Ernest Rutherford: biografia a príspevky tohto novozélandského fyzika

Ernest Rutherford je jedným z najuznávanejších výskumníkov v oblasti fyziky, pretože jeho objavy v tejto oblasti boli viaceré.

Zaujímal sa najmä o experimentálnu oblasť, teda o praktické overenie svojich presvedčení, aby sa neskôr vytvorili teórie. Jeho hlavným prínosom bol objav rádioaktívnych častíc alfa, beta a gama; zmena povahy rádioaktívneho prvku pri jeho rozpade; a návrh novej štruktúry atómu zloženého z jadra.

V tejto biografii Ernesta Rutherforda zhodnotíme najdôležitejšie udalosti v živote tohto výskumníka a jeho najrelevantnejšie príspevky k vede.

• Súvisiaci článok: "Werner Heisenberg: biografia tohto nemeckého teoretického fyzika"

Stručný životopis Ernesta Rutherforda

Ernest Rutherford sa narodil 30. augusta 1871 v Brightwater na Novom Zélande. Bol synom Jamesa Rutherforda, ktorý bol farmár, a Marthy Thompsonovej, ktorá sa venovala učeniu. Jeho rodičia vždy chceli dať svojim mnohým deťom dobré vzdelanie, bolo ich dvanásť, pričom Ernest bol štvrtý.

Mládež a prvé roky prípravy

Už od útleho veku vynikli jeho vysoké schopnosti a zručnosti v aritmetike.

, byť dosť zvedavé dieťa. Takto mohol vstúpiť na Nelson College, kde okrem akademických zručností mohol rozvíjať fyzické schopnosti rovnako ako hráč rugby.

Po troch rokoch štúdia na Nelson College vstúpil na Canterbury College na vyššie vzdelanie, kde pokračoval v praktizovaní rugby a mohol navštevovať vedecké kluby.

Počas pobytu na univerzite sa začali črtať jeho vysoké schopnosti v oblasti vedeckého experimentovania, ktoré spolu s jeho vždy dokonalé akademické výsledky, mu umožnili pokračovať vo vzdelávaní a výskume na Univerzite Nového Zélandu počas obdobia r päť rokov.

Vzhľadom na jeho dobré známky po ukončení štúdia Mal to šťastie, že získal jediné štipendium na Novom Zélande na štúdium matematiky a za dobré známky bol vymenovaný za Master of Arts. a podieľať sa na výskume v oblasti matematiky a fyziky.

Neskôr v roku 1894 získal bakalársky titul, takže o rok neskôr mohol pokračovať v štúdiu vo Veľkej Británii. než v Cavendish Laboratories v Cambridge, ktoré vedie Joseph John Thompson, ktorý bol uznávaný v oblasti vedy za to, že bol tým, kto objavil elektrón.

V osobnej sfére, presnejšie v tej sentimentálnej, Pred cestou a usadením sa vo Veľkej Británii sa zasnúbil s Mary Geordinou Newtonovou, mladú ženu, ktorú stretol počas svojho pobytu v Chriscruchs.

• Mohlo by vás zaujímať: "10 odvetví fyziky a ich oblastí vedomostí"

Upevnenie vášho profesionálneho života vo vedeckej oblasti

Počas rokov bol v Cambridge Pokračoval v štúdiu elektromagnetických vĺn a toho, ako ich možno prijímať na veľké vzdialenosti. Jeho kariéra vo vedeckej oblasti neustále napredovala, podarilo sa mu prezentovať výsledky svojej práce Cambridgeskej fyzickej spoločnosti a publikovať ich vo vedeckom časopise. Filozofická transakcia patriaca Kráľovskej spoločnosti.

Aj na začiatku pobytu začal spolu s riaditeľom svojho laboratória J. J. Thompsonom skúmať účinky röntgenových lúčov premietaných na plyn., čím sa zistilo, že tieto lúče môžu ionizovať vzduch, čo vedie k vysokému počtu nabité častice, ktoré môžu byť pozitívne aj negatívne a ich rekombináciou vznikajú atómy neutrálny.

Preto tiež vymyslel techniku ​​na meranie rýchlosti iónov a ich rýchlosti rekombinácia, proces opačný k ionizácii, kde sa elektróny spájajú s iónmi pozitívne.

Vzhľadom na neustále výskumy a objavy, ktoré dosahoval, jeho uznanie vo vedeckej oblasti stúpalo. takže, v roku 1898 sa otvorila možnosť vyučovať na McGill University v Montreale v Kanade., kde zostane až do roku 1907. Táto nová zmena mu umožnila konečne sa oženiť so svojou snúbenicou Mary Newtonovou v roku 1900 na Novom Zélande. V roku 1901 privítal svoju prvú a jedinú dcéru menom Eileen.

• Súvisiaci článok: "5 vekov histórie (a ich charakteristiky)"

Výskum v oblasti rádioaktivity

Počas pobytu v Montreale sa začal zaujímať o štúdium rádioaktivity, pretože v roku 1896 francúzsky fyzik Henri Becquerel zistil, že urán vyžaruje žiarenie, ktoré dovtedy nebolo pozorované. O tri roky neskôr, v roku 1899, Rutherford študoval, ako môže toto uránové žiarenie ionizovať vzduch, pozoroval spôsob, akým žiarenie preniklo rôznymi kovovými plechmi, ktorými obalilo prvok rádioaktívne.

