس قرار گرفت. در سال 1932، دو دانش آموز رادرفورد - جان کاکرافت انگلیسی و ارنست والتون ایرلندی - اولین کسانی بودند که واقعاً یک دگرگونی هسته ای ایجاد کردند. آنها با کمک یک شتاب دهنده خطی ولتاژ بالا، لیتیوم را با پروتون بمباران کردند و آن را به دو ذره α تقسیم کردند. برای این کار آنها جایزه نوبل فیزیک 1951 را دریافت کردند. چارلز ویلسون اسکاتلندی در کاوندیش یک محفظه مه ایجاد کرد که تأیید بصری مسیر ذرات باردار را ارائه کرد، که به همین دلیل در سال 1927 همان جایزه معتبر بین المللی را به او اعطا کرد. در سال 1924، فیزیکدان انگلیسی پاتریک بلکت، محفظه ابر را تغییر داد تا از حدود 400000 عکس بگیرد. آلفا برخورد کرد و متوجه شد که بیشتر آنها از نوع الاستیک معمولی بودند و 8 مورد با فروپاشی همراه بودند که در آن ذره α قبل از اینکه به دو قطعه تقسیم شود توسط هسته هدف جذب شد. این گام مهمی در درک واکنش های هسته ای بود که به خاطر آن جایزه نوبل فیزیک در سال 1948 به بلکت اعطا شد.

کشف نوترون و همجوشی گرما هسته ای

کاوندیش همچنین به محلی برای آثار جالب دیگر تبدیل شده است. وجود نوترون توسط رادرفورد در سال 1920 پیش بینی شد. پس از جستجوی طولانی، در سال 1932 چادویک این ذره خنثی را کشف کرد و ثابت کرد که هسته از نوترون ها و پروتون ها تشکیل شده است و همکارش، فیزیکدان انگلیسی نورمن فدر، به زودی نشان داد که نوترون ها می توانند واکنش های هسته ای را راحت تر از ذرات باردار ایجاد کنند. رادرفورد، مارک اولیفانت از استرالیا و پل هارتک از اتریش در سال 1934 با آب سنگین کشف شده اخیر در ایالات متحده آمریکا، دوتریوم را با دوترون بمباران کردند و اولین همجوشی حرارتی هسته ای را انجام دادند.

زندگی خارج از فیزیک

این دانشمند سرگرمی های غیرعلمی متعددی از جمله گلف و موتوراسپرت داشت. ارنست رادرفورد، به طور خلاصه، لیبرال بود، اما از نظر سیاسی فعال نبود، اگرچه به عنوان رئیس شورای مشورتی وزارت تحقیقات علمی و صنعتی دولت خدمت کرد و رئیس مادام العمر (از سال 1933) شورای کمک علمی، سازمانی بود که ایجاد شد. برای کمک به دانشمندانی که از آلمان نازی گریخته اند. در سال 1931 او یک همسال شد، اما این رویداد تحت الشعاع مرگ دخترش قرار گرفت که هشت روز قبل از آن درگذشت. یک دانشمند برجسته پس از یک بیماری کوتاه در کمبریج درگذشت و در کلیسای وست مینستر به خاک سپرده شد.

ارنست رادرفورد: حقایق جالب

• او با بورس تحصیلی در کالج کانتربری دانشگاه نیوزلند تحصیل کرد و مدرک لیسانس و فوق لیسانس گرفت و دو سال را صرف تحقیق کرد که منجر به اختراع نوع جدیدی از رادیو شد.
• ارنست رادرفورد اولین فارغ التحصیل غیر کمبریج بود که اجازه یافت کار تحقیقاتی در آزمایشگاه کاوندیش زیر نظر سر جی جی تامسون انجام دهد.
• در طول جنگ جهانی اول او برای حل مشکلات عملی کشف زیردریایی ها کار کرد.
• در دانشگاه مک گیل در کانادا، ارنست رادرفورد به همراه شیمیدان فردریک سودی، نظریه فروپاشی اتمی را ایجاد کردند.
• در دانشگاه ویکتوریا در منچستر، او و توماس رویدز ثابت کردند که تشعشعات آلفا از یون های هلیوم تشکیل شده است.
• تحقیقات رادرفورد در مورد تجزیه عناصر و مواد رادیواکتیو جایزه نوبل را در سال 1908 به ارمغان آورد.
• این فیزیکدان معروف ترین آزمایش گایگر-مارسدن خود را که ماهیت هسته ای اتم را نشان می داد، پس از دریافت جایزه از آکادمی سوئد انجام داد.
• 104 عنصر شیمیایی، روترفوردیوم، به افتخار او نامگذاری شد که تا سال 1997 در اتحاد جماهیر شوروی و فدراسیون روسیه به آن کورچاتوویوم می گفتند.

رادرفورد ارنست
تولد: 30 اوت 1871
درگذشت: 19 اکتبر 1937.

زندگینامه

سر ارنست رادرفورد (Eng. Ernest Rutherford؛ 30 اوت 1871، اسپرینگ گروو، نیوزیلند - 19 اکتبر 1937، کمبریج) فیزیکدان بریتانیایی نیوزیلندی الاصل بود.

معروف به "پدر" فیزیک هسته ای. برنده جایزه نوبل شیمی در سال 1908.

او در سال 1911 با آزمایش معروف خود در مورد پراکندگی ذرات α، وجود یک هسته با بار مثبت در اتم ها و الکترون های دارای بار منفی در اطراف آن را ثابت کرد. بر اساس نتایج آزمایش، او یک مدل سیاره ای از اتم ایجاد کرد.

رادرفورد در نیوزیلند در دهکده کوچک اسپرینگ گروو (eng. Spring Grove)، واقع در شمال جزیره جنوبی در نزدیکی شهر نلسون، در خانواده یک کشاورز که کتان پرورش می داد، به دنیا آمد. پدر - جیمز رادرفورد، از پرث (اسکاتلند) مهاجرت کرد. مادر - مارتا تامپسون، اصالتا اهل هورنچرچ، اسکس، انگلستان. در این زمان، سایر اسکاتلندی ها به کبک (کانادا) مهاجرت کردند، اما خانواده رادرفورد بدشانس بودند و دولت یک بلیط کشتی بخار رایگان به نیوزیلند و نه به کانادا ارائه داد.

ارنست چهارمین فرزند یک خانواده دوازده فرزندی بود. او حافظه ای شگفت انگیز، سلامتی و قدرت داشت. او با نمرات 580 از 600 و 50 پوند جایزه برای ادامه تحصیل در کالج نلسون با نمره ممتاز از دبستان فارغ التحصیل شد. بورسیه دیگری به او اجازه داد تا تحصیلات خود را در کالج کانتربری در کرایست چرچ (دانشگاه نیوزلند کنونی) ادامه دهد. در آن زمان دانشگاه کوچکی بود با 150 دانشجو و فقط 7 استاد. رادرفورد به علم علاقه دارد و از روز اول کار تحقیقاتی را آغاز می کند.

پایان نامه کارشناسی ارشد او که در سال 1892 نوشته شده بود، "مغناطیس کردن آهن در هنگام تخلیه با فرکانس بالا" نام داشت. کار مربوط به تشخیص امواج رادیویی با فرکانس بالا بود که وجود آنها در سال 1888 توسط فیزیکدان آلمانی هاینریش هرتز به اثبات رسید. رادرفورد دستگاهی را اختراع و ساخت - یک آشکارساز مغناطیسی، یکی از اولین گیرنده های امواج الکترومغناطیسی.

پس از فارغ التحصیلی از دانشگاه در سال 1894، رادرفورد به مدت یک سال در دبیرستان معلم بود. با استعدادترین افراد جوان تاج و تخت بریتانیا که در مستعمرات زندگی می کردند، هر دو سال یک بار بورسیه ویژه ای به نام نمایشگاه جهانی 1851 دریافت می کردند - 150 پوند در سال، که امکان رفتن به انگلستان برای پیشرفت بیشتر را فراهم می کرد. علوم پایه. در سال 1895، رادرفورد این بورسیه را دریافت کرد، زیرا کسی که اولین بار آن را دریافت کرد - مک کلارن، آن را رد کرد. در پاییز همان سال، رادرفورد با قرض گرفتن پول برای بلیط انگلستان، به آزمایشگاه کاوندیش در دانشگاه کمبریج وارد انگلستان شد و اولین دانشجوی دکترا مدیر آن جوزف جان تامسون شد. سال 1895 اولین سالی بود (به ابتکار جی جی تامسون) که دانشجویان سایر دانشگاه ها می توانستند به کار علمی در آزمایشگاه های کمبریج ادامه دهند. به همراه رادرفورد، جان مک لنان، جان تاونسند و پل لانگوین از این فرصت استفاده کردند و در آزمایشگاه کاوندیش ثبت نام کردند. با لانگوین رادرفورددر یک اتاق کار کردند و با او دوست شدند، این دوستی تا پایان عمر آنها ادامه داشت.

در همان سال، 1895، نامزدی با مری جورجینا نیوتن (1876-1945)، دختر مهماندار پانسیونی که رادرفورد در آن زندگی می کرد، منعقد شد. (این عروسی در سال 1900 برگزار شد، 30 مارس 1901 آنها صاحب یک دختر شدند - ایلین مری (1901-1930)، که بعدها همسر رالف فاولر، اخترفیزیکدان مشهور بود.)

رادرفورد قصد داشت امواج رادیویی یا امواج هرتزی را مطالعه کند، در امتحانات فیزیک بگذرد و مدرک کارشناسی ارشد بگیرد. اما سال بعد معلوم شد که اداره پست بریتانیا پول مارکونی را برای همین کار اختصاص داده و از تامین مالی آن در آزمایشگاه کاوندیش خودداری کرده است. از آنجایی که بورس تحصیلی حتی برای غذا کافی نبود، رادرفورد مجبور شد به عنوان معلم و دستیار جی جی تامسون با موضوع مطالعه فرآیند یونیزاسیون گاز تحت تأثیر اشعه ایکس شروع به کار کند. رادرفورد به همراه جی جی تامسون پدیده اشباع جریان در طول یونیزاسیون گاز را کشف می کند.

رادرفورد در سال 1898 پرتوهای آلفا و بتا را کشف کرد. یک سال بعد، پل ویلارد تابش گاما را کشف کرد (نام این نوع پرتوهای یونیزان نیز مانند دو مورد اول توسط رادرفورد مطرح شد).

