إرنست رذرفورد: سيرة ومساهمات هذا الفيزيائي النيوزيلندي

يعد إرنست رذرفورد أحد أكثر الباحثين شهرة في مجال الفيزياء ، حيث كانت اكتشافاته في هذا المجال متعددة.

كان مهتمًا بشكل خاص بالمجال التجريبي ، أي في التحقق العملي من معتقداته ، لتشكيل النظريات لاحقًا. كانت مساهماته الرئيسية هي اكتشاف جسيمات ألفا وبيتا وجاما المشعة. التغيير في طبيعة العنصر المشع عندما يتحلل ؛ واقتراح بناء جديد للذرة يتكون من نواة.

في سيرة إرنست رذرفورد هذه ، سنراجع الأحداث الأكثر صلة بحياة هذا الباحث وأهم المساهمات التي قدمها للعلم.

• مقالات لها صلة: "فيرنر هايزنبرغ: سيرة هذا الفيزيائي الألماني النظري"

سيرة موجزة لإرنست رذرفورد

ولد إرنست رذرفورد في 30 أغسطس 1871 في برايت ووتر ، نيوزيلندا. كان ابن جيمس رذرفورد الذي كان مزارعًا ومارثا طومسون التي كرست نفسها للتدريس. لطالما أراد والديه أن يمنحوا أطفالهم الكثيرين تعليمًا جيدًا ، وكان هناك اثني عشر منهم كان إرنست الرابع.

الشباب والسنوات الأولى من التدريب

منذ سن مبكرة جدًا ، برزت بالفعل قدراته ومهاراته العالية في الحساب.كونه طفل فضولي إلى حد ما. وبهذه الطريقة كان قادرًا على الالتحاق بكلية نيلسون ، حيث كان قادرًا على تطوير قدراته البدنية بنفس طريقة لاعب الرجبي ، بالإضافة إلى المهارات الأكاديمية.

بعد الدراسة لمدة ثلاث سنوات في Nelson College ، التحق بكلية Canterbury للتعليم العالي ، حيث استمر في ممارسة لعبة الركبي وتمكن من حضور نوادي العلوم.

خلال فترة إقامته في الجامعة ، بدأت قدراته العالية في مجال التجارب العلمية تتضح ، والتي جنبا إلى جنب مع نتائج أكاديمية لا تشوبها شائبة دائمًا ، سمحت له بمواصلة تدريبه وأبحاثه في جامعة نيوزيلندا خلال فترة خمس سنوات.

نظرا لدرجاته الجيدة بعد التخرج كان محظوظًا لتلقي المنحة الدراسية الوحيدة في نيوزيلندا لدراسة الرياضيات ، وحصل على لقب ماجستير في الآداب لدرجاته الجيدة والمشاركة في البحوث في مجال الرياضيات والفيزياء.

حصل لاحقًا على بكالوريوس العلوم في عام 1894 ، وبالتالي بعد عام واحد تمكن من مواصلة دراسته في بريطانيا العظمى ، لا أكثر ولا أقل مقارنة بمختبرات كافنديش في كامبريدج ، التي يديرها جوزيف جون طومسون ، الذي اشتهر في مجال العلوم لكونه الشخص الذي اكتشف إلكترون.

في المجال الشخصي ، وبشكل أكثر تحديدًا في المجال العاطفي ، قبل السفر والاستقرار في بريطانيا العظمى ، انخرط في ماري جوردينا نيوتن، امرأة شابة التقى بها أثناء إقامته في Chriscruchs.

• قد تكون مهتمًا بـ: "الفروع العشرة للفيزياء ومجالاتها المعرفية"

ترسيخ حياتك المهنية في المجال العلمي

خلال السنوات التي قضاها في كامبريدج واصل دراسة الموجات الكهرومغناطيسية وكيف يمكن استقبالها على مسافات بعيدة. استمرت حياته المهنية في المجال العلمي في التقدم ، وتمكن من تقديم نتائج عمله إلى جمعية كامبريدج الفيزيائية ونشرها في المجلة العلمية صفقة فلسفية تابعة للجمعية الملكية.