Navyše, dokázal pozorovať a pomenovať tri rôzne druhy žiarenia emitovaného uránom: ten, ktorý prenikol najviac, nazývaný beta, a ten, ktorý menej, nazývaný alfa, a tretí nazývaný gama, ktorý vyžaruje veľmi energetické lúče.

Jeho výskum by sa teraz zameral na chemický prvok tórium, pričom zistil, že tiež vyžaruje žiarenie a že po chvíli exponenciálne klesá, čo mu umožnilo predstaviť v roku 1900 nový koncept: obdobie rádioaktívnych prvkov.

Vzhľadom na tieto nové objavy v roku 1902 spolu s Frederickom Soddym Rutherford dospel k záveru tórium vytláča rádioaktívne atómy a že táto emisia súvisí s rozpadom prvku chemický, tak formuloval teóriu prirodzenej rádioaktivity, ktorá vysvetľovala samovoľnú premenu prvkov.

V roku 1904 mu Kráľovská spoločnosť udelila Rumfordovu medailu, čím ocenila a ocenila dôležité objavy, ktoré tento vedec doteraz dosiahol. V tom istom roku vydal knihu s názvom „Rádioaktivita“, kde okrem iných prístupov demonštroval neurčitosť princípu nemodifikovateľnosti hmoty, pretože rádioaktívne prvky, keď emitovali žiarenie, sa premenili na nový prvok s odlišnými chemickými vlastnosťami.

Rutherford veril, že v jadre Zeme dochádza k rozpadom, ktoré budú príčinou udržania konštantnej teploty planéty. Takto by spolupracoval s Ottom Hahnom, ktorý objavil jadrové štiepenie uránu a tória.

V roku 1907 sa presťahoval do Manchestru, pretože bol prijatý ako profesor na univerzitu v tomto meste. Touto cestou začali spolupracovať s Hansom Geigerom a spoločne dokázali odhaliť častice alfa vypudzované rádioaktívnymi látkami; Z tejto línie výskumu dokázali priamejším spôsobom odhadnúť Avogadrove číslo, ktoré sa týka počtu častíc, ktoré tvoria látku.

Bolo to o rok neskôr, v roku 1908, keď mohol potvrdiť to, čo predtým predpokladal; že z už spomínaných alfa častíc, keď sa zbavia svojho náboja, sa stanú atómy hélia. Tento objav znamenal, že v tom istom roku získal Nobelovu cenu za chémiu.

Jedným z jeho najdôležitejších príspevkov k vede bola formulácia nového atómového modelu v roku 1911, známeho ako Rutherfordov atómový model., kde vyvoláva existenciu jadra v atómoch, ktoré by bolo tvorené nábojom kladný a tvorený takmer celou hmotou, obklopenou kôrou alebo obalom elektrónov, nábojom negatívne.

• Mohlo by vás zaujímať: "Marie Curie: biografia tohto priekopníckeho výskumníka rádioaktivity"

Etapa prvej svetovej vojny

V období prvej svetovej vojny (1914 - 1918) fyzik sa zameral na pomoc pri detekcii ponoriek pomocou zvukových vĺn. Po vojne, už v roku 1919, pokračoval v štúdiu alfa častíc a atómov, v tomto prípade dusíka, pozoroval, ako sa dusík premieňa na kyslík absorbovaním alfa častíc, čím sa dosiahla prvá transmutácia umelé.

Po návrate do Cambridge v roku 1919 prevzal funkciu riaditeľa Cavendish Laboratory a nahradil J.J. Thomson. Práve v tomto období boli jeho prínosy a vplyvy v oblasti jadrovej fyziky najväčšie.

Spomedzi renomovaných fyzikov, ktorí študovali v laboratóriu počas Rutherfordovho vedenia, stojí za to vyzdvihnúť Jamesa Chadwicka, ktorý objavil existenciu neutrónu; Niels Bohr, ktorý overil, že Rutherfordov atómový model bol stabilný, a Robert Oppenheimer, považovaný za tvorcu atómovej bomby.

• Súvisiaci článok: "4 hlavné typy vedy (a oblasti ich výskumu)"

Posledné roky života

Počas svojho pobytu v Cavendish Laboratory, ktorý je považovaný za najprosperujúcejší vek fyzikov, zlatý vek, získal aj viaceré ocenenia.

Päť rokov (1925-1930) bol prezidentom Kráľovskej spoločnosti, spoločnosti, ktorej členom bol od roku 1903 a v roku 1924 mu bola udelená Franklinova medaila a v roku 1936 Faradayova medaila. Okrem toho bol v roku 1931 vymenovaný za baróna Rutherforda z Nelsonu, pričom od roku 1914 už má titul Sir. Hoci všetky tieto uznania a radosti by ukrátila smrť jeho jedinej dcéry Eileen v roku 1930, ktorá mala len 29 rokov.

Aj počas tohto obdobia s Jamesom Chadwickom a Charlesom Drummondom Ellisom v roku 1930 vydal knihu „Žiarenie rádioaktívnych látok“ a o sedem rokov neskôr napísal dielo „Nová alchýmia“.

Ernest Rutherford zomrel 19. októbra 1937 po tom, čo sa nedokázal úplne zotaviť a náhle sa zhoršil po operácii. Jeho pozostatky boli pochované vo Westminsterskom opátstve, čím získal čestné miesto po boku Isaaca Newtona a Williama Thomsona.