Ernest Rutherford: biografie a příspěvky tohoto novozélandského fyzika

Ernest Rutherford je jedním z nejuznávanějších výzkumníků v oblasti fyziky, protože jeho objevy v této oblasti byly četné.

Zajímal se zejména o experimentální pole, tedy o praktické ověření svých přesvědčení, aby později vytvořily teorie. Jeho hlavním přínosem byl objev radioaktivních částic alfa, beta a gama; změna povahy radioaktivního prvku při jeho rozpadu; a návrh nové struktury atomu, tvořeného jádrem.

V této biografii Ernesta Rutherforda zhodnotíme nejdůležitější události v životě tohoto badatele a nejdůležitější příspěvky, které učinil pro vědu.

• Související článek: „Werner Heisenberg: biografie tohoto německého teoretického fyzika“

Stručná biografie Ernesta Rutherforda

Ernest Rutherford se narodil 30. srpna 1871 v Brightwateru na Novém Zélandu. Byl synem Jamese Rutherforda, který byl farmář, a Marthy Thompsonové, která se věnovala výuce. Jeho rodiče vždy chtěli dát svým mnoha dětem dobré vzdělání, bylo jich dvanáct, čtvrtý Ernest.

Mládež a první roky výcviku

Již od útlého věku vynikly jeho vysoké schopnosti a dovednosti v aritmetice.

, což je docela zvědavé dítě. Tímto způsobem mohl vstoupit na Nelson College, kde kromě akademických dovedností mohl rozvíjet fyzické schopnosti stejně jako hráč rugby.

Po třech letech studia na Nelson College vstoupil na Canterbury College na vyšší vzdělání, kde pokračoval v ragby a mohl navštěvovat vědecké kluby.

Během pobytu na univerzitě se začaly projevovat jeho vysoké schopnosti v oblasti vědeckého experimentování, které spolu s jeho vždy bezvadné akademické výsledky, mu umožnily pokračovat ve školení a výzkumu na University of New Zealand během období pět let.

Vzhledem k jeho dobrým známkám po maturitě Měl to štěstí, že získal jediné stipendium na Novém Zélandu na studium matematiky a za své dobré známky byl jmenován magistrem umění. a podílet se na výzkumu v oblasti matematiky a fyziky.

Později v roce 1894 získal titul bakaláře věd, takže o rok později mohl pokračovat ve studiu ve Velké Británii, ani více ani méně. než v Cavendish Laboratories v Cambridge, vedených Josephem Johnem Thompsonem, který byl v oblasti vědy uznáván za to, že objevil elektron.

V osobní sféře, konkrétněji v té sentimentální, Před cestou a usazením se ve Velké Británii se zasnoubil s Mary Geordinou Newtonovou, mladá žena, kterou potkal během svého pobytu v Chriscruchs.

• Mohlo by vás zajímat: „10 oborů fyziky a jejich oblastí znalostí“

Upevnění vašeho profesního života ve vědecké oblasti

Během let byl v Cambridge Pokračoval studiem elektromagnetických vln a toho, jak je lze přijímat na velké vzdálenosti. Jeho kariéra ve vědecké oblasti pokračovala vpřed, podařilo se mu prezentovat výsledky své práce Cambridge Physical Society a publikovat je ve vědeckém časopise Filosofická transakce patřící Královské společnosti.

I na začátku pobytu začal spolu s ředitelem své laboratoře J. J. Thompsonem zkoumat účinky rentgenového záření promítaného do plynu., čímž se zjistilo, že tyto paprsky mohou ionizovat vzduch, což vede k vysokému počtu nabité částice, které mohou být kladné i záporné a jejich rekombinací vznikají atomy neutrální.

Proto také vymyslel techniku ​​pro účely měření rychlosti iontů a jejich rychlosti rekombinace, proces opačný k ionizaci, kde se elektrony spojují s ionty pozitivní.

Vzhledem k neustálým výzkumům a objevům, kterých dosahoval, jeho uznání na vědeckém poli rostlo. Aby, v roce 1898 byla vznesena možnost vyučovat na McGill University v Montrealu v Kanadě., kde zůstane až do roku 1907. Tato nová změna mu umožnila konečně se oženit se svou snoubenkou Mary Newtonovou v roce 1900 na Novém Zélandu. V roce 1901 přivítal svou první a jedinou dceru jménem Eileen.

• Související článek: „5 věků dějin (a jejich charakteristiky)“

Výzkum v oblasti radioaktivity

Během svého pobytu v Montrealu se začal zajímat o studium radioaktivityprotože v roce 1896 francouzský fyzik Henri Becquerel zjistil, že uran vyzařuje záření, které do té doby nebylo pozorováno. Tak o tři roky později, v roce 1899, Rutherford studoval, jak by toto uranové záření mohlo ionizovat vzduch, pozoroval způsob, jakým záření pronikalo různými kovovými plechy, kterými obalovalo prvek radioaktivní.

navíc byl schopen pozorovat a pojmenovat tři různé typy záření vyzařovaného uranem: ten, který pronikl nejvíce, zvaný beta, a ten, který méně, zvaný alfa, a třetí zvaný gama, který vyzařuje velmi energetické paprsky.

