Материалы портала «Научная Россия»

Эрнест Резерфорд

Эрнест Резерфорд
Резерфорд — один из отцов современной физики. Он открыл альфа- и бета-излучение ядер урана, определил протон как самостоятельную элементарную частицу и первым осуществил искусственную ядерную реакцию.

Официально:

1. Эрнест Резерфорд, великий британский физик-экспериментатор, признанный отец-основатель ядерной физики. Родился 30 августа 1871 в местечке Брайтуотер на Южном острове Новой Зеландии. Скончался 19 октября 1937 в Кембридже.

2. Резерфорд учился на родине, где в 1894 году получил степень бакалавра наук в Кентербери-колледже. В 1895-98 годах стажировался в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета под руководством ее тогдашнего директора Джозефа Джона Томсона, в 1897 году прославившегося открытием электрона. В 1898 году в 27-летнем возрасте сделался профессором физики университета Мак-Гилла в Монреале, где проработал 9 лет. В 1907-1919 годах занимал кафедру физики в манчестерском Университете Виктории. С 1919 года до смерти состоял профессором экспериментальной физики Кембриджского университета и директором Кавендишской лаборатории. Он также был профессором натуральной философии Лондонского королевского института и директором расположенной в Кембридже Мондовской лаборатории.

3. В 1903 году Резерфорд стал членом Королевского общества и в 1908 году получил Нобелевскую премию по химии, присужденную за исследование радиоактивности. Он был обладателем множества других престижных наград, включая медали Румфорда, Копли, Гектора и Фарадея. В 1914 году получил дворянство, в 1931 году — баронский титул, в 1925-30 годах возглавлял Королевское общество. Его прах покоится в Вестминстерском аббатстве рядом с могилами Ньютона, Томсона и лорда Кельвина.

Неофициально:

1. Резерфорд открыл альфа- и бета-излучение ядер урана, а также идентифицировал протон как самостоятельную элементарную частицу. Он первым осуществил искусственную ядерную реакцию, состоявшую в превращению азота в радиоактивный фтор, который в свою очередь дал начало стабильному кислороду.

2. Главным научным достижением Резерфорда стала революционная модель атома, к которой он пришел в начале 1911 года. Согласно этой модели, масса атома не размазана по пространству, а почти вся сосредоточена в небольшой области, несущей положительный заряд. Этот вывод он сделал на основе результатов экспериментов по прохождению альфа-частиц через золотую фольгу, которые осуществили его ассистенты Иоганнес Гейгер и Эрнест Марсден. На основе резерфордовской модели Нильс Бор в 1913 году предложил квантовую модель водородоподобного атома, известную как «атом Бора».

3. Резерфорд сначала не предложил специального имени для носителей атомной массы, но спустя два года назвал их атомными ядрами. При этом он не утверждал, что электроны описывают замкнутые орбиты вокруг ядра наподобие планет, обращающихся вокруг Солнца. Резерфорд прекрасно понимал, что, в соответствии с классической электродинамикой, вращающиеся электроны должны были бы непрерывно излучать электромагнитные волны и по спиралям падать на ядро. В популярной литературе (впрочем, и не только в ней) модель Резерфорда иногда называют планетарной, что исторически неверно. Таковой она сделалась только в интерпретации Бора, который ввел понятие о стационарных электронных орбитах, подчиняющихся квантовым принципам.

4. Резерфорд мог бы стать одним из изобретателей радио. В Кембридже он продолжил начатые в Новой Зеландии исследования магнетизации железа высокочастотными разрядами и собрал самый чувствительный в мире детектор электромагнитных волн с радиусом действия в несколько сотен метров. Однако эта программа не получила финансирования, и Томсон поручил ему исследовать электропроводимость газов, ионизированных рентгеновскими лучами. В ходе этой работы Резерфорд задумался над особенностями ионизации газов под действием самопроизвольного излучения урана, которое французский физик Антуан Анри Беккерель обнаружил в феврале 96 г. После этого Резерфорд прочно связал свою научную жизнь с изучением радиоактивности, которое и стало началом ядерной физики.

