Πέμπτη, 31 Αυγούστου 2017

Σαν σήμερα ... 1871 γεννήθηκε ο Sir Ernest Rutherford, ο πατέρας της πυρηνικής φυσικής.


Ο Ράδερφορντ σε σχέδιο με παστέλ από τον R.G. Mathews, το 1907 


Σαν σήμερα, στις 30 Αυγούστου 1871, γεννήθηκε στο Brightwater της Νέας Ζηλανδίας ο Ernest Rutherford, από γονείς που ήταν Βρετανοί μετανάστες. Ήταν το τέταρτο από τα δώδεκα παιδιά του Τζέιμς και της Μάρθα Ράδερφορντ. Ο πατέρας του ήταν μηχανικός κι επισκεύαζε τροχούς αμαξών. Επίσης, δούλεψε ως αγρότης, εργάτης στις σιδηροδρομικές γραμμές, σε μύλο λιναριού. Η μητέρα του δίδασκε αγγλικά στο Spring Grove. Γενικά, προερχόταν από μια  φτωχή οικογένεια που ήταν υποχρεωμένη να μετακινείται συχνά για να έχει δουλειά (Foxhill, HavelockMarlborough Sounds, Taranaki). Στην πραγματικότητα, η ζωή της οικογένειας Ράδερφορντ καθόρισε αποφασιστικά το χαρακτήρα του Έρνεστ.


Οι γονείς του Έρνεστ Ράδερφορντ

Ο ίδιος ο Έρνεστ ήταν αυτός που σε ηλικία 40 ετών, με μια ομιλία του στις 7 Μαρτίου 1911 στη Manchester Literary and Philosophical Society (Λογοτεχνική και Φιλοσοφική Ένωση του Μάντσεστερ), ουσιαστικά ανακοίνωσε τον ερχομό της "πυρηνικής εποχής" ("nuclear age").

Σε ηλικία 10 ετών ο Έρνεστ διάβασε το πρώτο του βιβλίο φυσικής και άρχισε να κάνει τα πρώτα του πειράματα. Το πρώτο σχολείο που παρακολούθησε ήταν στο Havelock και το 1887 κέρδισε υποτροφία για το Nelson College, ένα ιδιωτικό σχολείο αρρένων όπου έμεινε "εσωτερικός" για τρία χρόνια. Το 1892 πήρε μπάτσελορ (ΒΑ) από το κολέγιο Canterbury στο Christchurch της Ν. Ζηλανδίας. Έχοντας παρουσιάσει πολύ καλές επιστημονικές και αθλητικές επιδόσεις (ράγκμπι) κέρδισε μια πολύ σημαντική υποτροφία, η οποία του επέτρεψε να συνεχίσει τις σπουδές του. Χάρις σ’ αυτή του την επιτυχία συνάντησε τον Alexander Bickerton, έναν φιλελεύθερο στοχαστή, ο οποίος έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην απόφασή του να στραφεί προς στη φυσική.
Το 1893 ο Ράδερφορντ πήρε μάστερ µε διάκριση, σπουδάζοντας μαθηματικά και φυσική (ηλεκτρισμό και μαγνητισμό).

Το 1895, με την ιδιότητα του πολίτη της Κοινοπολιτείαςέκανε αίτηση και κέρδισε υποτροφία για το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, στην Αγγλία.
Επέλεξε να εργασθεί δίπλα στον καθηγητή J.J. Thomson (Τόμσον), στο Εργαστήριο Cavendish. Η συνεργασία αποδείχτηκε πολύ επιτυχημένη. Ήταν η πρώτη φορά όπου ένας µη απόφοιτος του Κέιμπριτζ εργαζόταν σ’ αυτό.

To 1898 ο Ράδερφορντ αποδέχτηκε θέση καθηγητή στο Πανεπιστήμιο McGill στο Μόντρεαλ του Καναδά. Τα εργαστήρια εκεί ήταν πολύ καλά εξοπλισμένα, κάτι που του έδωσε τη δυνατότητα να σημειώσει σημαντική πρόοδο στις έρευνές του.