از تابستان 1898، این دانشمند اولین گام ها را در مطالعه پدیده تازه کشف شده رادیواکتیویته اورانیوم و توریم برداشته است. در پاییز، رادرفورد به پیشنهاد تامسون، با غلبه بر رقابت 5 نفره، با حقوق 500 پوند استرلینگ یا 2500 دلار کانادا، سمت استادی دانشگاه مک گیل مونترال (کانادا) را می گیرد. در این دانشگاه، رادرفورد به طور مثمر ثمری با فردریک سودی، در آن زمان دستیار آزمایشگاهی در دانشکده شیمی بود که بعدها (مانند رادرفورد) برنده جایزه نوبل شیمی (1921) شد. در سال 1903، رادرفورد و سودی ایده انقلابی تبدیل عناصر در فرآیند واپاشی رادیواکتیو را مطرح کردند و اثبات کردند. در سال 1905، در سپتامبر، به مدت یک سال در مونترال، برای مطالعه به آزمایشگاه رادرفورد آمد. اتو هان، برنده آینده نوبل شیمی از آلمان.

رادرفورد که به دلیل کارش در زمینه رادیواکتیویته به محبوبیت زیادی دست یافت، به دانشمندی مورد تقاضا تبدیل شد و پیشنهادهای شغلی متعددی در مراکز تحقیقاتی در سراسر جهان دریافت کرد. در بهار 1907، کانادا را ترک کرد و در دانشگاه ویکتوریا (دانشگاه منچستر کنونی) در منچستر (انگلیس) به عنوان استادی شروع کرد، جایی که حقوق او حدود 2.5 برابر بیشتر بود.

در سال 1908، رادرفورد جایزه نوبل شیمی را "به دلیل تحقیقاتش در مورد تجزیه عناصر در شیمی مواد رادیواکتیو" دریافت کرد.

یک رویداد مهم و شادی آور در زندگی او انتخاب دانشمندی به عضویت انجمن سلطنتی لندن در سال 1903 بود و از سال 1925 تا 1930 به عنوان رئیس آن فعالیت کرد. رادرفورد از 1931 تا 1933 رئیس موسسه فیزیک بود.

در سال 1914 به رادرفورد عنوان اشراف اعطا شد و "سر ارنست" شد. در 12 فوریه، در کاخ باکینگهام، پادشاه به او لقب شوالیه داد: او لباس دربار پوشیده بود و شمشیر بسته بود.

نشان هرالدیک او که در سال 1931 تأیید شد، همتای انگلستان، بارون رادرفورد نلسون (این نام فیزیکدان بزرگ پس از ارتقاء به درجه اشراف بود) پرنده کیوی، نماد نیوزیلند را تاج گذاری کرد. رسم نشان تصویری از یک توان است - منحنی که روند یکنواخت کاهش تعداد اتم های رادیواکتیو در طول زمان را مشخص می کند.

ارنست رادرفورد در 19 اکتبر 1937، چهار روز پس از یک عمل جراحی اضطراری به دلیل یک بیماری غیرمنتظره - فتق زندانی - در سن 66 سالگی درگذشت (اگرچه پدر و مادرش 90 سال عمر کردند). او در کلیسای وست مینستر در کنار قبرهای نیوتن، داروین و فارادی به خاک سپرده شد.

فعالیت علمی

طبق خاطرات PL Kapitza، رادرفورد نماینده برجسته مکتب تجربی انگلیسی در فیزیک بود که با تمایل به درک ماهیت یک پدیده فیزیکی و بررسی اینکه آیا می توان آن را با نظریه های موجود توضیح داد یا خیر (برخلاف مکتب آزمایشگران «آلمانی» که از نظریه های موجود نشات می گیرد و به دنبال آزمایش تجربی آنهاست). او از فرمول ها کم استفاده می کرد و کمی به ریاضیات متوسل می شد، اما آزمایشگر درخشانی بود که از این نظر یادآور فارادی بود. یکی از ویژگی های مهم رادرفورد به عنوان یک آزمایشگر که توسط کاپیتسا به آن اشاره شد، مشاهده او بود. به‌ویژه، به لطف او، تراوش توریم را کشف کرد و متوجه تفاوت‌هایی در قرائت‌های الکتروسکوپی شد که یونیزاسیون را اندازه‌گیری می‌کرد، با درب باز و بسته در دستگاه، که جریان هوا را مسدود می‌کرد. نمونه دیگر، کشف تبدیل مصنوعی عناصر توسط رادرفورد است، زمانی که تابش هسته های نیتروژن در هوا با ذرات آلفا با ظهور ذرات پرانرژی (پروتون) همراه بود که برد بیشتری داشتند، اما بسیار نادر بودند.

1904 - "رادیواکتیویته".

1905 - "تحولات رادیواکتیو".

1930 - "انتشار مواد رادیواکتیو" (تولید مشترک با J. Chadwick و C. Ellis).

12 دانش آموز رادرفورد برنده جایزه نوبل در فیزیک و شیمی شدند. یکی از با استعدادترین دانش آموزان، هنری موزلی، که به طور تجربی معنای فیزیکی قانون تناوبی را نشان داد، در سال 1915 در گالیپولی در جریان عملیات داردانل درگذشت. در مونترال، رادرفورد با F. Soddy، O. Khan کار کرد. در منچستر - با G. Geiger (به ویژه، او به او کمک کرد تا یک شمارنده برای شمارش خودکار تعداد ذرات یونیزان ایجاد کند)، در کمبریج - با N. Bohr، P. Kapitsa و بسیاری از دانشمندان مشهور دیگر در آینده.

بررسی پدیده رادیواکتیویته

پس از کشف عناصر رادیواکتیو، مطالعه فعال ماهیت فیزیکی تشعشعات آنها آغاز شد. رادرفورد توانست ترکیب پیچیده تشعشعات رادیواکتیو را تشخیص دهد.

تجربه به شرح زیر بود. آماده سازی رادیواکتیو در پایین یک کانال باریک از یک استوانه سرب قرار گرفت و یک صفحه عکاسی در مقابل قرار گرفت. میدان مغناطیسی بر تابش خروجی از کانال تأثیر می گذارد. در این مورد، کل نصب در خلاء بود.

در یک میدان مغناطیسی، پرتو به سه قسمت تقسیم می شود. دو جزء تشعشع اولیه در جهات مخالف منحرف شدند که نشان می داد بارهایی با علائم مخالف دارند. جزء سوم انتشار را مستقیم نگه می داشت. تابش با بار مثبت پرتوهای آلفا، پرتوهای منفی - بتا، خنثی - پرتوهای گاما نامیده می شود.

رادرفورد با مطالعه ماهیت تابش آلفا آزمایش زیر را انجام داد. در مسیر ذرات آلفا یک شمارنده قرار داد گایگر، که تعداد ذرات منتشر شده در یک زمان معین را اندازه گیری می کند. پس از آن، با استفاده از یک الکترومتر، بار ذرات ساطع شده را در همان زمان اندازه گیری کرد. رادرفورد با دانستن بار کل ذرات آلفا و تعداد آنها، بار یکی از این ذرات را محاسبه کرد. معلوم شد که برابر با دو ابتدایی است.

او با انحراف ذرات در یک میدان مغناطیسی، نسبت بار آن را به جرم تعیین کرد. معلوم شد که در هر بار اولیه دو واحد جرم اتمی وجود دارد.

بنابراین، مشخص شد که با باری برابر با دو عنصری، ذره آلفا دارای چهار واحد جرم اتمی است. از این نتیجه می شود که تابش آلفا جریانی از هسته هلیوم است.

در سال 1920، رادرفورد پیشنهاد کرد که باید ذره ای با جرم برابر با جرم یک پروتون وجود داشته باشد، اما بار الکتریکی نداشته باشد - یک نوترون. با این حال، او نتوانست چنین ذره ای را تشخیص دهد. وجود آن به طور تجربی توسط جیمز چادویک در سال 1932 اثبات شد.

علاوه بر این، رادرفورد 30 درصد نسبت بار الکترون به جرم آن را مشخص کرد.

تحولات رادیواکتیو

رادرفورد بر اساس خواص توریم رادیواکتیو، تبدیل رادیواکتیو عناصر شیمیایی را کشف و توضیح داد. این دانشمند دریافت که فعالیت توریم در یک آمپول بسته بدون تغییر باقی می ماند، اما اگر دارو حتی با جریان هوای بسیار ضعیف دمیده شود، فعالیت آن به طور قابل توجهی کاهش می یابد. پیشنهاد شده است که توریم همزمان با ذرات آلفا گاز رادیواکتیو ساطع می کند.

نتایج کار مشترک رادرفورد و همکارش فردریک سودی در سالهای 1902-1903 در تعدادی از مقالات در مجله فیلسوفیک منتشر شد. در این مقالات، پس از تجزیه و تحلیل نتایج به دست آمده، نویسندگان به این نتیجه رسیدند که امکان تبدیل برخی از عناصر شیمیایی به برخی دیگر وجود دارد.

در نتیجه تبدیل اتمی، نوع کاملاً جدیدی از ماده تشکیل می شود که از نظر خواص فیزیکی و شیمیایی کاملاً با ماده اصلی متفاوت است - E. Rutherford, F. Soddy.

در آن زمان، ایده تغییرناپذیری و تقسیم ناپذیری اتم غالب بود، دانشمندان برجسته دیگر، با مشاهده پدیده های مشابه، آنها را از همان ابتدا با وجود عناصر "جدید" در ماده اصلی توضیح دادند. با این حال، زمان نادرستی چنین ایده هایی را نشان داده است. کار بعدی فیزیکدانان و شیمیدانان نشان داد که در چه مواردی برخی از عناصر می توانند به عناصر دیگر تبدیل شوند و چه قوانین طبیعت بر این دگرگونی ها حاکم است.

قانون واپاشی رادیواکتیو

رادرفورد با پمپاژ هوا از یک ظرف با توریم، تراوش توریم (گازی که امروزه به عنوان تورون یا رادون-220 شناخته می‌شود، یکی از ایزوتوپ‌های رادون) را جدا کرد و توانایی یونیزاسیون آن را بررسی کرد. مشخص شد که فعالیت این گاز در هر دقیقه به نصف کاهش می یابد.

این دانشمند با مطالعه وابستگی فعالیت مواد رادیواکتیو به زمان، قانون واپاشی رادیواکتیو را کشف کرد.