Jeho výzkum by se nyní zaměřil na chemický prvek thorium a zjistil, že také vyzařuje záření a že po chvíli exponenciálně klesá, což mu umožnilo představit v roce 1900 nový koncept: období radioaktivních prvků.

Vzhledem k těmto novým objevům v roce 1902 spolu s Frederickem Soddym dospěl k závěru, že Rutherford thorium vytlačuje radioaktivní atomy a že tato emise souvisí s rozpadem prvku chemikálie, tak formuloval teorii přirozené radioaktivity, která vysvětlovala samovolnou přeměnu prvků.

V roce 1904 mu Královská společnost udělila Rumfordovu medaili, čímž ocenila a ocenila důležité objevy, kterých tento vědec dosud dosáhl. V tomto stejném roce vydal knihu s názvem „Radioaktivita“, kde mimo jiné prokázal neurčitost principu nemodifikovatelnosti hmoty, protože radioaktivní prvky, když vyzařovaly záření, byly přeměněny na nový prvek s odlišnými chemickými vlastnostmi.

Rutherford věřil, že v jádru Země došlo k rozpadům, které by byly příčinou udržování konstantní teploty planety. Tímto způsobem by spolupracoval s Otto Hahnem, který objevil jaderné štěpení uranu a thoria.

V roce 1907 se přestěhoval do Manchesteru, protože byl přijat jako profesor na univerzitě tohoto města. Takto začali spolupracovat s Hansem Geigerem a společně byli schopni detekovat alfa částice vyvržené radioaktivními látkami; Z této linie výzkumu byli schopni přímějším způsobem odhadnout Avogadrovo číslo, které se vztahuje k počtu částic, které tvoří látku.

Bylo to o rok později, v roce 1908, kdy se mu podařilo potvrdit to, co předtím předpokládal; že z již zmíněných alfa částic, když se zbaví svého náboje, se stanou atomy helia. Tento objev znamenal, že téhož roku získal Nobelovu cenu za chemii.

Jedním z jeho nejdůležitějších příspěvků k vědě byla formulace nového atomového modelu v roce 1911, známého jako Rutherfordův atomový model., kde vyvolává existenci jádra v atomech, které by bylo tvořeno nábojem kladný a tvořený téměř veškerou hmotou, obklopenou kůrou nebo obalem elektronů, nábojem záporný.

• Mohlo by vás zajímat: „Marie Curie: biografie tohoto průkopnického výzkumníka radioaktivity“

Etapa první světové války

V období první světové války (1914-1918) fyzik se zaměřil na pomoc při detekci ponorek pomocí zvukových vln. Po válce, již v roce 1919, pokračoval ve studiu alfa částic a atomů, v tomto případě dusíku, pozorovali, jak se dusík přeměňuje na kyslík absorbováním částic alfa, čímž bylo dosaženo první transmutace umělý.

Po svém návratu do Cambridge v roce 1919 převzal funkci ředitele Cavendish Laboratory a nahradil J.J. Thomson. Právě v tomto období byly jeho příspěvky a vlivy v oblasti jaderné fyziky největší.

Mezi renomovanými fyziky, kteří studovali v laboratoři za Rutherfordova vedení, stojí za to vyzdvihnout Jamese Chadwicka, který objevil existenci neutronu; Niels Bohr, který ověřil, že Rutherfordův atomový model je stabilní, a Robert Oppenheimer, považovaný za tvůrce atomové bomby.

• Související článek: "4 hlavní typy vědy (a jejich oblasti výzkumu)"

Poslední roky života

Během svého pobytu v Cavendish Laboratory, považovaném za nejprosperující věk fyzika, zlatý věk, také získal řadu ocenění.

Pět let (1925-1930) byl prezidentem Královské společnosti, společnost, kde byl členem od roku 1903 a v roce 1924 mu byla udělena Franklinova medaile a v roce 1936 Faradayova medaile. Kromě toho byl v roce 1931 jmenován baronem Rutherfordem z Nelsonu, od roku 1914 již má titul Sir. I když všechna tato uznání a radosti by byly okleštěny smrtí jeho jediné dcery Eileen v roce 1930, které bylo pouhých 29 let.

Také během tohoto období s Jamesem Chadwickem a Charlesem Drummondem Ellisem v roce 1930 vydal knihu „Radiation of radioactive substance“ a o sedm let později napsal dílo „Nová alchymie“.

Ernest Rutherford zemřel 19. října 1937 poté, co se nedokázal plně zotavit a náhle se zhoršil po operaci. Jeho ostatky byly pohřbeny ve Westminsterském opatství, což mu poskytlo čestné místo vedle Isaaca Newtona a Williama Thomsona.