Ernest Rutherford: biografia și contribuțiile acestui fizician din Noua Zeelandă

Ernest Rutherford este unul dintre cei mai recunoscuți cercetători din domeniul fizicii, întrucât descoperirile sale în acest domeniu au fost multiple.

A fost interesat mai ales de domeniul experimental, adică de verificarea practică a convingerilor sale, pentru a constitui ulterior teoriile. Principalele sale contribuții au fost descoperirea particulelor radioactive alfa, beta și gamma; modificarea naturii elementului radioactiv atunci când acesta se descompune; si propunerea unei noi structuri a atomului, formata dintr-un nucleu.

În această biografie a lui Ernest Rutherford vom trece în revistă cele mai relevante evenimente din viața acestui cercetător și cele mai relevante contribuții pe care le-a adus științei.

• Articol înrudit: „Werner Heisenberg: biografia acestui fizician teoretician german”

Scurtă biografie a lui Ernest Rutherford

Ernest Rutherford s-a născut pe 30 august 1871 în Brightwater, Noua Zeelandă. El era fiul lui James Rutherford, care era fermier, și al Marthei Thompson, care era dedicată predării. Părinții săi și-au dorit mereu să ofere o educație bună pentru mulți lor copii, au fost doisprezece dintre ei fiind Ernest al patrulea.

Tineret și primii ani de pregătire

De la o vârstă foarte fragedă, abilitățile și abilitățile sale înalte în aritmetică au ieșit deja în evidență., fiind un copil destul de curios. În acest fel a reușit să intre la Nelson College, unde în afară de abilitățile academice a reușit să-și dezvolte abilitățile fizice în același mod ca un jucător de rugby.

După ce a studiat timp de trei ani la Nelson College, a intrat la Canterbury College de învățământ superior, unde a continuat să practice rugby și a putut să meargă la cluburi de știință.

În timpul șederii sale la Universitate au început să se întrezărească înaltele sale abilități în domeniul experimentării științifice care, împreună cu rezultate academice întotdeauna impecabile, i-au permis să-și continue pregătirea și cercetarea la Universitatea din Noua Zeelandă într-o perioadă de cinci ani.

Având în vedere notele lui bune, după absolvire A avut norocul să primească singura bursă din Noua Zeelandă pentru a studia matematica, fiind numit Master of Arts pentru notele sale bune. și să participe la cercetări în domeniul matematicii și fizicii.

Mai târziu a obținut o diplomă de licență în științe în 1894, astfel încât un an mai târziu și-a putut continua studiile în Marea Britanie, nici mai mult, nici mai puțin. decât în ​​laboratoarele Cavendish din Cambridge, conduse de Joseph John Thompson, care a fost recunoscut în domeniul științei pentru că a fost cel care a descoperit electron.

În sfera personală, mai precis în cea sentimentală, Înainte de a călători și de a se stabili în Marea Britanie, s-a logodit cu Mary Geordina Newton, o tânără pe care o întâlnise în timpul șederii sale la Chriscruchs.

• Ați putea fi interesat de: „Cele 10 ramuri ale fizicii și domeniile lor de cunoaștere”

Consolidarea vieții tale profesionale în domeniul științific

În anii în care a fost la Cambridge El a continuat cu studiul undelor electromagnetice și modul în care acestea puteau fi recepționate la distanțe mari. Cariera sa în domeniul științific a continuat să avanseze, reușind să prezinte rezultatele muncii sale Societății de fizică din Cambridge și publicându-le în revista științifică. Tranzacție filozofică aparținând Societății Regale.

Și la începutul șederii dumneavoastră a început să investigheze, împreună cu directorul său de laborator, J.J. Thompson, efectele produse de razele X proiectate pe un gaz., descoperind astfel că aceste raze ar putea ioniza aerul dând naștere unui număr mare de particulele încărcate, putând fi atât pozitive, cât și negative și recombinându-le dând naștere la atomi neutru.

Așa că a conceput, de asemenea, o tehnică cu scopul de a măsura viteza ionilor și viteza lor de recombinare, un proces contrar ionizării, în care electronii se unesc cu ionii pozitiv.

Având în vedere investigațiile și descoperirile continue pe care le realiza, recunoașterea sa în domeniul științific era în creștere. Astfel încât, în 1898 a fost ridicată posibilitatea de a preda la Universitatea McGill din Montreal, Canada., unde va rămâne până în 1907. Această nouă schimbare ia permis să se căsătorească în sfârșit cu logodnica sa Mary Newton în 1900, în Noua Zeelandă. În 1901 și-a primit prima și singura fiică, pe nume Eileen.

• Articol înrudit: „Cele 5 vârste ale istoriei (și caracteristicile lor)”

Cercetări în domeniul radioactivității

În timpul șederii sale la Montreal a devenit interesat de studiul radioactivității, deoarece în 1896 fizicianul francez Henri Becquerel descoperise că uraniul emite o radiație neobservată până în acel moment. Astfel, trei ani mai târziu, în 1899, Rutherford a studiat modul în care aceste radiații de uraniu ar putea ioniza aerul, a observat modul în care radiația a pătruns în diferite foi de metal cu care a înfășurat elementul radioactiv.