از آنجایی که هسته‌های اتم‌های عناصر شیمیایی کاملاً پایدار هستند، رادرفورد پیشنهاد کرد که برای تبدیل یا از بین بردن آنها به مقدار بسیار زیادی انرژی نیاز است. اولین هسته ای که در معرض تبدیل مصنوعی قرار گرفت، هسته اتم نیتروژن است. رادرفورد با بمباران نیتروژن با ذرات آلفای پرانرژی، ظاهر پروتون ها - هسته های اتم هیدروژن - را کشف کرد.

آزمایش فویل طلایی گایگر-مارسدن

رادرفورد یکی از معدود برندگان جایزه نوبل است که مشهورترین کار خود را از زمان دریافت آن انجام داده است. او به همراه هانس گایگر و ارنست مارسدن در سال 1909 آزمایشی را انجام داد که وجود هسته را در اتم نشان داد. رادرفورد در این آزمایش از گایگر و مارسدن خواست که به دنبال ذرات آلفا با زوایای انحراف بسیار بزرگ باشند، چیزی که در آن زمان از مدل اتم تامسون انتظار نمی رفت. چنین انحرافاتی، هرچند نادر، یافت شد، و معلوم شد که احتمال انحراف تابعی صاف، هرچند به سرعت در حال کاهش، از زاویه انحراف است.

رادرفورد بعداً اعتراف کرد که وقتی به شاگردانش پیشنهاد داد آزمایشی بر روی پراکندگی ذرات آلفا در زوایای بزرگ انجام دهند، خودش به نتیجه مثبت اعتقاد نداشت.

تقریباً به همان اندازه باورنکردنی بود که اگر یک گلوله 15 اینچی را به یک تکه کاغذ نازک شلیک کنید و پرتابه به سمت شما برگشت و اصابت کرد.
- ارنست رادرفورد

رادرفورد توانست داده‌های به‌دست‌آمده از این آزمایش را تفسیر کند که باعث شد در سال 1911 یک مدل سیاره‌ای از اتم ایجاد کند. بر اساس این مدل، یک اتم از یک هسته بسیار کوچک با بار مثبت تشکیل شده است که بیشتر جرم اتم را در خود دارد و الکترون های نوری که به دور آن می چرخند.

کاپیتسا به خاطر خلق و خوی مهربانش به رادرفورد لقب «تمساح» داد. در سال 1931، کروکودیل 15000 پوند برای ساخت و ساز و تجهیزات یک ساختمان آزمایشگاهی ویژه برای کاپیتزا تضمین کرد. در فوریه 1933، آزمایشگاه در کمبریج افتتاح شد. روی دیوار انتهایی یک ساختمان 2 طبقه، یک تمساح بزرگ در سنگ حک شده بود که تمام دیوار را پوشانده بود. این بنا به سفارش کاپیتزا و توسط مجسمه ساز معروف اریک گیل ساخته شده است. خود رادرفورد توضیح داد که او بود. در ورودی با یک کلید طلاکاری شده به شکل کروکودیل باز شد.

به گفته ایو، کاپیتسااو نام مستعاری را که اختراع کرد توضیح داد: "این حیوان هرگز به عقب برنمی گردد و بنابراین می تواند نماد بینش رادرفورد و پیشرفت سریع او باشد." کاپیتسا افزود که "در روسیه به تمساح با آمیزه ای از وحشت و تحسین نگاه می شود."

ای. رادرفورد، که هسته اتم را کشف کرد، در مورد چشم انداز انرژی هسته ای منفی صحبت کرد: "هرکسی که امیدوار است تبدیل هسته های اتمی به منبع انرژی تبدیل شود، اعتراف می کند که مزخرف است." رادرفورد به او گفت که کارکنان آزمایشگاه قبلاً تکمیل شده اند. سپس کاپیتسا پرسید: - خطای مجاز شما در آزمایشات چه مقدار است؟ - معمولاً حدود 3 درصد - و چند نفر در آزمایشگاه کار می کنند؟ - 30 - سپس 1 نفر حدود 3٪ از 30 رادرفورد خندید و کاپیتسا را ​​به عنوان "خطای مجاز" پذیرفت. در حقیقت، کاپیتسا به لطف توصیه فیزیکدان آیوف [منبع ۱۲۷۲ روز مشخص نشده] به آزمایشگاه منتقل شد. در سال 1908، هنگامی که رادرفورد خبر دریافت جایزه نوبل شیمی را دریافت کرد، اظهار داشت: "همه علم یا فیزیک است یا جمع آوری تمبر" (همه علم یا فیزیک است یا جمع آوری تمبر).

حافظه

رادرفورد یکی از معتبرترین دانشمندان جهان است. در سال 1914 جورج پنجم به رادرفورد به عنوان لیسانس شوالیه لقب شوالیه گرفت. در سال 1925 او را به عنوان عضوی از نشان شایستگی دریافت کرد و در سال 1931 رادرفورد را به عنوان بارون منصوب کرد.

به نام ارنست رادرفورد:
عنصر شیمیایی شماره 104 در سیستم تناوبی راترفوردیوم است که برای اولین بار در سال 1964 سنتز شد و در سال 1997 نامگذاری شد (قبل از آن "Kurchatovium" نامیده می شد).
آزمایشگاه رادرفورد-اپلتون، یکی از آزمایشگاه های ملی بریتانیا، در سال 1957 افتتاح شد.
سیارک (1249) رادرفوردیا.
دهانه در سمت دور ماه
مدال و جایزه موسسه فیزیک رادرفورد (بریتانیا).
مدال رادرفورد

ارنست رادرفورد(1871-1937) - فیزیکدان انگلیسی، یکی از خالقان نظریه رادیواکتیویته و ساختار اتم، بنیانگذار یک مدرسه علمی، عضو خارجی آکادمی علوم روسیه (1922) و عضو افتخاری آکادمی اتحاد جماهیر شوروی. علوم (1925). مدیر آزمایشگاه کاوندیش (از سال 1919). پرتوهای آلفا، بتا (1899) را باز کرد و ماهیت آنها را تثبیت کرد. (1903، همراه با فردریک سودی) نظریه رادیواکتیویته را ایجاد کرد. او (1911) یک مدل سیاره ای از اتم را پیشنهاد کرد. (1919) اولین واکنش هسته ای مصنوعی را انجام داد. (1921) وجود نوترون را پیش بینی کرد. جایزه نوبل (1908).

ارنست رادرفورد در 30 اوت 1871 در اسپرینگ گروو، نزدیک برایت واتر، جزیره جنوبی، نیوزلند به دنیا آمد. اهل نیوزلند، بنیانگذار فیزیک هسته‌ای، نویسنده مدل سیاره‌ای اتم، عضو (رئیس 1925-1930) انجمن سلطنتی لندن، عضو کلیه آکادمی‌های علوم جهان از جمله (از سال 1925) عضو خارجی آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی، جایزه نوبل شیمی (1908))، موسس یک مدرسه علمی بزرگ.

دوران کودکی

رادرفورد ارنست

ارنست در خانواده چرخ‌نویس جیمز رادرفورد و همسر معلمش مارتا تامپسون متولد شد. علاوه بر ارنست، خانواده 6 پسر و 5 دختر دیگر داشتند. تا سال 1889، زمانی که خانواده به پانگارهو (جزیره شمالی) نقل مکان کردند، ارنست وارد کالج کانتربری، دانشگاه نیوزلند (کرایست چرچ، جزیره جنوبی) شد. قبل از آن در فاکسیل و هاولاک در کالج پسران نلسون تحصیل کرده بود.

توانایی های درخشان ارنست رادرفورد در سال های تحصیل خود را نشان داد. پس از فارغ التحصیلی از سال چهارم، جایزه بهترین اثر در ریاضی را دریافت می کند و در آزمون های کارشناسی ارشد نه تنها در ریاضی، بلکه در فیزیک رتبه اول را کسب می کند. اما با تبدیل شدن به استاد هنر ، کالج را ترک نکرد. رادرفورد وارد اولین کار علمی مستقل خود شد. این نام داشت: "مغناطیس کردن آهن در تخلیه های فرکانس بالا". دستگاهی اختراع و ساخته شد - یک آشکارساز مغناطیسی، یکی از اولین گیرنده های امواج الکترومغناطیسی، که "بلیط ورودی" او به دنیای علم بزرگ شد. و به زودی یک تغییر اساسی در زندگی او رخ داد.

با استعدادترین افراد جوان خارج از کشور تاج بریتانیا هر دو سال یک بار بورسیه ویژه ای به نام نمایشگاه جهانی 1851 دریافت می کردند که امکان رفتن به انگلستان را برای پیشرفت در علم فراهم می کرد. در سال 1895، تصمیم گرفته شد که دو نیوزلندی، شیمیدان مکلارین و فیزیکدان رادرفورد، شایسته آن هستند. اما تنها یک مکان وجود داشت و امیدهای رادرفورد بر باد رفت. اما شرایط خانوادگی مکلارین را وادار کرد که از سفر امتناع کند و در پاییز 1895، ارنست رادرفورد وارد انگلستان شد، در آزمایشگاه کاوندیش در دانشگاه کمبریج و اولین دانشجوی دکترا مدیر آن جوزف جان تامسون شد.

در آزمایشگاه کاوندیش

فیزیکدان جوان: از صبح تا عصر کار می کنم.
رادرفورد: و به نظر شما چه زمانی؟

رادرفورد ارنست

جوزف جان تامسون در آن زمان دانشمند مشهور و عضو انجمن سلطنتی لندن بود. او به سرعت از توانایی های برجسته رادرفورد قدردانی کرد و او را در کار خود بر روی مطالعه فرآیندهای یونیزاسیون گاز تحت تأثیر اشعه ایکس مشارکت داد. اما قبلاً در تابستان 1898 رادرفورد اولین گام ها را در مطالعه سایر پرتوها - پرتوهای بکرل برداشت. تابش نمک اورانیوم کشف شده توسط این فیزیکدان فرانسوی بعدها رادیواکتیو نامیده شد. خود A. A. Becquerel و همسران کوری، پیر و ماریا، فعالانه در مطالعه آن شرکت داشتند. ای رادرفورد در سال 1898 به طور فعال به این تحقیق پیوست. او بود که کشف کرد که پرتوهای بکرل شامل جریان هایی از هسته های هلیوم با بار مثبت (ذرات آلفا) و جریان هایی از ذرات بتا - الکترون ها است. (واپاشی بتا برخی عناصر به جای الکترون، پوزیترون ساطع می کند؛ پوزیترون ها جرمی مشابه الکترون ها دارند اما بار الکتریکی مثبت دارند.) دو سال بعد، در سال 1900، فیزیکدان فرانسوی ویلار (1860-1934) کشف کرد که پرتوهای گاما که بار الکتریکی ندارند نیز ساطع می شوند - تابش الکترومغناطیسی، کوتاهتر از اشعه ایکس.

