Ernest Rutherford: ennek az új-zélandi fizikusnak az életrajza és hozzájárulásai

Ernest Rutherford az egyik legelismertebb kutató a fizika területén, hiszen felfedezései ezen a területen többszörösek voltak.

Különösen a kísérleti terület érdekelte, vagyis meggyőződésének gyakorlati igazolása, hogy később megalkossa az elméleteket. Fő hozzájárulása a radioaktív alfa, béta és gamma részecskék felfedezése volt; a radioaktív elem természetének változása, amikor bomlik; és az atommagból felépülő új szerkezeti javaslat.

Ernest Rutherford életrajzában áttekintjük a kutató életének legfontosabb eseményeit és a tudományhoz tett legrelevánsabb hozzájárulásai.

• Kapcsolódó cikk: "Werner Heisenberg: ennek a német elméleti fizikusnak az életrajza"

Ernest Rutherford rövid életrajza

Ernest Rutherford 1871. augusztus 30-án született Brightwaterben, Új-Zélandon. James Rutherford gazdálkodó és Martha Thompson fia volt, aki a tanítással foglalkozott. Szülei mindig is jó oktatást akartak adni sok gyermeküknek, tizenketten voltak Ernest a negyedikek.

Fiatalok és a képzés első évei

Már egészen kicsi korától kezdve kimagasló képességei és számolási készségei kitűntek.

, meglehetősen kíváncsi gyerek lévén. Így kerülhetett be a Nelson College-ba, ahol az akadémiai képességeken kívül ugyanúgy fejleszthette fizikai képességeit, mint egy rögbijátékos.

Miután három évig tanult a Nelson College-ban, beiratkozott a Canterbury College of Felsőoktatási Egyetemre, ahol folytatta a rögbi gyakorlását, és tudományos klubokba látogathatott.

Egyetemi tartózkodása alatt kezdtek megpillantani a tudományos kísérletezés terén szerzett kiváló képességeit, amelyek mindig kifogástalan tanulmányi eredmények, lehetővé téve számára, hogy továbbképzését és kutatását az Új-Zélandi Egyetemen folytassa. öt év.

Tekintettel a jó jegyeire, érettségi után Szerencséje volt, hogy megkapta az egyetlen ösztöndíjat Új-Zélandon matematika tanulmányozására, és jó jegyeiért megkapta a Master of Arts címet. és részt vesznek a matematika és a fizika területén végzett kutatásokban.

Később 1894-ben bachelor diplomát szerzett, így egy évvel később Nagy-Britanniában folytathatta tanulmányait, se többet, se kevesebbet. mint a cambridge-i Cavendish Laboratoriesben, amelyet Joseph John Thompson vezet, akit a tudomány területén elismertek azért, mert felfedezte a elektron.

A személyes szférában, pontosabban a szentimentális szférában, Mielőtt Nagy-Britanniában utazott és letelepedett volna, eljegyezte Mary Geordina Newtont, egy fiatal nő, akit Chriscruchs-i tartózkodása során ismert meg.

• Érdekelheti: "A fizika 10 ága és tudományterületei"

Szakmai életének megszilárdítása a tudományos területen

A Cambridge-ben töltött évek alatt Folytatta az elektromágneses hullámok tanulmányozását, és azt, hogy miként lehet ezeket nagy távolságból fogadni. Tudományos pályafutása tovább haladt, munkája eredményeit sikerült bemutatnia a Cambridge Physical Society-nek, és publikálnia a tudományos folyóiratban. A Királyi Társasághoz tartozó filozófiai tranzakció.

A tartózkodásod elején is laboratóriumi igazgatójával, J. J. Thompsonnal együtt vizsgálni kezdte a gázra vetített röntgensugárzás hatását., így felfedezték, hogy ezek a sugarak ionizálhatják a levegőt, ami nagyszámú töltésű részecskék, amelyek lehetnek pozitívak és negatívak is, és ezeket újrakombinálva atomok keletkeznek semleges.

Ezért egy technikát is kidolgozott az ionok sebességének és sebességének mérésére rekombináció, az ionizációval ellentétes folyamat, ahol az elektronok egyesülnek az ionokkal pozitív.

A folyamatos kutatások és felfedezések miatt, melyeket elért, elismertsége a tudomány területén nőtt. Tehát, 1898-ban felvetődött az oktatás lehetősége a kanadai montreali McGill Egyetemen., ahol 1907-ig marad. Ez az új változás lehetővé tette számára, hogy 1900-ban Új-Zélandon feleségül vegye menyasszonyát, Mary Newtont. 1901-ben megszületett első és egyetlen lánya, Eileen.

• Kapcsolódó cikk: "A történelem 5 kora (és jellemzőik)"

Kutatás a radioaktivitás területén

Montreali tartózkodása alatt kezdett érdeklődni a radioaktivitás tanulmányozása iránt, mivel 1896-ban Henri Becquerel francia fizikus felfedezte, hogy az urán olyan sugárzást bocsát ki, amelyet addig nem észleltek. Így három évvel később, 1899-ben Rutherford azt tanulmányozta, hogy ez az uránsugárzás hogyan képes ionizálni a levegőt. megfigyelte, ahogy a sugárzás áthatolt különböző fémlemezeken, amelyekkel az elemet beburkolta radioaktív.

Továbbá, képes volt megfigyelni és megnevezni az urán által kibocsátott három különböző típusú sugárzást: amelyik a legtöbbet behatolt, béta néven, és amelyik kevesebbet, alfának, a harmadikat pedig gamma-nak hívják, ami nagyon energikus sugarakat bocsát ki.

Kutatásai most a tórium kémiai elemre összpontosítanak, felfedezve, hogy az is sugároz, és egy idő után exponenciálisan csökken. lehetővé téve számára, hogy 1900-ban egy új koncepciót mutasson be: a radioaktív elemek időszakát.

Ezen új felfedezések alapján 1902-ben Frederick Soddyval együtt Rutherford arra a következtetésre jutott, hogy a tórium kiszorítja a radioaktív atomokat, és ez a kibocsátás az elem bomlásával kapcsolatos kémiai, így fogalmazódott meg a természetes radioaktivitás elmélete, amely az elemek spontán átalakulását magyarázta.

1904-ben a Királyi Társaság Rumford-éremmel tüntette ki, jutalmazva és elismerve azokat a fontos felfedezéseket, amelyeket ez a tudós eddig elért. Ugyanebben az évben kiadta a "Radioaktivitás" című könyvet, ahol többek között az anyag megváltoztathatatlansága elvének bizonytalanságát mutatta be., mivel a radioaktív elemek, amint sugárzást bocsátottak ki, új, eltérő kémiai jellemzőkkel rendelkező elemmé alakultak át.

Rutherford úgy vélte, hogy a Föld magjában olyan szétesések következtek be, amelyek miatt a bolygó hőmérséklete állandó marad. Ily módon együttműködne Otto Hahnnal, aki felfedezte az urán és a tórium maghasadását.

1907-ben Manchesterbe költözött, ahol felvették professzornak a város egyetemére. Ily módon elkezdtek együttműködni Hans Geigerrel, és együtt tudták kimutatni a radioaktív anyagok által kilökődött alfa-részecskéket.; Ebből a kutatási irányból közvetlenebb módon meg tudták becsülni Avogadro számát, amely az anyagot alkotó részecskék számára utal.

Egy évvel később, 1908-ban sikerült megerősítenie, amit korábban feltételezett; hogy a már említett alfa részecskék töltésüktől megszabadulva hélium atomokká válnak. Ez a felfedezés azt jelentette, hogy ugyanabban az évben elnyerte a kémiai Nobel-díjat.

Egyik legfontosabb hozzájárulása a tudományhoz az volt, hogy 1911-ben új atommodellt dolgozott ki, amely Rutherford atommodelljeként ismert., ahol felveti egy mag létezését az atomokban, amelyet a töltés alkotna pozitív, és szinte az egész tömeg alkotja, amelyet egy kéreg vagy elektronhéj vesz körül, töltés negatív.

• Érdekelheti: "Marie Curie: a radioaktivitás úttörő kutatójának életrajza"

világháborús színpad

Az első világháború idején (1914-1918) a fizikus a tengeralattjárók hanghullámok segítségével történő észlelésének segítésére összpontosított. A háború után, már 1919-ben folytatta az alfa-részecskék és atomok, jelen esetben a nitrogén kutatását. megfigyelték, hogyan alakul át a nitrogén oxigénné az alfa-részecskék abszorbeálásával, így elérve az első transzmutációt mesterséges.

Miután 1919-ben visszatért Cambridge-be, átvette a Cavendish Laboratórium igazgatói posztját, J.J. Thomson. Ebben az időszakban volt a legnagyobb hozzájárulása és hatása a magfizika területén.

A Rutherford vezetése alatt a laboratóriumban tanult neves fizikusok közül érdemes kiemelni James Chadwicket, aki felfedezte a neutron létezését; Niels Bohr, aki ellenőrizte, hogy Rutherford atommodellje stabil, és Robert Oppenheimer, akit az atombomba megalkotójának tartottak.

• Kapcsolódó cikk: "A tudomány 4 fő típusa (és kutatási területei)"

Az élet utolsó évei

A fizikusok legvirágzóbb korának, az aranykornak számító Cavendish Laboratóriumban való tartózkodása során számos kitüntetést is szerzett.

Öt évig (1925-1930) a Royal Society elnöke volt, amelynek 1903 óta tagja volt, és 1924-ben Franklin-éremmel, 1936-ban pedig Faraday-éremmel tüntették ki. Ezen kívül 1931-ben Rutherford báró Nelson névre keresztelték, 1914 óta már a Sir címet viseli. Bár mindezeket a felismeréseket és örömöket csonkolná egyetlen lánya, Eileen 1930-ban bekövetkezett halála, aki mindössze 29 éves volt.

Ebben az időszakban James Chadwick-kel és Charles Drummond Ellis-szel is 1930-ban megjelentette a "Radiation of Radioactive materials" című könyvet, hét évvel később pedig az "Új alkímia" című művet..

Ernest Rutherford 1937. október 19-én halt meg, miután nem tudott teljesen felépülni, és hirtelen leromlott egy műtét után. Földi maradványait a Westminster Abbey-ben temették el, így Isaac Newton és William Thomson mellett tiszteletbeli helyet kapott.