Ernest Rutherford: tämän uusiseelantilaisen fyysikon elämäkerta ja panokset

Ernest Rutherford on yksi tunnetuimmista fysiikan tutkijoista, koska hänen löytönsä tällä alalla olivat useita.

Hän oli erityisen kiinnostunut kokeellisesta kentästä, toisin sanoen uskomustensa käytännön todentamisesta, muodostaakseen myöhemmin teoriat. Hänen tärkeimmät panoksensa olivat radioaktiivisten alfa-, beeta- ja gammahiukkasten löytäminen; radioaktiivisen alkuaineen luonteen muutos sen hajoamisen yhteydessä; ja ehdotus atomin uudesta rakenteesta, joka koostuu ytimestä.

Tässä Ernest Rutherfordin elämäkerrassa käymme läpi tärkeimmät tapahtumat tämän tutkijan elämässä ja hänen tärkeimmät panoksensa tieteeseen.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Werner Heisenberg: tämän saksalaisen teoreettisen fyysikon elämäkerta"

Ernest Rutherfordin lyhyt elämäkerta

Ernest Rutherford syntyi 30. elokuuta 1871 Brightwaterissa, Uudessa-Seelannissa. Hän oli maanviljelijä James Rutherfordin ja opettamiseen omistautuneen Martha Thompsonin poika. Hänen vanhempansa halusivat aina antaa monille lapsilleen hyvän koulutuksen, heistä kaksitoista oli Ernest neljäs.

Nuoruus ja ensimmäiset koulutusvuodet

Jo nuoresta iästä lähtien hänen korkeat kykynsä ja taitonsa laskennassa ovat nousseet esiin., on melko utelias lapsi. Tällä tavalla hän pääsi Nelson Collegeen, jossa hän pystyi akateemisten taitojen lisäksi kehittämään fyysisiä kykyjä samalla tavalla kuin rugby-pelaaja.

Opiskeltuaan kolme vuotta Nelson Collegessa hän tuli Canterburyn korkeakouluun, jossa hän jatkoi rugbyn harjoittamista ja pystyi osallistumaan tiedekerhoille.

Yliopisto-oleskelunsa aikana hänen korkeat kykynsä tieteellisen kokeilun alalla alkoivat näkyä, mikä yhdessä hänen kanssaan aina moitteeton akateeminen tulos, antoi hänelle mahdollisuuden jatkaa koulutusta ja tutkimusta Uuden-Seelannin yliopistossa vuoden aikana. viisi vuotta.

Koska hänen hyvät arvosanat, valmistumisen jälkeen Hän oli onnekas saadessaan Uuden-Seelannin ainoan stipendin matematiikan opiskeluun, ja hänet nimitettiin Master of Artsiksi hyvistä arvosanoistaan. ja osallistua matematiikan ja fysiikan alan tutkimukseen.

Myöhemmin hän suoritti kandidaatin tutkinnon vuonna 1894, joten vuotta myöhemmin hän pystyi jatkamaan opintojaan Isossa-Britanniassa, ei enempää eikä vähempää. kuin Cavendish Laboratoriesissa Cambridgessa, jota johtaa Joseph John Thompson, joka tunnettiin tieteen alalla siitä, että hän löysi elektroni.

Henkilökohtaisella alalla, tarkemmin sanottuna tunteellisella alalla, Ennen matkustamistaan ​​ja asettuaan Isoon-Britanniaan hän meni kihloihin Mary Geordina Newtonin kanssa, nuori nainen, jonka hän oli tavannut ollessaan Chriscruchsissa.

• Saatat olla kiinnostunut: "Fysiikan 10 alaa ja niiden osaamisalat"

Työelämäsi lujittaminen tieteen alalla

Vuosien aikana hän oli Cambridgessa Hän jatkoi sähkömagneettisten aaltojen tutkimista ja sitä, kuinka ne voitaisiin vastaanottaa suurilta etäisyyksiltä. Hänen uransa tieteellisellä alalla jatkoi etenemistä, ja hän onnistui esittelemään työnsä tulokset Cambridge Physical Societylle ja julkaisemaan ne tieteellisessä lehdessä Royal Societylle kuuluva filosofinen liiketoimi.

Myös lomasi alussa alkoi tutkia yhdessä laboratoriojohtajansa J.J. Thompsonin kanssa kaasuun projisoitujen röntgensäteiden aiheuttamia vaikutuksia, jolloin havaittiin, että nämä säteet voivat ionisoida ilman aiheuttaen suuren määrän varautuneita hiukkasia, jotka voivat olla sekä positiivisia että negatiivisia ja yhdistämällä nämä uudelleen synnyttäen atomeja neutraali.

Joten hän kehitti myös tekniikan ionien nopeuden ja niiden nopeuden mittaamiseksi rekombinaatio, ionisaation vastainen prosessi, jossa elektronit yhdistyvät ionien kanssa positiivinen.

Ottaen huomioon jatkuvat tutkimukset ja löydöt, joita hän saavutti, hänen tunnustuksensa tieteen alalla kasvoi. Jotta, vuonna 1898 esitettiin mahdollisuus opettaa McGill Universityssä Montrealissa, Kanadassa., jossa se pysyy vuoteen 1907 asti. Tämä uusi muutos antoi hänelle mahdollisuuden vihdoin mennä naimisiin morsiamensa Mary Newtonin kanssa vuonna 1900 Uudessa-Seelannissa. Vuonna 1901 hän toivotti tervetulleeksi ensimmäisen ja ainoan tyttärensä, nimeltään Eileen.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Historian 5 aikakautta (ja niiden ominaisuudet)"

Tutkimus radioaktiivisuuden alalla

Montrealissa oleskelunsa aikana hän kiinnostui radioaktiivisuuden tutkimuksesta, sillä vuonna 1896 ranskalainen fyysikko Henri Becquerel oli havainnut, että uraani säteili säteilyä, jota ei havaittu ennen sitä hetkeä. Niinpä kolme vuotta myöhemmin vuonna 1899 Rutherford tutki kuinka uraanisäteily saattoi ionisoida ilmaa, havaitsi tapaa, jolla säteily tunkeutui eri metallilevyihin, joilla se kääri elementin radioaktiivinen.

Lisäksi, pystyi havainnoimaan ja nimeämään kolmea erilaista uraanin lähettämää säteilyä: se, joka tunkeutui eniten, nimeltään beeta, ja se, joka teki vähemmän, nimeltään alfa, ja kolmas nimeltä gamma, joka lähettää erittäin energisiä säteitä.

Hänen tutkimuksensa keskittyisi nyt kemialliseen alkuaineeseen torium ja havaitsi, että se lähettää myös säteilyä ja vähenee eksponentiaalisesti jonkin ajan kuluttua, jolloin hän esitteli vuonna 1900 uuden käsitteen: radioaktiivisten alkuaineiden ajanjakson.

Nämä uudet löydöt huomioon ottaen Rutherford päätteli vuonna 1902 yhdessä Frederick Soddyn kanssa, että torium karkottaa radioaktiivisia atomeja ja että tämä päästö liittyy alkuaineen hajoamiseen kemiallinen, näin muotoiltiin luonnollisen radioaktiivisuuden teoria, joka selitti alkuaineiden spontaanin muuntumisen.

Vuonna 1904 Royal Society myönsi hänelle Rumford-mitalin, joka palkitsi ja tunnusti tärkeät löydöt, jotka tämä tiedemies oli saavuttanut tähän mennessä. Tänä samana vuonna julkaisi kirjan "Radioaktiivisuus", jossa muun muassa osoitti aineen muuttumattomuuden periaatteen epävarmuutta, koska radioaktiiviset alkuaineet säteilyttäessään muuttuivat uudeksi alkuaineeksi, jolla on erilaiset kemialliset ominaisuudet.

Rutherford uskoi, että Maan ytimessä tapahtui hajoamista, mikä olisi syynä planeetan lämpötilan pysymiseen vakiona. Tällä tavalla hän tekisi yhteistyötä Otto Hahnin kanssa, joka löysi uraanin ja toriumin ydinfission.