در 18 ژوئیه 1898، کار پیر کوری و ماری کوری-اسکلودوسکا به آکادمی علوم پاریس ارائه شد که علاقه استثنایی رادرفورد را برانگیخت. در این اثر، نویسندگان به این نکته اشاره کردند که علاوه بر اورانیوم، عناصر رادیواکتیو دیگری نیز وجود دارد (این اصطلاح برای اولین بار استفاده شد). بعداً این رادرفورد بود که مفهوم یکی از اصلی ترین ویژگی های متمایز کننده چنین عناصری - نیمه عمر را معرفی کرد.

در دسامبر 1897، بورسیه نمایشگاهی رادرفورد تمدید شد و او توانست به تحقیقات خود در مورد پرتوهای اورانیوم ادامه دهد. اما در آوریل 1898، کرسی استادی در دانشگاه مک گیل در مونترال خالی شد و رادرفورد تصمیم گرفت به کانادا نقل مکان کند. زمان کارآموزی به پایان رسیده است. برای همه و اول از همه برای خود او روشن بود که از قبل برای کار مستقل آماده است.

نه سال در کانادا

خوش شانس رادرفورد، شما همیشه در موج هستید!
"این درست است، اما آیا این من نیستم که موج را ایجاد می کنم؟"

رادرفورد ارنست

انتقال به کانادا در پاییز 1898 انجام شد. تدریس ارنست رادرفورد در ابتدا خیلی خوب پیش نرفت: دانشجویان از سخنرانی‌هایی خوششان نمی‌آمد که جوان‌ها و هنوز کاملاً یاد نگرفته‌اند که استاد مخاطب را احساس کنند و از جزئیات بیش از حد اشباع شده بود. برخی از مشکلات در ابتدا و در کار علمی به دلیل تاخیر در رسیدن آماده سازی رادیواکتیو سفارش داده شده بود. اما همه ناهمواری ها به سرعت برطرف شد و رگه ای از موفقیت و خوش شانسی آغاز شد. با این حال، صحبت از موفقیت ها به سختی مناسب است: همه چیز با کار به دست آمد. و همفکران و دوستان جدیدی در این کار نقش داشتند.

در اطراف رادرفورد، چه در آن زمان و چه در سال‌های بعد، فضایی از شور و شوق و اشتیاق خلاق همیشه به سرعت شکل می‌گرفت. کار شدید و شادی آور بود و به اکتشافات مهمی منجر شد. در سال 1899، ارنست رادرفورد تراوش توریم را کشف کرد، و در سالهای 1902-1903، همراه با F. Soddy، قبلاً به قانون کلی تبدیلات رادیواکتیو رسید. این رویداد علمی باید با جزئیات بیشتری بیان شود.

همه شیمیدانان جهان کاملاً درک کرده اند که تبدیل برخی عناصر شیمیایی به عناصر دیگر غیرممکن است، که رویاهای کیمیاگران برای ساختن طلا از سرب باید برای همیشه دفن شود. و اکنون اثری ظاهر می شود که نویسندگان آن استدلال می کنند که دگرگونی عناصر در طی واپاشی های رادیواکتیو نه تنها رخ می دهد، بلکه حتی متوقف کردن یا کاهش سرعت آنها غیرممکن است. علاوه بر این، قوانین چنین تحولاتی فرموله شده است. اکنون می دانیم که موقعیت یک عنصر در سیستم تناوبی دیمیتری مندلیف، و در نتیجه خواص شیمیایی آن، توسط بار هسته تعیین می شود. در طول واپاشی آلفا، زمانی که بار هسته دو واحد کاهش می یابد (بار "بنیادی" به عنوان یک واحد در نظر گرفته می شود - ماژول بار الکترون)، عنصر در طول واپاشی بتا الکترونیکی، دو سلول را در جدول تناوبی "حرکت" می کند - یک سلول پایین، با پوزیترون - یک سلول بالا. با وجود سادگی ظاهری و حتی بدیهی بودن این قانون، کشف آن به یکی از مهمترین رویدادهای علمی آغاز قرن ما تبدیل شده است.

این زمان مهم و رویداد مهمی در زندگی شخصی رادرفورد است: 5 سال پس از نامزدی، عروسی او با مری جورجینا نیوتن، دختر مهماندار پانسیون در کرایست چرچ که زمانی در آن زندگی می کرد، برگزار شد. در 30 مارس 1901، تنها دختر زوج رادرفورد به دنیا آمد. با گذشت زمان، این تقریباً مصادف شد با تولد فصل جدیدی در علم فیزیکی - فیزیک هسته ای. یک رویداد مهم و شادی آور انتخاب رادرفورد در سال 1903 به عنوان عضوی از انجمن سلطنتی لندن بود.

مدل سیاره ای اتم

اگر دانشمندی نتواند معنای کارش را برای نظافتچی که آزمایشگاهش را تمیز می کند توضیح دهد، پس خودش هم نمی فهمد دارد چه می کند.

رادرفورد ارنست

نتایج جستجوها و اکتشافات علمی رادرفورد محتوای دو کتاب او را تشکیل داد. اولین آنها "رادیواکتیو" نام داشت و در سال 1904 منتشر شد. یک سال بعد، دومی منتشر شد - "تحولات رادیواکتیو". و نویسنده آنها قبلاً تحقیقات جدیدی را آغاز کرده است. او قبلاً فهمیده بود که تشعشعات رادیواکتیو از اتم‌ها می‌آیند، اما مکان منشأ آن کاملاً نامشخص بود. بررسی ساختار اتم ضروری بود. و در اینجا ارنست رادرفورد به تکنیکی روی آورد که با آن کار با J. J. Thomson را آغاز کرد - به انتقال ذرات آلفا. در آزمایش‌ها، بررسی شد که چگونه جریان چنین ذرات از ورقه‌های فویل نازک عبور می‌کند.

اولین مدل اتم زمانی ارائه شد که مشخص شد الکترون ها دارای بار الکتریکی منفی هستند. اما آنها وارد اتم هایی می شوند که عموماً از نظر الکتریکی خنثی هستند. حامل بار مثبت چیست؟ جی جی تامسون مدل زیر را برای حل این مشکل پیشنهاد کرد: اتم چیزی شبیه یک قطره با بار مثبت با شعاع صد میلیونیم (10) سانتی متر است که در داخل آن الکترون های کوچکی با بار منفی وجود دارد. تحت تأثیر نیروهای کولن، آنها تمایل دارند موقعیتی را در مرکز اتم اشغال کنند، اما اگر چیزی آنها را از این وضعیت تعادل خارج کند، شروع به نوسان می کنند که با تشعشع همراه است (بنابراین، مدل آن زمان را نیز توضیح داد. واقعیت شناخته شده وجود طیف تابش). از آزمایشات قبلاً مشخص شد که فاصله بین اتم ها در جامدات تقریباً با اندازه اتم ها برابر است. بنابراین، بدیهی به نظر می رسید که ذرات آلفا به سختی می توانند از میان ورقه های نازک عبور کنند، همانطور که یک سنگ نمی تواند در جنگلی که درختان تقریباً نزدیک به یکدیگر رشد کرده اند، پرواز کند. اما اولین آزمایش های رادرفورد متقاعد شد که اینطور نیست. اکثریت قریب به اتفاق ذرات آلفا حتی تقریباً بدون انحراف در فویل نفوذ کردند و فقط در برخی از آنها این انحراف مشاهده شد، حتی گاهی اوقات کاملاً قابل توجه.

و در اینجا دوباره شهود استثنایی ارنست رادرفورد و توانایی او در درک زبان طبیعت خود را نشان داد. او قاطعانه مدل تامسون را رد می کند و یک مدل اساساً جدید را مطرح می کند. سیاره ای نامیده می شد: در مرکز اتم، مانند خورشید در منظومه شمسی، هسته ای وجود دارد که با وجود اندازه نسبتا کوچک آن، کل جرم اتم در آن متمرکز است. و در اطراف آن، مانند سیاراتی که به دور خورشید حرکت می کنند، الکترون ها می چرخند. جرم آنها بسیار کوچکتر از ذرات آلفا است، بنابراین در هنگام نفوذ به ابرهای الکترونی تقریباً منحرف نمی شوند. و تنها زمانی که یک ذره آلفا نزدیک یک هسته با بار مثبت پرواز می کند، نیروی دافعه کولن می تواند به شدت مسیر حرکت خود را خم کند.

فرمولی که رادرفورد بر اساس این مدل به دست آورد با داده های تجربی مطابقت کامل داشت. در سال 1903، ایده یک مدل سیاره ای اتم توسط نظریه پرداز ژاپنی هانتارو ناگائوکا به انجمن فیزیک و ریاضی توکیو گزارش شد که این مدل را "شبیه زحل" نامید، اما کار او (که رادرفورد از آن اطلاعی نداشت. ) بیشتر توسعه نیافته است.

اما مدل سیاره ای با قوانین الکترودینامیک سازگار نبود! این قوانین که عمدتاً توسط نوشته‌های مایکل فارادی و جیمز ماکسول وضع شده‌اند، بیان می‌کنند که باری که به سرعت در حال حرکت است امواج الکترومغناطیسی ساطع می‌کند و در نتیجه انرژی خود را از دست می‌دهد. یک الکترون در اتم E. رادرفورد به سرعت در میدان کولن هسته حرکت می کند و همانطور که نظریه ماکسول نشان می دهد، با از دست دادن تمام انرژی در حدود ده میلیونیم ثانیه، باید روی هسته بیفتد. این مشکل ناپایداری تشعشعی مدل اتم رادرفورد نامیده می شود و ارنست رادرفورد زمانی که زمان بازگشت او به انگلستان در سال 1907 فرا رسید، آن را به وضوح درک کرد.