في بداية إقامتك أيضًا بدأ بالتحقيق ، مع مدير مختبره ، ج.ج. طومسون ، في التأثيرات الناتجة عن الأشعة السينية المسقطة على غاز، وبالتالي اكتشاف أن هذه الأشعة يمكن أن تؤين الهواء مما يؤدي إلى ارتفاع عدد الجسيمات المشحونة ، تكون قادرة على أن تكون موجبة وسالبة على حد سواء وإعادة توحيد هذه مما يؤدي إلى ظهور الذرات حيادي.

لذلك ابتكر أيضًا تقنية لغرض قياس سرعة الأيونات ومعدلها إعادة التركيب ، وهي عملية تتعارض مع التأين ، حيث تتحد الإلكترونات مع الأيونات إيجابي.

ونظراً للتحقيقات والاكتشافات المستمرة التي كان يحققها ، كان اعترافه في المجال العلمي يتزايد. لهذا السبب، في عام 1898 أثيرت إمكانية التدريس في جامعة ماكجيل في مونتريال ، كندا.، حيث ستبقى حتى عام 1907. سمح له هذا التغيير الجديد بالزواج أخيرًا من خطيبته ماري نيوتن في عام 1900 في نيوزيلندا. في عام 1901 رحب بابنته الأولى والوحيدة المسماة إيلين.

• مقالات لها صلة: "العصور الخمس للتاريخ (وخصائصها)"

البحث في مجال النشاط الإشعاعي

خلال إقامته في مونتريال ، أصبح مهتمًا بدراسة النشاط الإشعاعيمنذ عام 1896 اكتشف الفيزيائي الفرنسي هنري بيكريل أن اليورانيوم يصدر إشعاعات لم يتم ملاحظتها حتى تلك اللحظة. وهكذا بعد ثلاث سنوات في عام 1899 درس رذرفورد كيف يمكن لإشعاع اليورانيوم هذا أن يؤين الهواء ، لاحظ الطريقة التي اخترق بها الإشعاع الصفائح المعدنية المختلفة التي لف بها العنصر المشعة.

بالإضافة الى، كانت قادرة على رصد وتسمية ثلاثة أنواع مختلفة من الإشعاع المنبعث من اليورانيوم: الذي اخترق أكثر ، يسمى بيتا ، والأكثر اختراقًا ، يسمى ألفا ، والثالث يسمى جاما ، والذي ينبعث منه أشعة نشطة للغاية.

سيركز بحثه الآن على عنصر الثوريوم الكيميائي ، ليكتشف أنه يصدر أيضًا إشعاعًا وأنه يتناقص بشكل كبير بعد فترة ، السماح له بتقديم مفهوم جديد في عام 1900: فترة العناصر المشعة.

بالنظر إلى هذه الاكتشافات الجديدة ، في عام 1902 ، استنتج رذرفورد ذلك مع فريدريك سودي يطرد الثوريوم الذرات المشعة وأن هذا الانبعاث مرتبط بتحلل العنصر المواد الكيميائية، وبالتالي صياغة نظرية النشاط الإشعاعي الطبيعي ، والتي فسرت التحول التلقائي للعناصر.

في عام 1904 ، منحته الجمعية الملكية ميدالية رومفورد ، مكافأة والاعتراف بالاكتشافات المهمة التي حققها هذا العالم حتى الآن. في نفس هذا العام نشر كتاب بعنوان "النشاط الإشعاعي" حيث أظهر من بين مناهج أخرى عدم اليقين من مبدأ عدم تعديل المادة، حيث أن العناصر المشعة ، كما تنبعث منها إشعاعات ، قد تحولت إلى عنصر جديد بخصائص كيميائية مختلفة.

اعتقد رذرفورد أن التفككات حدثت في لب الأرض والتي من شأنها أن تكون سببًا في الحفاظ على درجة حرارة الكوكب ثابتة. وبهذه الطريقة سيتعاون مع أوتو هان ، الذي اكتشف الانشطار النووي لليورانيوم والثوريوم.