Vuonna 1907 hän muutti Manchesteriin, koska hänet hyväksyttiin professoriksi tämän kaupungin yliopistoon. Tällä tavalla aloittivat yhteistyön Hans Geigerin kanssa, ja yhdessä he pystyivät havaitsemaan radioaktiivisten aineiden poistamia alfahiukkasia; Tämän tutkimuslinjan perusteella he pystyivät arvioimaan Avogadron luvun, joka viittaa aineen muodostavien hiukkasten määrään, suoremmin.

Se oli vuotta myöhemmin, vuonna 1908, jolloin hän pystyi vahvistamaan sen, mitä hän oli aiemmin olettanut; että jo mainituista alfahiukkasista vapautuessaan varauksestaan ​​tulee heliumatomeja. Tämä löytö tarkoitti, että hän voitti samana vuonna kemian Nobelin.

Yksi hänen tärkeimmistä panoksestaan ​​tieteeseen oli uuden atomimallin laatiminen vuonna 1911, joka tunnetaan Rutherfordin atomimallina., jossa se herättää atomeissa olevan ytimen olemassaolon, jonka varaus muodostaisi positiivinen ja muodostuu melkein kaikesta massasta, jota ympäröi elektronien kuori tai kuori, varaus negatiivinen.

• Saatat olla kiinnostunut: "Marie Curie: tämän uraauurtavan radioaktiivisuuden tutkijan elämäkerta"

Ensimmäisen maailmansodan vaihe

Ensimmäisen maailmansodan aikana (1914-1918) fyysikko keskittyi auttamaan sukellusveneiden havaitsemisessa ääniaaltojen avulla. Sodan jälkeen, jo vuonna 1919, hän jatkoi alfahiukkasten ja atomien, tässä tapauksessa typen, tutkimista. havaitsi kuinka typpi muuttuu hapeksi absorboimalla alfahiukkasia, jolloin saavutettiin ensimmäinen transmutaatio keinotekoinen.

Palattuaan Cambridgeen vuonna 1919 hän aloitti Cavendishin laboratorion johtajana ja korvasi J.J. Thomson. Juuri tänä aikana hänen panoksensa ja vaikutuksensa ydinfysiikan alalla olivat suurimmat.

Rutherfordin johtajina laboratoriossa opiskelleiden tunnetuista fyysikoista on syytä korostaa James Chadwickiä, joka löysi neutronin olemassaolon; Niels Bohr, joka varmisti, että Rutherfordin atomimalli oli vakaa, ja Robert Oppenheimer, jota pidettiin atomipommin luojana.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "4 tieteen päätyyppiä (ja niiden tutkimusalat)"

Viimeiset elämänvuodet

Vieraillessaan Cavendishin laboratoriossa, jota pidettiin fyysikon vauraimpana ajanjaksona, kultakautena, hän sai myös useita palkintoja.

Viisi vuotta (1925-1930) hän oli Royal Societyn presidentti, yhdistys, jossa hän oli jäsenenä vuodesta 1903 ja hänelle myönnettiin Franklin-mitali vuonna 1924 ja Faraday-mitali vuonna 1936. Lisäksi vuonna 1931 hänet nimitettiin Baron Rutherford of Nelsoniksi, jolla on jo vuodesta 1914 lähtien herran arvonimi. Vaikka kaikki nämä tunnustukset ja ilot katkeaisi hänen ainoan tyttärensä Eileenin kuolema vuonna 1930, kun hän oli vain 29-vuotias.

Myös tänä aikana James Chadwickin ja Charles Drummond Ellisin kanssa hän julkaisi kirjan "Radiation of Radioactive materials" vuonna 1930, ja seitsemän vuotta myöhemmin hän kirjoitti teoksen "The New Alchemy".

Ernest Rutherford kuoli 19. lokakuuta 1937, kun hän ei toipunut kokonaan ja heikkeni yhtäkkiä leikkauksesta. Hänen jäännöksensä haudattiin Westminster Abbeyyn, mikä antoi hänelle kunniapaikan Isaac Newtonin ja William Thomsonin rinnalla.