بازگشت به انگلستان

حالا می بینید که چیزی قابل مشاهده نیست. و چرا هیچ چیز قابل مشاهده نیست، اکنون خواهید دید.

رادرفورد ارنست

کار رادرفورد در دانشگاه مک گیل چنان شهرتی برای او به ارمغان آورد که برای دعوت به کار در مراکز تحقیقاتی در کشورهای مختلف رقابت می کرد. در بهار 1907 تصمیم به ترک کانادا گرفت و به دانشگاه ویکتوریا منچستر رسید. کار بلافاصله ادامه یافت. قبلاً در سال 1908، همراه با هانس گایگر، رادرفورد دستگاه قابل توجه جدیدی را ایجاد کرد - شمارنده ذرات آلفا، که نقش مهمی در یافتن اینکه آنها اتم های هلیوم یونیزه شده مضاعف هستند بازی کرد. در سال 1908 رادرفورد جایزه نوبل را دریافت کرد (اما نه در فیزیک، بلکه در شیمی).

مدل سیاره ای اتم در این بین افکار او را بیشتر و بیشتر به خود مشغول کرد. و در مارس 1912، دوستی و همکاری رادرفورد با فیزیکدان دانمارکی نیلز بور آغاز شد. بور - و این بزرگترین شایستگی علمی او بود - ویژگی های اساساً جدیدی را در مدل سیاره ای رادرفورد - ایده کوانتوم - معرفی کرد. این ایده در آغاز قرن به لطف کار ماکس پلانک بزرگ به وجود آمد، که متوجه شد برای توضیح قوانین تابش حرارتی، لازم است فرض کنیم که انرژی در بخش های گسسته - کوانتومی منتقل می شود. ایده گسسته بودن از نظر ارگانیک با تمام فیزیک کلاسیک، به ویژه نظریه امواج الکترومغناطیسی، بیگانه بود، اما به زودی آلبرت انیشتین و سپس آرتور کامپتون نشان دادند که این کوانتومی هم در هنگام جذب و هم در هنگام پراکندگی خود را نشان می دهد.

نیلز بور «اصول‌هایی» را مطرح کرد که در نگاه اول درونی متناقض به نظر می‌رسیدند: چنین مدارهایی در اتم وجود دارد که در امتداد آنها حرکت می‌کنند که الکترون برخلاف قوانین الکترودینامیک کلاسیک، تابش نمی‌کند، اگرچه شتاب دارد. بور قانونی را برای یافتن چنین مدارهای ثابتی نشان داد. کوانتوم های تابشی تنها زمانی ظاهر می شوند (یا جذب می شوند) یک الکترون مطابق با قانون بقای انرژی از یک مدار به مدار دیگر حرکت می کند. اتم بور-رادرفورد، همانطور که به درستی شروع به نامیدن کرد، نه تنها راه حلی برای بسیاری از مشکلات به ارمغان آورد، بلکه نشانگر پیشرفتی در دنیای ایده های جدید بود، که به زودی منجر به تجدید نظر اساسی در بسیاری از ایده ها در مورد ماده و حرکت آن شد. اثر نیلز بور "در مورد ساختار اتم ها و مولکول ها" توسط رادرفورد برای چاپ فرستاده شد.

کیمیاگری قرن بیستم

و در این زمان و بعدها، زمانی که ارنست رادرفورد در سال 1919 پست استادی در دانشگاه کمبریج و مدیر آزمایشگاه کاوندیش را پذیرفت، به مرکز جذب فیزیکدانان سراسر جهان تبدیل شد. ده ها دانشمند به درستی او را معلم خود می دانستند، از جمله کسانی که بعدها جوایز نوبل را دریافت کردند: هنری موزلی، جیمز چادویک، جان داگلاس کاکرافت، ام. اولیفانت، وی. گایتلر، اتو هان، پیوتر لئونیدوویچ کاپیتسا، یولی بوریسوویچ خاریتون، جورجی گامو آنتونویچ.

سه مرحله تشخیص حقیقت علمی: اول - "این پوچ است" ، دوم - "چیزی در این وجود دارد" ، سوم - "به خوبی شناخته شده است".

رادرفورد ارنست

جریان جوایز و افتخارات بیشتر و بیشتر شد. در سال 1914 رادرفورت اشراف را دریافت کرد، در سال 1923 رئیس انجمن بریتانیا شد، از سال 1925 تا 1930 - رئیس انجمن سلطنتی، در سال 1931 عنوان بارون را دریافت کرد و لرد رادرفورد نلسون شد. اما، علیرغم حجم کاری روزافزون، از جمله - و نه تنها علمی، رادرفورد به حملات قوچ به اسرار اتم و هسته ادامه می دهد. او قبلاً آزمایش‌هایی را آغاز کرده بود که به کشف تبدیل مصنوعی عناصر شیمیایی و شکافت مصنوعی هسته‌های اتمی منجر شد؛ در سال 1920 وجود نوترون و دوترون را پیش‌بینی کرد؛ در سال 1933 او آغازگر و مشارکت‌کننده مستقیم در راستی‌آزمایی آزمایشی بود. رابطه بین جرم و انرژی در فرآیندهای هسته ای در آوریل 1932، ارنست رادرفورد فعالانه از ایده استفاده از شتاب دهنده های پروتون در مطالعه واکنش های هسته ای حمایت کرد. او را نیز می توان از بنیانگذاران انرژی هسته ای به شمار آورد.

آثار ارنست رادرفورد، که اغلب به درستی او را یکی از غول‌های فیزیک قرن ما می‌نامند، آثار چندین نسل از شاگردانش، نه تنها بر علم و فناوری ایمان ما، بلکه بر زندگی انسان‌ها نیز تأثیر زیادی گذاشت. از میلیون ها نفر البته رادرفورد، به ویژه در اواخر عمرش، نمی‌توانست از خود بپرسد که آیا این تأثیر مفید باقی خواهد ماند. اما او خوشبین بود، به مردم و علم اعتقاد داشت که تمام زندگی خود را وقف آن کرد.

ارنست رادرفورددر 19 اکتبر 1937 در کمبریج درگذشت و در کلیسای وست مینستر به خاک سپرده شد.

ارنست رادرفورد - نقل قول ها

همه علوم به فیزیک و جمع آوری تمبر تقسیم می شوند.

فیزیکدان جوان: از صبح تا عصر کار می کنم. رادرفورد: و به نظر شما چه زمانی؟

خوش شانس رادرفورد، شما همیشه در موج هستید! "این درست است، اما آیا این من نیستم که موج را ایجاد می کنم؟"

اگر دانشمندی نتواند معنای کارش را برای نظافتچی که آزمایشگاهش را تمیز می کند توضیح دهد، پس خودش هم نمی فهمد دارد چه می کند.

حالا می بینید که چیزی قابل مشاهده نیست. و چرا هیچ چیز قابل مشاهده نیست، اکنون خواهید دید. - از یک سخنرانی با نمایش تجزیه رادیوم

ارنست رادرفورد

ارنست رادرفورد در 30 اوت 1871 در نزدیکی شهر نلسون (نیوزیلند) در خانواده یک مهاجر از اسکاتلند به دنیا آمد. ارنست چهارمین فرزند از دوازده فرزند بود. مادرش معلم روستایی بود. پدر دانشمند آینده یک شرکت نجاری را سازماندهی کرد. پسر تحت هدایت پدرش آموزش های خوبی برای کار در کارگاه دید که متعاقباً به او در طراحی و ساخت تجهیزات علمی کمک کرد.

پس از فارغ التحصیلی از مدرسه در هاولاک، جایی که خانواده در آن زمان زندگی می کردند، بورسیه ای برای ادامه تحصیل در کالج استانی نلسون دریافت کرد و در سال 1887 وارد آنجا شد. دو سال بعد، ارنست در آزمون کالج کانتربری، شعبه ای از دانشگاه نیوزلند در کریچستر، امتحان داد. رادرفورد در کالج بسیار تحت تأثیر معلمانش قرار گرفت: E. W. Bickerton که فیزیک و شیمی تدریس می کرد و J. H. H. Cook یک ریاضیدان. پس از اعطای مدرک لیسانس هنر در سال 1892، رادرفورد در کالج کانتربری ماند و تحصیلات خود را با بورسیه تحصیلی در ریاضیات ادامه داد. سال بعد با قبولی در امتحانات ریاضی و فیزیک با بهترین ها به استادی هنر رسید. کار استاد او مربوط به تشخیص امواج رادیویی با فرکانس بالا بود که وجود آن حدود ده سال پیش ثابت شد. برای مطالعه این پدیده، او یک گیرنده رادیویی بی سیم (چند سال قبل از مارکونی) ساخت و با آن سیگنال هایی را دریافت کرد که توسط همکاران از فاصله نیم مایلی ارسال می شد.

در سال 1894، اولین اثر منتشر شده او، مغناطیسی کردن آهن توسط تخلیه های فرکانس بالا، در مجموعه مقالات موسسه فلسفی نیوزلند منتشر شد. در سال 1895، یک بورس تحصیلی برای آموزش علمی خالی بود، اولین نامزد این بورسیه به دلایل خانوادگی امتناع کرد، نامزد دوم رادرفورد بود. رادرفورد با ورود به انگلستان، دعوت نامه ای از جی جی تامسون برای کار در کمبریج در آزمایشگاه کاوندیش دریافت کرد. بدین ترتیب مسیر علمی رادرفورد آغاز شد.

تامسون عمیقاً تحت تأثیر تحقیقات رادرفورد در مورد امواج رادیویی قرار گرفت و در سال 1896 او پیشنهاد کرد که به طور مشترک تأثیر اشعه ایکس بر تخلیه الکتریکی در گازها را مطالعه کنند. در همان سال، کار مشترک تامسون و رادرفورد "در مورد عبور برق از گازهای تحت تأثیر اشعه ایکس" ظاهر شد. مقاله نهایی رادرفورد با عنوان آشکارساز مغناطیسی امواج الکتریکی و برخی از کاربردهای آن در سال بعد منتشر می شود. پس از آن، او تمام تلاش خود را بر روی مطالعه تخلیه گاز متمرکز می کند. در سال 1897، کار جدید او "در مورد الکتریسیته شدن گازهای در معرض اشعه ایکس، و در مورد جذب پرتوهای ایکس توسط گازها و بخارات" ظاهر شد.

همکاری آنها با نتایج قابل توجهی از جمله کشف الکترون توسط تامسون، یک ذره اتمی که حامل بار الکتریکی منفی است، همراه بود. تامسون و رادرفورد بر اساس تحقیقات خود این فرضیه را مطرح کردند که وقتی پرتوهای ایکس از یک گاز عبور می کنند، اتم های آن گاز را از بین می برند و تعداد مساوی ذرات با بار مثبت و منفی آزاد می کنند. آنها این ذرات را یون نامیدند. پس از این کار، رادرفورد به مطالعه ساختار اتمی پرداخت.

در سال 1898، رادرفورد کرسی استادی را در دانشگاه مک گیل در مونترال پذیرفت و در آنجا مجموعه ای از آزمایشات مهم در مورد انتشار رادیواکتیو عنصر اورانیوم را آغاز کرد. رادرفورد، در طول آزمایشات بسیار پرزحمت خود، غالباً با خلق و خوی افسرده غلبه می کرد. بالاخره با تمام تلاشش بودجه کافی برای ساخت ابزار لازم دریافت نکرد. رادرفورد بسیاری از تجهیزات لازم برای آزمایشات را با دستان خود ساخت. او مدت زیادی در مونترال کار کرد - هفت سال. استثنا در سال 1900 بود، زمانی که رادرفورد طی یک سفر کوتاه به نیوزلند با مری نیوتن ازدواج کرد. بعدها صاحب یک دختر شدند.

او در کانادا اکتشافات اساسی کرد: او تراوش توریم را کشف کرد و ماهیت به اصطلاح رادیواکتیویته القایی را کشف کرد. او همراه با سودی، تجزیه رادیواکتیو و قانون آن را کشف کرد. در اینجا او کتاب «رادیواکتیویته» را نوشت.

رادرفورد و سودی در کار کلاسیک خود به مسئله اساسی انرژی تبدیلات رادیواکتیو دست زدند. با محاسبه انرژی ذرات آلفا ساطع شده توسط رادیوم، آنها به این نتیجه رسیدند که "انرژی تبدیلات رادیواکتیو حداقل 20000 برابر و شاید یک میلیون بار بیشتر از انرژی هر تبدیل مولکولی است." رادرفورد و سودی نتیجه گرفتند که "انرژی پنهان در اتم، چندین برابر بیشتر از انرژی آزاد شده در طول تبدیل شیمیایی معمول است. این انرژی عظیم، به نظر آنها، باید "هنگام توضیح پدیده های فیزیک فضایی" مورد توجه قرار گیرد. به ویژه، پایداری انرژی خورشیدی را می توان با این واقعیت توضیح داد که فرآیندهای تبدیل زیر اتمی در خورشید در حال انجام است.

غیرممکن است که از آینده نگری نویسندگانی که نقش کیهانی انرژی هسته ای را در سال 1903 دیدند، شگفت زده نشدیم. امسال سال کشف این شکل جدید از انرژی بود که رادرفورد و سودی با این اطمینان صحبت کردند و آن را انرژی درون اتمی نامیدند.

گستره کار علمی رادرفورد در مونترال بسیار زیاد است؛ او 66 مقاله را چه شخصا و چه به صورت مشترک با دانشمندان دیگر منتشر کرد، بدون احتساب کتاب رادیواکتیویته که باعث شهرت رادرفورد به عنوان یک محقق درجه یک شد. او برای تصدی این صندلی در منچستر دعوتنامه دریافت می کند. در 24 می 1907، رادرفورد به اروپا بازگشت. دوره جدیدی از زندگی او آغاز شد.

در منچستر، رادرفورد فعالیت شدیدی را آغاز کرد و دانشمندان جوان را از سراسر جهان جذب کرد. یکی از همکاران فعال او، فیزیکدان آلمانی، هانس گایگر، خالق اولین شمارنده ذرات بنیادی (شمارگر گایگر) بود. E. Marsden، K. Fajans، G. Moseley، G. Hevesy و سایر فیزیکدانان و شیمیدانان با رادرفورد در منچستر کار کردند.

نیلز بور، که در سال 1912 وارد منچستر شد، بعداً این دوره را به یاد آورد: «در آن زمان، تعداد زیادی از فیزیکدانان جوان از سراسر جهان در اطراف رادرفورد جمع شدند، که جذب استعداد خارق‌العاده او به عنوان یک فیزیکدان و توانایی‌های نادر او به عنوان سازمان‌دهنده یک تیم علمی.»

در سال 1908، رادرفورد جایزه نوبل شیمی را "به دلیل تحقیقاتش در مورد تجزیه عناصر در شیمی مواد رادیواکتیو" دریافت کرد. K. B. Hasselberg در سخنرانی افتتاحیه خود از طرف آکادمی سلطنتی علوم سوئد به ارتباط بین کار انجام شده توسط رادرفورد و کارهای تامسون، هانری بکرل، پیر و ماری کوری اشاره کرد. هاسلبرگ می‌گوید: «کشف‌ها به یک نتیجه شگفت‌انگیز منجر شده است: یک عنصر شیمیایی... می‌تواند به عناصر دیگر تبدیل شود. رادرفورد در سخنرانی نوبل خود خاطرنشان کرد: «هر دلیلی وجود دارد که باور کنیم ذرات آلفا، که آزادانه از اکثر مواد رادیواکتیو ساطع می‌شوند، از نظر جرم و ترکیب یکسان هستند و باید از هسته‌های اتم‌های هلیوم تشکیل شوند. بنابراین نمی‌توانیم نتیجه نگیریم که اتم‌های عناصر رادیواکتیو اساسی، مانند اورانیوم و توریم، باید حداقل تا حدی از اتم‌های هلیوم ساخته شوند.

پس از دریافت جایزه نوبل، رادرفورد شروع به مطالعه پدیده ای کرد که هنگام بمباران صفحه ای از ورق طلای نازک با ذرات آلفا منتشر شده توسط عنصر رادیواکتیو مانند اورانیوم مشاهده شد. معلوم شد که با کمک زاویه بازتاب ذرات آلفا می توان ساختار عناصر پایدار تشکیل دهنده صفحه را مطالعه کرد. با توجه به ایده های پذیرفته شده در آن زمان، مدل اتم مانند پودینگ با کشمش بود: بارهای مثبت و منفی به طور مساوی در داخل اتم توزیع شده اند و بنابراین نمی توانند جهت حرکت ذرات آلفا را به طور قابل توجهی تغییر دهند. رادرفورد، با این حال، متوجه شد که برخی از ذرات آلفا از جهت مورد انتظار به میزان بسیار بیشتری از حد مجاز تئوری منحرف می شوند. دانشمند با همکاری ارنست مارسدن، دانشجوی دانشگاه منچستر، تأیید کرد که تعداد نسبتاً زیادی از ذرات آلفا بیش از حد انتظار منحرف می شوند، برخی در بیش از 90 درجه.

تامل در این پدیده. رادرفورد مدل جدیدی از اتم را در سال 1911 پیشنهاد کرد. طبق نظریه او که امروزه به طور کلی پذیرفته شده است، ذرات با بار مثبت در مرکز سنگین اتم متمرکز شده اند و ذرات باردار منفی (الکترون ها) در مدار هسته و در فاصله نسبتاً زیادی از آن قرار دارند. این مدل، مانند مدل کوچک منظومه شمسی، نشان می دهد که اتم ها عمدتا از فضای خالی تشکیل شده اند.

شناخت گسترده نظریه رادرفورد زمانی آغاز شد که فیزیکدان دانمارکی نیلز بور به کار دانشمندی در دانشگاه منچستر پیوست. بور نشان داد که خواص فیزیکی شناخته شده اتم هیدروژن و همچنین اتم های چندین عنصر سنگین تر را می توان بر اساس ساختار پیشنهادی رادرفورد توضیح داد.

کار پربار گروه رادرفورد در منچستر با جنگ جهانی اول قطع شد. جنگ تیم دوستان را در کشورهای مختلف در حال جنگ با یکدیگر پراکنده کرد. موزلی که به تازگی نام خود را با یک کشف بزرگ در طیف سنجی اشعه ایکس تجلیل کرده بود، کشته شد، چادویک در اسارت آلمانی ها از بین رفت. دولت بریتانیا رادرفورد را به عضویت « ستاد اختراعات و تحقیقات دریاسالار» منصوب کرد - سازمانی که برای یافتن ابزاری برای مبارزه با زیردریایی‌های دشمن ایجاد شد. بنابراین، در آزمایشگاه رادرفورد، مطالعاتی در مورد انتشار صدا در زیر آب آغاز شد تا یک توجیه نظری برای تعیین محل زیردریایی ها ارائه شود. تنها در پایان جنگ، دانشمند توانست تحقیقات خود را از سر بگیرد، اما در مکانی متفاوت.

پس از جنگ، او به آزمایشگاه منچستر بازگشت و در سال 1919 یک کشف اساسی دیگر انجام داد. رادرفورد موفق شد به طور مصنوعی اولین واکنش تبدیل اتم ها را انجام دهد. با بمباران اتم های نیتروژن با ذرات آلفا. رادرفورد کشف کرد که اتم های اکسیژن در این فرآیند تشکیل می شوند. این مشاهدات جدید اثبات دیگری بر توانایی اتم ها برای تبدیل بود. در این مورد، در این مورد، یک پروتون از هسته اتم نیتروژن آزاد می شود - ذره ای که یک واحد بار مثبت را حمل می کند. در نتیجه تحقیقات رادرفورد، علاقه متخصصان فیزیک اتمی به ماهیت هسته اتم به شدت افزایش یافته است.

رادرفورد در سال 1919 به دانشگاه کمبریج رفت و جانشین تامسون به عنوان استاد فیزیک تجربی و مدیر آزمایشگاه کاوندیش شد و در سال 1921 سمت استادی علوم طبیعی در موسسه سلطنتی لندن را بر عهده گرفت. در سال 1925 به این دانشمند نشان شایستگی بریتانیا اعطا شد. در سال 1930، رادرفورد به عنوان رئیس هیئت مشاوران دولت در دفتر تحقیقات علمی و صنعتی منصوب شد. در سال 1931 عنوان لرد را دریافت کرد و به عضویت مجلس اعیان پارلمان انگلیس درآمد.