Ο Ράδερφορντ το 1905 στο πανεπιστήμιο McGill.

Το 1900 ο Ράδερφορντ επέστρεψε στη Νέα Ζηλανδία για να παντρευτεί την Mary Newton κόρη της σπιτονοικοκυράς του στο Christchurch. Μαζί πλέον επέστρεψαν στο Μόντρεαλ και το 1901 απέκτησαν μια κόρη, την Eileen.

Κατά την παραμονή του στο McGill ο Ράδερφορντ άρχισε να γίνεται γνωστός στον επιστημονικό κόσμο για τις επιτυχημένες έρευνές του.
Το 1900 έγινε µέλος της Royal Society of Canada (Βασιλική Εταιρεία του Καναδά) και το 1903 της Royal Society of London (Βασιλική Εταιρεία του Λονδίνου).

Το 1904 δημοσιεύτηκε το πρώτο του βιβλίο µε τίτλο "Radioactivity" ("Ραδιενέργεια").

Το δίπλωμα για το βραβείο Νόμπελ Χημείας στο Ράδερφορντ

Το 1908 πήρε το Nobel στη Χημεία "για τις έρευνές του για την αποσύνθεση των στοιχείων και τη χημεία των ραδιενεργών ουσιών", εργασία που είχε κάνει στο πανεπιστήμιο McGill κι ενώ είχε ήδη πάρει θέση καθηγητή Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ από το 1907.

Το 1909, στο εργαστήριο του Μάντσεστερ, διεξήχθη από τον Hans Geiger (Χανς Γκάιγκερ) και τον προπτυχιακό φοιτητή Ernest Marsden (Έρνεστ Μάρσντεν) υπό την επίβλεψη του Ράδερφορντ, το περίφημο πείραµα µε το φύλλο χρυσού. Ο Γκάιγκερ και ο Μάρσντεν δημοσίευσαν τις μετρήσεις τους στο τεύχος Ιουλίου του 1909 των Πρακτικών της Βασιλικής Εταιρείας.

Ο Ράδερφορντ, ο οποίος τότε ήταν επικεφαλής του τμήματος Φυσικής στο πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, ερμήνευσε τα πειραματικά αποτελέσματα στο διάσημο άρθρο του "The scattering of alpha and beta particles by matter and the structure of the atom" ("Η διασπορά των σωματιδίων άλφα και βήτα από την ύλη και η δομή του ατόµου"). Στο άρθρο αυτό ο Ράδερφορντ περιέγραψε και εξήγησε τα πειράματα τα οποία τον οδήγησαν να διαμορφώσει το δικό του ατομικό μοντέλο, το "πλανητικό" μοντέλο της δομής του ατόμου, απορρίπτοντας οριστικά το ατομικό μοντέλο του "σταφιδόψωμου" ("pudding model") το οποίο είχε διατυπώσει ο Τόμσον.


Το "πλανητικό μοντέλο" του ατόμου κατά Ράδερφορντ

Το 1914 ο βασιλιάς της Αγγλίας τίμησε τον Ράδερφορντ με τον τίτλο του ιππότη για τη συνεισφορά του στην πρόοδο της επιστήμης. Το 1925 έγινε Order of Merit και το 1931 ονομάστηκε 1ος Βαρώνος Ράδερφορντ του Νέλσον.

Το 1919, πριν αφήσει το πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, ο Ράδερφορντ έγινε ο πρώτος άνθρωπος που μεταστοιχείωσε ένα χημικό στοιχείο σε ένα άλλο. Συγκεκριμένα μετέτρεψε άζωτο σε οξυγόνο βομβαρδίζοντας πυρήνες αζώτου με ακτίνες α. Ήταν αυτός που ανακάλυψε και ονόμασε τις ακτινοβολίες α, β, γ, ενώ πιστοποίησε ότι οι ακτίνες α είναι πυρήνες του στοιχείου ήλιον. Ακόμη, είχε προβλέψει την ύπαρξη νετρονίων στα άτομα, κάτι που επαληθεύτηκε το 1932 με την ανακάλυψη του νετρονίου από τον πρώην φοιτητή του James Chadwick (Τζέιμς Τσάντγουικ).

