біографія
Ернест Резерфорд - дослідник, який розробив основи і фундаментальні тези ядерної фізики. Вишукування вченого були зосереджені в області будови атома і особливостей радіоактивних елементів. Він працював над створенням теорії про заряд ядра атома і електронів, що оточують його. Отримані висновки допомогли створити модель атома планетарного формату, що стала гучним відкриттям 20-го століття. Фізик також вивчав нюанси радіоактивного випромінювання.У 1908-му Резерфорд став лауреатом Нобелівської премії за роботи по перетворенню елементів і вивчення радіоактивних речовин. З 1925 по 1930 роки обіймав посаду президента Лондонського Королівського товариства.
Дитинство і юність
Ернест народився в Новій Зеландії, в Спрінг-Груві, поруч з містом Нелсон 30 серпня 1871 року й був британцем за національністю. Батько, шотландець за походженням, заробляв колісним ремеслом, а мати викладала в сільській школі. Дитина ріс у багатодітній родині з 6 братами і 5 сестрами.
Першим робочим місцем для нього стало деревообробне підприємство, засноване батьком. Отримані в дитинстві знання і навички майбутній вчений використовував надалі для створення устаткування, необхідного при фізичних дослідах.
Ернест навчався в Хавелок, а в 1887-му отримав стипендію, яка дозволила продовжити освіту в Нелсон. Юнак демонстрував велику тягу до знань і інтерес до всього, що його оточує. Він вступив в Кентерберійський коледж і почав заглиблюватися в хімію і фізику. Педагоги швидко оцінили потенціал учня. Через 4 роки Резерфорда нагородили за кращу роботу з математики та фізики. У 1892-му Ернест став магістром мистецтв і зайнявся дослідженнями, підкріплюючи їх дослідами.
Його перша праця називається «Магнетізація заліза при високочастотних розрядах». Експерименти були пов'язані з дослідженням високочастотних радіохвиль. Вчений сконструював радіоприймач, випередивши його офіційного творця Марконі. Пристрій Резерфорда виявилося першим в світі магнітним детектором.
З його допомогою Ернест отримував сигнали, які колеги передавали, перебуваючи за півмилі від нього. Отримані відомості він описав в науковій статті для газети «Известия філософського інституту Нової Зеландії» в 1894 році.
У 1895-му Резерфорд одержав найвищу нагороду: грант на навчання в Великобританії. Такий шанс випадав рідкісного англійської підданому. Ернест виявився в числі 2 щасливчиків, між якими треба було зробити вибір, і йому пощастило: суперник не зміг вирушити в поїздку. Фізик скористався можливістю і став в Англії співробітником Кавендішевской лабораторії.
Наукова діяльність
Біографія Резерфорда складалася вдалим чином. Ставши підлеглим фізика Джона Томсона, що володів авторитетом в науковому співтоваристві, він знайшов покровителя. Томсон долучив його до вивчення іонізації газів під впливом рентгена.
Вже до 1898 року Резерфорд захопився власними розробками, вивчаючи «промені Беккереля». Так називалося уранове радіоактивне випромінювання. Ернест зрозумів, що воно доповнює позитивні альфа-частинки і електрони бета-частинок. Аналогічні дослідження вели П'єр і Марія Кюрі.
Подружжя написали працю, який презентували в 1898 році Паризької академії наук. Він привернув увагу Резерфорда ідеєю про існування кількох радіоактивних елементів. Ернест зробив висновки про період напіврозпаду, який уточнює характеристику речовин, і став першовідкривачем процесу напіврозпаду.
У 1898 році, дізнавшись, що в канадському Монреалі вакантна посада професора Макuіллского університету, Резерфорд перебрався на нове місце. Так він остаточно відсторонився від покровительства Томсона. Не маючи педагогічного досвіду, Ернест демонстрував слабкі здібності у викладацькій діяльності. Але товариський вчений завів нові знайомства, і серед його приятелів виявилися однодумці, готові брати участь в наукових дослідженнях.
Партнерство з Фредеріком Содді дозволило в 1902-1903 роках сформулювати закон про радіоактивних перетвореннях. Він говорить, що періоди розпадів не ведуть до модифікації елементів і їх не можна уповільнити або зупинити. Напарники розробили і закони перетворень. Згодом ці дані доповнив Дмитро Менделєєв за допомогою періодичної системи. Так з'ясувалося, що хімічні властивості речовини залежать від заряду ядра його атома.