رادرفورد تلاش کرد تا اطمینان حاصل کند که رویکرد علمی برای انجام تمام وظایفی که به او سپرده شده بود به افزایش شکوه وطن او کمک می کرد. او دائماً و با موفقیت بزرگ نیاز به حمایت همه جانبه دولتی از کارهای علمی و تحقیقاتی را در نهادهای معتبر ثابت کرد.

این دانشمند در اوج کار خود، بسیاری از فیزیکدانان جوان با استعداد را برای کار در آزمایشگاه خود در کمبریج جذب کرد، از جمله P. M. Blackett، John Cockcroft، James Chadwick و Ernest Walton. دانشمند شوروی کاپیتسا نیز از این آزمایشگاه بازدید کرد.

در یکی از نامه ها، کاپیتسا رادرفورد را کروکودیل می نامد. واقعیت این است که رادرفورد صدای بلندی داشت و نمی دانست چگونه آن را مدیریت کند. صدای قدرتمند استاد که با شخصی در راهرو ملاقات کرد، به افرادی که در آزمایشگاه ها بودند از رویکرد او هشدار داد و کارمندان وقت داشتند تا "افکار خود را جمع کنند". کاپیتسا در "خاطرات پروفسور رادرفورد" نوشت: "او از نظر ظاهری نسبتاً متراکم بود، بلندتر از حد متوسط، چشمانش آبی بود، همیشه بسیار شاد، چهره اش بسیار رسا بود. او متحرک بود، صدایش بلند بود، نمی دانست چگونه آن را به خوبی تعدیل کند، همه از آن خبر داشتند و می شد با لحن قضاوت کرد که آیا استاد روحیه دارد یا نه. در تمام نحوه ارتباط او با مردم، صمیمیت و خودانگیختگی او بلافاصله از همان کلمه اول نمایان بود. پاسخ های او همیشه کوتاه، واضح و دقیق بود. وقتی کسی چیزی به او می گفت، او بلافاصله واکنش نشان می داد، هر چه که بود. امکان بحث در مورد هر مشکلی با او وجود داشت - او بلافاصله شروع به صحبت در مورد آن کرد.

اگرچه این امر باعث شد که رادرفورد زمان کمتری برای کار تحقیقاتی فعال داشته باشد، علاقه عمیق او به تحقیقات مداوم و رهبری روشن به حفظ سطح بالایی از کارهای انجام شده در آزمایشگاهش کمک کرد.

رادرفورد توانایی شناسایی مهم ترین مشکلات علم خود را داشت و ارتباطات هنوز ناشناخته در طبیعت را موضوع تحقیق قرار می داد. رادرفورد همراه با استعداد ذاتی خود در آینده نگری به عنوان یک نظریه پرداز، یک رگه عملی نیز داشت. به لطف او بود که او همیشه در توضیح پدیده های مشاهده شده دقیق بود، مهم نیست که چقدر در نگاه اول غیرعادی به نظر می رسند.

دانش آموزان و همکاران از دانشمند به عنوان فردی خوب و مهربان یاد می کردند. آنها طرز تفکر خلاق خارق‌العاده او را تحسین کردند و به یاد می‌آورند که چگونه قبل از شروع هر مطالعه جدید با خوشحالی می‌گفت: "امیدوارم این موضوع مهمی باشد، زیرا هنوز چیزهای زیادی وجود دارد که ما نمی‌دانیم."

رادرفورد که نگران سیاست‌های دولت نازی آدولف هیتلر بود، در سال 1933 رئیس شورای امداد دانشگاهی شد که برای کمک به افرادی که از آلمان گریخته بودند تأسیس شد.

تقریباً تا پایان عمر از سلامتی برخوردار بود و پس از یک بیماری کوتاه در 19 اکتبر 1937 در کمبریج درگذشت. برای قدردانی از دستاوردهای برجسته در توسعه علم، این دانشمند در کلیسای وست مینستر به خاک سپرده شد.

از کتاب 100 برنده بزرگ نوبل نویسنده ماسکی سرگئی آناتولیویچ

ارنست رادرفورد (1871-1937) به عنوان V.I. گریگوریف: "آثار ارنست رادرفورد، که اغلب به درستی او را یکی از غول های فیزیک قرن ما می نامند، کار چندین نسل از دانش آموزان او، تاثیر زیادی نه تنها بر علم و فناوری قرن ما، بلکه همچنین بر

برگرفته از کتاب افکار، قصار و لطیفه های مردان مشهور نویسنده

ارنست رادرفورد (1871-1937) فیزیکدان انگلیسی علوم به فیزیک و جمع آوری تمبر تقسیم می شوند. * * * گفتگوی یک فیزیکدان جوان و رادرفورد: - من از صبح تا عصر کار می کنم. - به نظرت کی؟ * * * سه مرحله تشخیص حقیقت علمی: اول - "این پوچ است" ، دوم - "در این

از کتاب دایره المعارف بزرگ شوروی (BL) نویسنده TSB

بلوخ ارنست بلوخ (بلوخ) ارنست (24 ژوئیه 1880، ژنو - 16 ژوئیه 1959، پورتلند، اورگان)، آهنگساز، نوازنده ویولن، رهبر ارکستر و معلم سوئیسی و آمریکایی. از معلمان او می توان به E. Jacques-Dalcroze و E. Ysaye اشاره کرد. استاد کنسرواتوار ژنو (15-1911). به عنوان رهبر سمفونی در

از کتاب دایره المعارف بزرگ شوروی (KR) نویسنده TSB

از کتاب دایره المعارف بزرگ شوروی (LA) نویسنده TSB

برگرفته از کتاب فرهنگ لغت بزرگ نقل قول ها و عبارات رایج نویسنده دوشنکو کنستانتین واسیلیویچ

رادرفورد، ارنست (1871-1937)، فیزیکدان بریتانیایی 23 ** و چه زمانی فکر می کنید؟ پاسخ به فیزیکدان جوانی که اعلام کرد از صبح تا صبح کار می کند

از کتاب تاریخ جهان در گفته ها و نقل قول ها نویسنده دوشنکو کنستانتین واسیلیویچ

56. ارنست رادرفورد (1871–1937) ارنست رادرفورد را بزرگترین فیزیکدان تجربی قرن بیستم می دانند. او شخصیت اصلی دانش ما در مورد رادیواکتیویته و همچنین فردی است که پایه و اساس فیزیک هسته ای را بنا نهاد. جدا از شما

از کتاب نویسنده

ارنست رادرفورد چگونه علوم را طبقه بندی کرد؟ در بیشتر قرن بیستم (از دهه 1910 تا 1960)، بسیاری از فیزیکدانان به دانشمندان دیگر خود که در زمینه های دیگر علوم طبیعی تحقیق می کردند، تحقیر می کردند. می گویند وقتی همسر یک آمریکایی

از کتاب نویسنده

رادرفورد (رزفورد)، ارنست (رادرفورد، ارنست، 1871-1937)، فیزیکدان انگلیسی 52 علم به فیزیک و جمع آوری تمبر تقسیم می شود. همانطور که "شوخ طبعی معروف" رادرفورد در کتاب آورده شده است. جی بی بورکز «ارنست رادرفورد در منچستر» (1962). ? بیرکز جی بی رادرفورد در منچستر. – لندن، 1962، ص.

از کتاب نویسنده

بیوین، ارنست (1881-1951)، سیاستمدار کارگر بریتانیا، 1945-1951. وزیر امور خارجه29اگر جعبه پاندورا را باز کنید، نمی دانید چه نوع اسب های تروا از آنجا بیرون خواهند پرید. در کتاب داده شده است. آر. بارکلی "ارنست بیوین و وزارت خارجه" (1975).

از کتاب نویسنده

رنان، ارنست (رنان، ارنست، 1823-1892)، مورخ فرانسوی 23b معجزه یونانی. // Miracle gc. «Prayer to the Acropolis» (1888) «برای مدت طولانی دیگر به معجزه به معنای واقعی کلمه اعتقاد نداشتم. و سرنوشت منحصربه‌فرد قوم یهود، که به عیسی و مسیحیت منتهی شد، به نظرم چیزی بود

(1871-1937) فیزیکدان انگلیسی، بنیانگذار فیزیک هسته ای

ارنست رادرفورد در اسپرینگ گروو (در حال حاضر برایت واتر) در نیوزیلند در یک خانواده ساده اسکاتلندی متولد شد. پدرش، جیمز رادرفورد، یک چرخ گردان و مادرش، مارتا تامسون، معلم بود. ارنست چهارمین فرزند از دوازده فرزند بود. از کودکی پسری بسیار مراقب و سخت کوش بود. پس از فارغ التحصیلی از مدرسه ابتدایی به عنوان بهترین دانش آموز، ارنست برای ادامه تحصیل در کالج استانی نلسون بورسیه دریافت کرد و در سال 1887 در کلاس پنجم وارد شد. قبلاً در اینجا توانایی های استثنایی او برای ریاضیات آشکار شد. او همچنین در فیزیک، شیمی، ادبیات، لاتین و فرانسه خوب بود. ارنست در کودکی به ساخت مکانیسم‌های مختلف علاقه داشت: او مدل‌هایی از آسیاب‌های آبی، ماشین‌ها و حتی دوربین ساخت.

پس از فارغ التحصیلی از کالج، وارد کالج کانتربری در دانشگاه نیوزلند در کرایست چرچ شد. در اینجا رادرفورد به طور جدی تری شروع به مطالعه فیزیک و شیمی کرد، در محافل دانشجویی کار کرد و حتی یکی از مبتکران ایجاد یک انجمن علمی دانشجویی در دانشگاه بود.

رادرفورد پس از خواندن مقاله ای از فیزیکدان آلمانی هاینریش هرتز در مورد کشف امواج الکترومغناطیسی، تصمیم گرفت خواص آنها را بررسی کند. اما مشکل تشخیص امواج الکترومغناطیسی ورودی وجود داشت. او موفق شد ثابت کند که حضور آنها را می توان با مغناطیس زدایی آهن قضاوت کرد. این اولین کشف واقعی رادرفورد بیست و سه ساله بود.

در سال 1894، ارنست با درجه عالی از کالج فارغ التحصیل شد و مدرک کارشناسی ارشد خود را در رشته فیزیک و ریاضی دریافت کرد. او معلم فیزیک دبیرستان شد، اما در این زمینه برتری نداشت. در سال 1895 بزرگترین بورسیه تحصیلی - "بورسیه 1851" به او اعطا شد که امکان تحصیل در بهترین آزمایشگاه های کشور را فراهم کرد. در پاییز 1895، رادرفورد وارد کمبریج - مرکز علمی انگلستان - شد و در آزمایشگاه کاوندیش تحت هدایت فیزیکدان برجسته انگلیسی جوزف جان تامسون (1856-1940) شروع به کار کرد.