في عام 1907 انتقل إلى مانشستر ، حيث تم قبوله كأستاذ في جامعة هذه المدينة. في هذا الطريق بدأوا التعاون مع Hans Geiger ، وتمكنا معًا من اكتشاف جزيئات ألفا التي طردتها المواد المشعة; من خلال هذا الخط البحثي ، تمكنوا من تقدير عدد أفوجادرو ، الذي يشير إلى عدد الجسيمات التي تتكون منها المادة ، بطريقة أكثر مباشرة.

بعد مرور عام ، في عام 1908 ، تمكن من تأكيد ما كان يفترضه سابقًا ؛ أن جسيمات ألفا ، التي سبق ذكرها ، عندما تتخلص من شحنتها ، تصبح ذرات هيليوم. هذا الاكتشاف يعني أنه في نفس العام فاز بجائزة نوبل في الكيمياء.

كانت إحدى أهم مساهماته في العلم صياغة نموذج ذري جديد في عام 1911 ، يُعرف باسم نموذج رذرفورد الذري.، حيث يثير وجود نواة في الذرات تتكون من الشحنة موجبة وتتكون من كل الكتلة تقريبا ، محاط بقشرة أو قذيفة من الإلكترونات ، شحنة نفي.

• قد تكون مهتمًا بـ: "ماري كوري: سيرة هذا الباحث الرائد في النشاط الإشعاعي"

مرحلة الحرب العالمية الأولى

خلال فترة الحرب العالمية الأولى (1914-1918) ركز الفيزيائي على المساعدة في اكتشاف الغواصات باستخدام الموجات الصوتية. بعد الحرب ، في عام 1919 ، واصل دراسة جسيمات ألفا وذراتها ، النيتروجين في هذه الحالة ، لاحظ كيف يتحول النيتروجين إلى أكسجين عن طريق امتصاص جسيمات ألفا ، وبالتالي تحقيق التحول الأول مصطنع.

عند عودته إلى كامبريدج في عام 1919 ، تولى منصب مدير مختبر كافنديش ، ليحل محل ج. طومسون. في هذه الفترة كانت مساهماته وتأثيراته في مجال الفيزياء النووية أعظم.

من بين الفيزيائيين المشهورين الذين درسوا في المختبر أثناء قيادة رذرفورد ، يجدر تسليط الضوء على جيمس تشادويك ، الذي اكتشف وجود النيوترون ؛ نيلز بور ، الذي تحقق من أن نموذج رذرفورد الذري كان مستقرًا ، وروبرت أوبنهايمر ، الذي يعتبر مبتكر القنبلة الذرية.

• مقالات لها صلة: "الأنواع الأربعة الرئيسية للعلوم (ومجالاتها البحثية)"

السنوات الأخيرة من الحياة

أثناء إقامته في مختبر كافنديش ، الذي يُعد أكثر عصر الفيزيائي ازدهارًا ، العصر الذهبي ، حصل أيضًا على العديد من الجوائز.

لمدة خمس سنوات (1925-1930) كان رئيس الجمعية الملكية، وهي جمعية كان عضوًا فيها منذ عام 1903 وحصل على وسام فرانكلين في عام 1924 وميدالية فاراداي في عام 1936. بالإضافة إلى ذلك ، في عام 1931 ، تم تسميته بارون راذرفورد من نيلسون ، ولديه بالفعل لقب السير منذ عام 1914. على الرغم من أن كل هذه الاعترافات والأفراح قد تلاشت بوفاة ابنته الوحيدة ، إيلين ، في عام 1930 ، عن عمر يناهز 29 عامًا.

أيضًا خلال هذه الفترة مع جيمس تشادويك وتشارلز دروموند إليس أصدر كتاب "إشعاع المواد المشعة" عام 1930 ، وبعد سبع سنوات كتب عمل "الكيمياء الجديدة"..

توفي إرنست رذرفورد في 19 أكتوبر 1937 ، بعد أن فشل في التعافي تمامًا وتدهور فجأة من عملية جراحية. تم دفن رفاته في وستمنستر أبي ، ومنحه مكانة شرف إلى جانب إسحاق نيوتن وويليام طومسون.