Ернест Резерфорд видав 2 наукових праці: «Радіоактивність», випущений в 1904-м, і «Радіоактивні перетворення» 1905 го. Фізик вирішив, що атоми є джерелом радіоактивного випромінювання, і продовжив вивчення будови ядра. Він ставив досліди з просвічування золотої фольги альфа-частинками, цікавлячись потоками частинок і їх поведінкою.
Вчений першим висунув припущення про будову атома. Резерфорд припустив, що атом нагадує краплю з позитивним зарядом, а всередині неї знаходяться негативно заряджені електрони. Вчений доводив, що, рухаючись під впливом кулонівських сил, електрони намагаються потрапити в центр атома, а при виході з рівноваги створюють коливання і випромінювання.
Обгрунтування Резерфорда пояснювали наявність спектрів випромінювання, про які вже знав світ. Досліди дозволили усвідомити, що атоми твердих тіл мають такий же розмір, що і люфт між ними. Дослідник вважав, що ядро розташоване в центрі і несе в собі всю масу частинки, а навколо нього в постійному русі знаходяться електрони. Так він винайшов планетарну модель атома.
Ернест Резерфорд був переконливий, але про однозначності суджень виникали суперечки. Його модель не стикувалася з законами електродинаміки, виведеними Джеймсом Максвеллом і Майклом Фарадеєм. Вони довели, що прискорено рухається заряд втрачає енергію через електромагнітного випромінювання, тому Резерфорд продовжив пошуки.
У 1907 році вчений переїхав до Манчестера. Тут він уже був відомий завдяки досягненням. Резерфорда навперебій звали в міжнародні наукові центри, але він вважав за краще університет Вікторії, де відновив роботу. У 1908-му разом з Хансом Гейгером він винайшов лічильник альфа-частинок.
З 1912-го Резерфорд вів спільну роботу з Нільсом Бором, який придумав теорію квантів, що свідчить про наявність у атомів орбіт. Відповідно до міркуваннями вчених електрони рухаються навколо ядра по орбіті. Модель атома авторства Резерфорда і Бора стала проривом в науці і змусила переглянути усталені уявлення про матерію і її рух. У 1919 році Резерфорд став професором Кембриджського університету і керував Кавендішевской лабораторією. Його послужний список поповнювався, кількість учнів збільшувалася, як і перелік нагород, яких вдостоювали фізика.
У 1914 році Резерфорд став дворянином, а в 1931-му отримав титул барона і став лордом. У цей період він працював над експериментами з розщеплення ядра атома і перетворенням хімічних елементів. У 1920-му фізик став першим, хто заговорив про існування дейтрона і нейтрона, а в 1933-му почав брати участь в дослідах, присвячених вивченню взаємозв'язку маси і енергії.
Особисте життя
Ернест Резерфорд був щасливий в особистому життя, одружившись на Мері Джорджини Ньютон, господині пансіону в Крайстчерчі, де проживав фізик. Відносини подружжя витримали перевірку часом: між заручинами і весіллям пройшло 5 років. Мері вийшла заміж за Ернеста в 1895 році, коли він уже був відомий в науковому співтоваристві. У 1901-му на світ з'явилася єдина дочка пари Ейлін Мері.смерть
Син колісного майстра, Ернест Резерфорд зробив вагомий внесок в науку. Домігшись висот, він виявився знаковою персоною своєї епохи. Тому, коли виявилося, що фізик страждає від пупкової грижі, лікувати його було вирішено з привілеями. Цікавий факт: необхідну операцію готові були доручити тільки титулованому хірурга, як того вимагали пристойності щодо володаря британського ордена «За заслуги».
Вибір лікаря був непростим, і до часу операції самопочуття Резерфорда було критичним. Причиною його смерті стала зволікання з боку медиків. Ернест Резерфорд помер 19 жовтня 1937 року, залишивши світу в спадок наукові відкриття і книги.
Дослідника поховали у Вестмінстерському абатстві. Його портрети сьогодні прикрашають сторінки підручників і стіни технічних вузів і музеїв світу.
Бібліографія
- 1904 - «Радіоактивність»
- 1905 - «Радіоактивні перетворення»
- 1920 - «Бомбардування атомів і розкладання азоту»
- 1923 - «Атомні снаряди і їх властивості»
- 1923 - «Будова атома і штучне розкладання елементів»
- 1924 - «В гонитві за атомом»
- 1924 - «Атоми. Електрони. ефір »
- 1928 - «Атомні ядра і їх перетворення»