ارنست به تحقیقات خود در زمینه امواج الکترومغناطیسی ادامه می دهد و در سال 1896 موفق به برقراری ارتباط رادیویی در فاصله حدود 3 کیلومتری می شود. جنبه عملی ارتباطات رادیویی برای او چندان جالب نبود و به همین دلیل کار خود را در این زمینه متوقف می کند و فرستنده را به مهندس ایتالیایی G. Marconi می دهد که از آن در تحقیقات خود استفاده کرد. در این زمان رادرفورد به همراه جی جی تامسون کار بر روی مطالعه یونیزاسیون گازها و هوا با روش های مختلف از جمله اشعه ایکس را آغاز کردند. اما پس از کشف رادیواکتیویته توسط بکرل در سال 1896، رادرفورد شروع به مقایسه پرتوهای رونتگن و بکرل کرد.

در سال 1898 او به عنوان استاد فیزیک در دانشگاه مک گیل در مونترال منصوب شد و در سپتامبر همان سال وارد کانادا شد. او به مدت 9 سال - تا سال 1907 - در دانشگاه مک گیل کار کرد و اکتشافات مهم بسیاری انجام داد. در سال 1898 رادرفورد شروع به مطالعه تابش اورانیوم کرد که نتایج آن در سال 1899 در مقاله "تابش اورانیوم و رسانایی الکتریکی ایجاد شده توسط آن" منتشر شد. رادرفورد با بررسی تابش اورانیوم در یک میدان مغناطیسی دریافت که از دو جزء تشکیل شده است. جزء اول که در یک جهت منحرف می شود و به راحتی توسط یک ورق کاغذ جذب می شود، اشعه آلفا نامیده می شود و جزء دوم که در جهت مخالف منحرف می شود و قدرت نفوذ بیشتری دارد، اشعه بتا نامیده می شود.

در سال 1900، ویلار جزء دیگری را در تشعشعات اورانیوم کشف کرد که در میدان مغناطیسی منحرف نمی شد و بیشترین قدرت نفوذ را داشت که به آن اشعه گاما می گفتند. در سال 1900، رادرفورد در حین مطالعه رادیواکتیویته توریم، گاز جدیدی را کشف کرد که بعدها رادون نام گرفت. او به همراه فیزیکدان و شیمیدان انگلیسی، فردریک سودی، در سالهای 1902-1903 نظریه واپاشی رادیواکتیو را توسعه داد و قانون تبدیلات رادیواکتیو را ایجاد کرد. رادرفورد وجود عناصر فرااورانی را پیش بینی کرد. نتیجه کار نه ساله این دانشمند در مونترال بیش از 50 مقاله علمی منتشر شده و کتاب "رادیواکتیویته" است که تمام دانش شناخته شده علم در مورد این پدیده را خلاصه می کند.

نام رادرفورد مشخص می شود و از او دعوت می شود تا سمت استادی فیزیک در دانشگاه منچستر و مدیر آزمایشگاه فیزیکی را بگیرد. در 24 مه 1907، ارنست رادرفورد به اروپا بازگشت و شروع به کار بر روی کشف ماهیت ذرات آلفا و عبور آنها از ماده کرد که مطالعه آن را در کانادا آغاز کرد. برای تحقیق در مورد تبدیل عناصر و شیمی مواد رادیواکتیو، جایزه نوبل شیمی در سال 1908 به او اعطا شد.

در منچستر، رادرفورد تیمی از محققان برجسته از سراسر جهان را ایجاد می کند که در میان آنها فیزیکدان آلمانی هانس گایگر (1882-1945)، فیزیکدان انگلیسی هنری موزلی (1887-1915)، فیزیکدان نیوزلندی، در آن زمان فینال بودند. دانشجوی سال، ارنست مارسدن (1889-1970) و دانشمندان دیگر. بزرگترین اکتشافات علمی رادرفورد در فضایی از خلاقیت علمی جمعی انجام شد. در سال 1908 به همراه گایگر دستگاهی برای ثبت ذرات باردار منفرد به نام شمارنده گایگر طراحی کردند. در سال 1909 او به ماهیت ذرات آلفا پی برد: آنها اتم های هلیوم دو یونیزه هستند. در سال 1911، بر اساس نتایج آزمایشات انجام شده توسط شاگردانش Marsden و Geiger، او قانون پراکندگی ذرات آلفا توسط اتم های عناصر مختلف را ایجاد کرد، که او را در می 1911 به ایجاد مدل جدیدی از اتم - سیاره ای سوق داد. طبق این مدل، اتم شبیه منظومه شمسی است: در مرکز یک هسته مثبت عظیم با قطر حدود 1012 سانتی متر وجود دارد که الکترون های منفی در مدارهای دایره ای به دور آن می چرخند. تعداد بارهای مثبت اولیه موجود در هسته اتم با شماره سریال عنصر در جدول D.I. مندلیف مطابقت دارد، پوسته آن حاوی همان تعداد الکترون است، زیرا اتم به عنوان یک کل از نظر الکتریکی خنثی است.

قبل از اینکه رادرفورد بتواند فریاد بزند: «حالا می‌دانم یک اتم چه شکلی است!»، مارسدن و گایگر باید بیش از 2 میلیون سوسوزن (فلش) ذرات آلفا را ثبت کرده و بشمارند.

در سال 1912، نیلز بور، فیزیکدان برجسته دانمارکی به منچستر آمد. او موفق شد تضادهای مدل سیاره ای اتم را که توسط رادرفورد پیشنهاد شده بود از بین ببرد. در نتیجه کار او، مدل رادرفورد-بور از اتم ظاهر شد که نشانگر آغاز فیزیک کوانتومی و هسته ای بود.

رادرفورد در سال 1914 ایده تبدیل مصنوعی هسته های اتمی را مطرح کرد. اما وقوع جنگ جهانی اول باعث وقفه در تحقیقات شد و تیم دوست را به کشورهای مختلف متخاصم پراکنده کرد. خود رادرفورد در تحقیقات نظامی شرکت داشت و در حال توسعه روش های صوتی برای مبارزه با زیردریایی های آلمانی بود. در جبهه در سال 1915، در سن 28 سالگی، هنری موزلی کشته شد - یکی از بهترین شاگردان او، که نام خود را با یک کشف بزرگ در طیف سنجی اشعه ایکس تجلیل کرد. جیمز چادویک در اسارت آلمان بود، مارسدن در فرانسه جنگید و نیلز بور به کپنهاگ بازگشت. تنها پس از جنگ رادرفورد توانست تحقیقات خود را از سر بگیرد.

در سال 1919 به کمبریج نقل مکان کرد و در آنجا پست استادی در دانشگاه کمبریج داشت و جانشین معلمش جی جی تامسون شد و مدیر آزمایشگاه کاوندیش شد. این دانشمند تا پایان عمر این پست را بر عهده داشت. ادامه تحقیقات نتایج درخشانی را به ارمغان می آورد: یک واکنش هسته ای مصنوعی با تبدیل نیتروژن به اکسیژن انجام شده است که پایه های فیزیک هسته ای مدرن را پایه گذاری کرد. رادرفورد در سال 1920 وجود نوترون را پیش‌بینی کرد، ذره‌ای خنثی که جرم آن برابر با هسته هیدروژن است. چنین ذره ای در سال 1932 توسط شاگرد و همکارش چادویک کشف شد که در این رابطه برنده جایزه نوبل شد. آزمایشگاه کاوندیش به رهبری رادرفورد به یک مکه علمی برای فیزیکدانان همه کشورها تبدیل شد.

او با مراقبت استثنایی با دانش آموزان خود رفتار می کرد و آنها را با محبت "پسران" خطاب می کرد، بیش از شش بعد از ظهر به آنها اجازه نمی داد در آزمایشگاه کار کنند و در آخر هفته ها اصلاً به آنها اجازه کار نمی داد. او دانش آموزانش را مانند «پدر خوش اخلاق خانواده» راهنمایی می کرد و آنها با محبت معلم خود را «بابا» خطاب می کردند. رادرفورد هر روز کارمندان را روی یک فنجان چای جمع می‌کرد تا نه تنها درباره مشکلات علمی و نتایج آزمایش‌ها، بلکه در مورد مسائل سیاسی، هنری و ادبی نیز بحث کنند. دانشمند بزرگ کاملاً از هرگونه سفتی، فخرفروشی و میل به ایجاد فضای تحسین در اطراف خود خالی بود.

فیزیکدانان شوروی، یو. بی. خاریتون، آ. ای. لایپونسکی، ک. دی. سینلنیکوف، ال. دی. لاندو و دیگران نیز زیر نظر او تحصیل کردند. در سال 1921، فیزیکدان جوان شوروی پیتر لئونیدوویچ کاپیتسا (1894-1984) به رادرفورد در کمبریج آمد و به مدت 13 سال در آنجا کار کرد. او یک همکار فعال و دوست رادرفورد شد، انتظارات معلم خود را برآورده کرد و به نتایج علمی برجسته ای دست یافت. در سال 1971 به ابتکار P. L. Kapitsa به مناسبت یکصدمین سالگرد تولد دانشمند در کشورمان، مدال یادبود رادرفورد صادر و مجموعه ای از آثار وی منتشر شد.

او از سال 1925 عضو تمام آکادمی های علوم جهان بود - عضو خارجی آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی. از سال 1903 عضو انجمن سلطنتی لندن و از 1925 تا 1930 - رئیس آن. در سال 1931 او بارون شد و لرد نلسون شد. این آزمایشگر بزرگ به دلیل شایستگی های علمی خود تمام جوایز دنیای علمی را دریافت کرد.

ارنست رادرفورد در 19 اکتبر 1937 در سن 66 سالگی درگذشت. مرگ او ضایعه بزرگی برای علم، دانشجویان متعدد و تمام بشریت بود. فیزیکدان بزرگ در کلیسای وست مینستر - در کلیسای جامع سنت پل، در کنار قبرهای I. Newton، M. Faraday، C. Darwin، V. Herschel، در یکی از شبستان های کلیسای جامع به نام "گوشه علم" به خاک سپرده شده است. ".