Το 1919, μετά τη συνταξιοδότηση του J. J. Thomson, πήρε τη θέση του ως καθηγητής Φυσικής στο Κέιμπριτζ και ως διευθυντής στο εργαστήριο πειραματικής Φυσικής στο Cavendish. "Ποτέ δεν είχα άλλο φοιτητή με τον ενθουσιασμό και την ικανότητα για πρωτότυπη έρευνα από τον κ. Ράδερφορντ" είχε πει ο J. J. Thomson.

Το οικόσημο του τίτλου ευγενείας του Ράδερφορντ

Τα επόμενα χρόνια συνέχισε την προσπάθειά πάνω στη διάσπαση του ατόμου.
Το 1932 δύο από τους φοιτητές του Ράδερφορντ, ο John Cockcroft και ο Ernest T. S. Walton, κατάφεραν να πετύχουν μια πλήρως ελεγχόμενη πυρηνική διάσπαση, χρησιμοποιώντας έναν επιταχυντή.
Το 1934 μαζί με έναν άλλο φοιτητή του, τον Mark Oliphant, ανακάλυψαν το στοιχείο Τρίτιο.
Ο κατάλογος των επιστημόνων του 20ου αιώνα που σπούδασαν δίπλα στον Έρνεστ Ράδερφορντ είναι μακρύς και εκτός από όσους αναφέρθηκαν, περιέχει ακόμη τους Niels Bohr, Otto Hahn, Edward Victor Appleton, Patrick M. S. Blackett, Pyotr Kapitsa, Cecil Powell (όλοι κάτοχοι Νόμπελ), αλλά και πολλοί άλλοι ακόμη.

Καθώς ήταν διάσημος επιστήμονας συχνά μιλούσε δηµόσια και η γνώμη του γινόταν σεβαστή από πολλούς. Αγωνίστηκε ώστε οι γυναίκες να αποκτήσουν ίσα δικαιώματα µε τους άνδρες στο πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ και να διατηρηθούν οι υποτροφίες για τους φοιτητές από το εξωτερικό.
Όταν το 1933 στη Γερμανία το ναζιστικό καθεστώς απέλυσε από τα πανεπιστήμια τους “µη-Άρειους" ακαδημαϊκούς, ο Ράδερφορντ έσπευσε να βοηθήσει πολλούς από αυτούς. 

Ο Έρνεστ Ράδερφορντ πέθανε στις 19 Οκτωβρίου 1937 σε ηλικία 66 ετών. Ο θάνατός του έγινε σε νοσοκομείο του Κέιμπριτζ κατά την διάρκεια μιας εγχείρησης, η οποία καθυστέρησε γιατί, σύμφωνα με το αγγλικό πρωτόκολλο της εποχής, ως ανώτατος καθηγητής και λόρδος θα έπρεπε να εγχειριστεί από έναν ομότιμό του γιατρό, κάτι που καθυστέρησε την επέμβαση!

Προς τιμή του Ράδερφορντ, το 1997 το χημικό στοιχείο με ατομικό αριθμό 104 (Z=104) ονομάστηκε Ραδερφόρντιο με σύμβολο Rf.
Τιμήθηκε με πολλούς τρόπους, από πολλές χώρες στη διάρκεια της ζωής του ή αργότερα.

Η στάχτη του τάφηκε στο Αβαείο του Ουεστμίνστερ στο Λονδίνο, δίπλα στον τάφο του Isaac Newton (Ισαάκ Νιούτον).

Επισκεφθείτε το Μουσείο Ράδερφορντ στο Christchurch.
Επισκεφθείτε το Μουσείο Ράδερφορντ στο Πανεπιστήμιο McGill.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου