Ernestas Rutherfordas: šio Naujosios Zelandijos fiziko biografija ir indėlis

Ernestas Rutherfordas yra vienas labiausiai pripažintų fizikos tyrinėtojų, nes jo atradimai šioje srityje buvo daugkartiniai.

Jis ypač domėjosi eksperimentine sritimi, ty praktiniu savo įsitikinimų patikrinimu, kad vėliau sukurtų teorijas. Jo pagrindinis indėlis buvo radioaktyviųjų alfa, beta ir gama dalelių atradimas; radioaktyvaus elemento prigimties pokytis jam irstant; ir pasiūlymas dėl naujos atomo struktūros, sudarytos iš branduolio.

Šioje Ernesto Rutherfordo biografijoje apžvelgsime aktualiausius šio tyrinėtojo gyvenimo įvykius ir svarbiausius jo indėlius į mokslą.

• Susijęs straipsnis: "Werner Heisenberg: šio vokiečių teorinio fiziko biografija"

Trumpa Ernesto Rutherfordo biografija

Ernestas Rutherfordas gimė 1871 m. rugpjūčio 30 d. Braitvoteryje, Naujojoje Zelandijoje. Jis buvo Jameso Rutherfordo, kuris buvo ūkininkas, ir Martos Thompson, atsidavusios mokymui, sūnus. Jo tėvai visada norėjo duoti gerą išsilavinimą savo daugeliui vaikų, jų buvo dvylika, ketvirtasis Ernestas.

Jaunystė ir pirmieji mokymo metai

Nuo pat mažens jo aukšti gebėjimai ir aritmetikos įgūdžiai jau išsiskyrė., būdamas gana smalsus vaikas. Tokiu būdu jis galėjo įstoti į Nelsono koledžą, kur, be akademinių įgūdžių, sugebėjo lavinti fizinius gebėjimus taip pat, kaip regbininkas.

Po trejų metų studijų Nelsono koledže jis įstojo į Kenterberio aukštojo mokslo koledžą, kur toliau užsiėmė regbio praktika ir galėjo lankyti mokslo klubus.

Viešnagės universitete metu pradėjo matytis aukšti jo gebėjimai mokslinių eksperimentų srityje, kurie kartu su jo visada nepriekaištingi akademiniai rezultatai, leido jam tęsti mokymąsi ir mokslinius tyrimus Naujosios Zelandijos universitete. Penki metai.

Atsižvelgiant į jo gerus pažymius, baigęs mokslus Jam pasisekė, kad jis gavo vienintelę stipendiją Naujojoje Zelandijoje studijuoti matematiką ir už gerus pažymius buvo pavadintas menų magistranu. ir dalyvauti matematikos ir fizikos srities tyrimuose.

Vėliau 1894 m. įgijo mokslų bakalauro laipsnį, taigi po metų jis galėjo tęsti studijas Didžiojoje Britanijoje nei daugiau, nei mažiau. nei Cavendish laboratorijose Kembridže, kurioms vadovauja Josephas Johnas Thompsonas, kuris mokslo srityje buvo pripažintas kaip atradęs elektronas.

Asmeninėje sferoje, konkrečiau, sentimentalioje, Prieš keliaudamas ir apsigyvendamas Didžiojoje Britanijoje, jis susižadėjo su Mary Geordina Newton, jauna moteris, su kuria susipažino viešėdama Chriscruchs.

• Galbūt jus domina: „10 fizikos šakų ir jų žinių sritys“

Jūsų profesinio gyvenimo mokslo srityje įtvirtinimas

Per tuos metus, kai jis buvo Kembridže Jis tęsė elektromagnetinių bangų ir jų priėmimo dideliais atstumais tyrimą. Jo karjera mokslinėje srityje ir toliau vystėsi, sugebėjo pristatyti savo darbo rezultatus Kembridžo fizikos draugijai ir paskelbti juos mokslo žurnale. Filosofinis sandoris, priklausantis Karališkajai draugijai.

Jūsų viešnagės pradžioje taip pat kartu su savo laboratorijos direktoriumi J. J. Thompsonu pradėjo tirti rentgeno spindulių, projektuojamų į dujas, poveikį., taip išsiaiškinant, kad šie spinduliai gali jonizuoti orą ir sukelti daug įkrautos dalelės, galinčios būti ir teigiamos, ir neigiamos, ir jas rekombinuojant, sukuriant atomus neutralus.

Taigi jis taip pat sukūrė techniką, skirtą jonų greičiui ir jų greičiui išmatuoti rekombinacija, jonizacijai priešingas procesas, kai elektronai susijungia su jonais teigiamas.

Atsižvelgiant į nuolatinius tyrimus ir atradimus, kuriuos jis pasiekė, jo pripažinimas mokslo srityje augo. Taigi, 1898 m. buvo iškelta galimybė dėstyti McGill universitete Monrealyje, Kanadoje., kur išliks iki 1907 m. Šis naujas pokytis leido jam pagaliau susituokti su savo sužadėtine Mary Newton 1900 m. Naujojoje Zelandijoje. 1901 m. jis pasveikino savo pirmąją ir vienintelę dukrą, vardu Eileen.

• Susijęs straipsnis: „5 istorijos amžiai (ir jų ypatybės)“

Tyrimai radioaktyvumo srityje

Viešnagės Monrealyje metu jis susidomėjo radioaktyvumo tyrimais, nes 1896 m. prancūzų fizikas Henri Becquerel atrado, kad uranas skleidžia spinduliuotę, kuri nebuvo pastebėta iki to momento. Taigi po trejų metų, 1899 m., Rutherfordas ištyrė, kaip ši urano spinduliuotė gali jonizuoti orą, stebėjo, kaip spinduliuotė prasiskverbė į skirtingus metalo lakštus, kuriais apvyniojo elementą radioaktyvus.

Papildomai, galėjo stebėti ir įvardyti tris skirtingus urano skleidžiamos spinduliuotės tipus: tas, kuris prasiskverbė daugiausiai, vadinamas beta, o kuris padarė mažiau, vadinamas alfa, ir trečias vadinamas gama, kuris skleidžia labai energingus spindulius.

Jo tyrimai dabar būtų sutelkti į cheminį elementą toris, atskleidžiant, kad jis taip pat skleidžia spinduliuotę ir kad po kurio laiko jis eksponentiškai mažėja, leisdamas jam 1900 m. pristatyti naują koncepciją – radioaktyviųjų elementų laikotarpį.

Atsižvelgdamas į šiuos naujus atradimus, 1902 m. kartu su Fredericku Soddy Rutherfordas padarė išvadą, kad toris išstumia radioaktyvius atomus ir kad ši emisija yra susijusi su elemento skilimu cheminis, taip suformuluota natūralaus radioaktyvumo teorija, kuri paaiškino spontanišką elementų virsmą.

1904 m. Karališkoji draugija jį apdovanojo Rumfordo medaliu, apdovanodama ir pripažindama svarbius šio mokslininko iki šiol padarytus atradimus. Tais pačiais metais išleido knygą „Radioaktyvumas“, kurioje, be kitų požiūrių, buvo parodytas materijos nekeičiamumo principo neapibrėžtumas., nes radioaktyvieji elementai, skleisdami spinduliuotę, buvo transformuoti į naują elementą, turintį skirtingas chemines charakteristikas.

Rutherfordas manė, kad Žemės šerdyje įvyko skilimų, dėl kurių planetos temperatūra išliks pastovi. Tokiu būdu jis bendradarbiautų su Otto Hahnu, kuris atrado urano ir torio branduolinį skilimą.

1907 m. persikėlė į Mančesterį, nes buvo priimtas šio miesto universiteto profesoriumi. Šiuo būdu pradėjo bendradarbiauti su Hansu Geigeriu ir kartu jiems pavyko aptikti radioaktyviųjų medžiagų išstumtas alfa daleles.; Remdamiesi šia tyrimų linija, jie galėjo tiksliau įvertinti Avogadro skaičių, kuris reiškia dalelių, sudarančių medžiagą, skaičių.

Tai buvo po metų, 1908 m., kai jis galėjo patvirtinti tai, ką anksčiau manė; kad jau minėtos alfa dalelės, atsikračiusios savo krūvio, tampa helio atomais. Šis atradimas reiškė, kad tais pačiais metais jis laimėjo Nobelio chemijos premiją.

Vienas iš svarbiausių jo indėlių į mokslą buvo naujo atominio modelio, žinomo kaip Rutherfordo atominis modelis, sukūrimas 1911 m., kur tai padidina branduolio buvimą atomuose, kurį sudarytų krūvis teigiamas ir suformuotas beveik visos masės, apsuptos plutos ar elektronų apvalkalo, krūvio neigiamas.

• Galbūt jus domina: "Marie Curie: šio novatoriško radioaktyvumo tyrinėtojo biografija"

I pasaulinio karo etapas

Pirmojo pasaulinio karo laikotarpiu (1914-1918) fizikas daugiausia dėmesio skyrė padėti aptikti povandeninius laivus naudojant garso bangas. Po karo, jau 1919 m., jis tęsė alfa dalelių ir atomų, šiuo atveju azoto, tyrimą. stebėjo, kaip azotas paverčiamas deguonimi absorbuojant alfa daleles ir taip įvyko pirmoji transmutacija dirbtinis.

1919 m. grįžęs į Kembridžą jis pradėjo eiti Cavendish laboratorijos direktoriaus pareigas, pakeisdamas J.J. Tomsonas. Būtent šiuo laikotarpiu jo indėlis ir įtaka branduolinės fizikos srityje buvo didžiausia.

Tarp žinomų fizikų, kurie Rutherfordo vadovavimo metu studijavo laboratorijoje, verta išskirti Jamesą Chadwicką, kuris atrado neutrono egzistavimą; Nielsas Bohras, kuris patvirtino, kad Rutherfordo atominis modelis buvo stabilus, ir Robertas Oppenheimeris, laikomas atominės bombos kūrėju.

• Susijęs straipsnis: „4 pagrindiniai mokslo tipai (ir jų tyrimų sritys)“

Paskutiniai gyvenimo metai

Viešėdamas Cavendish laboratorijoje, laikomoje klestinčiu fiziko amžiumi – aukso amžiumi, jis taip pat gavo ne vieną apdovanojimą.

Penkerius metus (1925–1930) jis buvo Karališkosios draugijos prezidentas, draugija, kurios narys jis buvo nuo 1903 m. ir buvo apdovanotas Franklino medaliu 1924 m. ir Faradėjaus medaliu 1936 m. Be to, 1931 m. jis buvo pavadintas baronu Rutherfordu iš Nelsono, jau nuo 1914 m. turinčiu sero titulą. Nors visus šiuos pripažinimus ir džiaugsmus sutrumpino jo vienintelės dukters Eileen mirtis 1930 m., jai tebuvo 29 metai.

Taip pat šiuo laikotarpiu su Jamesu Chadwicku ir Charlesu Drummondu Ellisu 1930 metais išleido knygą „Radioaktyvių medžiagų spinduliavimas“, o po septynerių metų parašė veikalą „Naujoji alchemija“.

Ernestas Rutherfordas mirė 1937 m. spalio 19 d., visiškai nepasveikęs ir staiga pablogėjęs po operacijos. Jo palaikai buvo palaidoti Vestminsterio abatijoje, suteikiant jam garbės vietą kartu su Isaacu Newtonu ir Williamu Thomsonu.