În plus, a putut să observe și să numească trei tipuri diferite de radiații emise de uraniu: cea care a pătruns cel mai mult, numită beta, și cea care a făcut mai puțin, numită alfa și o a treia numită gamma, care emite raze foarte energetice.

Cercetările sale s-ar concentra acum pe elementul chimic toriu, descoperind că acesta emite și radiații și că scade exponențial după un timp, permiţându-i să prezinte în 1900 un nou concept: perioada elementelor radioactive.

Având în vedere aceste noi descoperiri, în 1902, împreună cu Frederick Soddy, Rutherford a concluzionat că toriul expulzează atomi radioactivi și că această emisie este legată de o dezintegrare a elementului chimic, formulând astfel teoria radioactivității naturale, care explica transformarea spontană a elementelor.

În 1904 Societatea Regală i-a acordat Medalia Rumford, recompensând și recunoscând descoperirile importante pe care acest om de știință le-a realizat până acum. In acelasi an a publicat cartea intitulată „Radioactivitate” unde printre alte abordări a demonstrat incertitudinea principiului imodificabilității materiei, întrucât elementele radioactive, pe măsură ce au emis radiații, au fost transformate într-un element nou cu caracteristici chimice diferite.

Rutherford credea că au avut loc dezintegrari în miezul Pământului, care ar fi cauza menținerii constante a temperaturii planetei. În acest fel va colabora cu Otto Hahn, care a descoperit fisiunea nucleară a uraniului și a toriului.

În 1907 s-a mutat la Manchester, fiind admis ca profesor la Universitatea din acest oraș. În acest fel au început să colaboreze cu Hans Geiger și împreună au reușit să detecteze particulele alfa expulzate de substanțele radioactive.; Din această linie de cercetare, ei au putut să estimeze numărul lui Avogadro, care se referă la numărul de particule care alcătuiesc o substanță, într-un mod mai direct.

A fost un an mai târziu, în 1908, când a putut confirma ceea ce a presupus anterior; că particulele alfa, deja menționate, atunci când scapă de sarcina lor, devin atomi de heliu. Această descoperire a însemnat că în același an a câștigat Premiul Nobel pentru Chimie.

Una dintre cele mai importante contribuții ale sale la știință a fost formularea unui nou model atomic în 1911, cunoscut sub numele de modelul atomic al lui Rutherford., unde ridica existenta unui nucleu in atomi, care ar fi constituit de sarcina pozitiv și format din aproape toată masa, înconjurat de o crustă sau înveliș de electroni, sarcină negativ.

• Ați putea fi interesat de: „Marie Curie: biografia acestui cercetător de pionier al radioactivității”

Etapa Primului Război Mondial

În perioada Primului Război Mondial (1914-1918) fizicianul s-a concentrat pe a ajuta la detectarea submarinelor folosind unde sonore. După război, deja în 1919, a continuat cu studiul particulelor și atomilor alfa, în acest caz azotul, a observat cum azotul este transformat în oxigen prin absorbția particulelor alfa, realizând astfel prima transmutare artificial.

La întoarcerea sa la Cambridge, în 1919, a preluat funcția de director al Laboratorului Cavendish, înlocuindu-l pe J.J. Thomson. În această perioadă contribuțiile și influențele sale în domeniul fizicii nucleare au fost cele mai mari.

Dintre fizicienii de renume care au studiat în laborator în timpul conducerii lui Rutherford, merită evidențiat James Chadwick, cel care a descoperit existența neutronului; Niels Bohr, care a verificat că modelul atomic al lui Rutherford este stabil, și Robert Oppenheimer, considerat creatorul bombei atomice.

• Articol înrudit: „Cele 4 tipuri principale de știință (și domeniile lor de cercetare)”

Ultimii ani de viață

În timpul șederii sale la Laboratorul Cavendish, considerată cea mai prosperă epocă a fizicianului, epoca de aur, a obținut și multiple premii.

Timp de cinci ani (1925-1930) a fost președinte al Societății Regale, societate la care a fost membru din 1903 și a primit Medalia Franklin în 1924 și Medalia Faraday în 1936. În plus, în 1931 a fost numit baron Rutherford din Nelson, având deja titlul de Sir din 1914. Deși toate aceste recunoașteri și bucurii aveau să fie trunchiate de moartea singurei sale fiice, Eileen, în 1930, cu doar 29 de ani.

Tot în această perioadă cu James Chadwick și Charles Drummond Ellis a publicat cartea „Radiația substanțelor radioactive” în 1930, iar șapte ani mai târziu a scris lucrarea „Noua Alchimie”.

Ernest Rutherford a murit pe 19 octombrie 1937, după ce nu și-a revenit complet și s-a deteriorat brusc după o operație. Rămășițele sale au fost îngropate în Westminster Abbey, oferindu-i un loc de onoare alături de Isaac Newton și William Thomson.