5. Резерфорд был гением камерного эксперимента, что позволило ему получать фундаментальные результаты с помощью сравнительно несложных технических средств. «Британская энциклопедия» называет его величайшим английским физиком-экспериментатором после Фарадея.

6. С 1915 года Резерфорд участвовал в секретном проекте, в ходе которого изучалось распространение в воде звуков высокой частоты. Эта работа привела к созданию гидролокаторов, которыми в конце Первой мировой войны стали оснащаться корабли британских ВМС.

7. Резерфорд создал многочисленную и чрезвычайно продуктивную научную школу. Экспериментальные исследования его учеников и сотрудников привели к изобретению ионизационного счетчика заряженных частиц (Гейгер), выявлению взаимосвязи между местом элемента в таблице Менделеева и спектром его рентгеновского излучения (Генри Гвин Мозли), открытию ионосферы (Эдвард Виктор Эпплтон), открытию изотопов (Фредерик Содди), созданию линейного ускорителя протонов и использованию его для расщепления атомного ядра и искусственного получения радиоактивных изотопов (Джон Кокрофт и Эрнест Уолтон), открытию нейтрона (Джеймс Чедвик), идентификации гелия-3 и трития (Маркус Олифант и Пауль Хартек), регистрации космических лучей высоких энергий и подтверждению существования позитрона (Джеймс Чедвик), получению сверхсильных магнитных полей и открытию сверхтекучести жидкого гелия (Петр Капица). Его учениками также были основатель квантовой механики Нильс Бор и один из главных разработчиков советского ядерного оружия Юрий Харитон.

8. Резерфорд продолжал активно работать до самой кончины, которая последовала через четыре дня после хирургической операции по ликвидации ущемления грыжи. Его многолетний сотрудник и соавтор Чарльз Эллис отмечал, что большинство экспериментов, выполненных в Кавендишской лаборатории, были начаты на основе прямых или косвенных рекомендаций ее директора. Последняя книга Резерфорда The Newer Alchemy вышла из печати в год его смерти.

9. В 1900 году Резерфорд получил степень доктора наук от Новозеландского университета. Он также был был почетным доктором двадцати британских и зарубежных университетов и иностранным членом РАН.

10. В 1997 году 104-й элемент Периодической системы был назван резерфордием. Имя Резерфорда также носят многие научные премии, улицы, здания и аудитории. С 1992 года его портрет печатают на обратной стороне новозеландской стодолларовой банкноты.

11. Эрнест был четвертым ребенком и вторым по старшинству сыном в многочисленной семье выходца из Шотландии Джеймса Резерфорда и его жены Марты, у которых было 7 сыновей и пять дочерей. Сам он женился в 1900 году на Мэри Джорджиане Ньютон (1876-1945), с которой обручился еще на родине. Их единственная дочь Эйлин Мэри (1901-1930) вышла замуж за известного физика Ральфа Фаулера, создателя теории вырожденного электронного газа.

12. Маленького Эрнста дома звали Эрном. После уроков он доил коров на небольшой семейной ферме и вообще всячески помогал родителям. Свою первую научную книгу он прочел в 10 лет, после чего сделал самодельную пушку, которая взорвалась при первом же выстреле. В Кембридже он любил для отдыха посидеть за рулем и пограть в гольф.

13. В годы Первой мировой войны Резерфорд выразил надежду, что атомную энергию не удастся освоить до тех пор, пока люди не научатся жить в мире друг с другом. Он всего год с небольшим не дожил до открытия Отто Ганом и Фрицем Штрассманом индуцированного нейтронами деления урана, которое открыло путь к ядерному оружию и ядерной энергетике.

14. В качестве девиза для своего баронского герба Резерфорд выбрал цитату из Лукреция Primordia Quaerere Rerum (Искать первопричины вещей). Этому принципу он следовал в своей научной работе всю жизнь.

биография эрнест резерфорд

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий