ارنست رادرفورد

[s@ba]

ارنست رادرفورد در تاريخ سي ام ماه اوت سال 1871 در حومه برايت واتر شهر نلسون واقع در ساحل شمالي جزيره جنوبي زلاند نو به دنيا آمد. او چهارمين فرزند از دوازده فرزند جيمز و مارتا رادرفورد نيوزلندي هاي نسل اول بود كه از كودكي از استكاتلند به زلاند نو آورده شده بودند. خانواده رادرفورد يك خانواده پرجمعيت دوازده بچه اي بود كه اعضاي آن همه در انجام كارهاي روزمره خانواده مشاركت مي كردند. اهل خانه همه افرادي جدي، كليسا رو، خوشحال و با فرهنگ بودند. علاقه مندي رادرفورد به علوم در مرحله زودي بروز كرد. او ده ساله بود كه كتاب پرطرفداري به نام «خواندنيهاي اوليه فيزيك» تأليف معلمي به نام بالفور استوارت به دست آورد. كتاب استوارت مشابه كتابهاي خودآموز فيزيك امروزي بود كه در آنها نحوه به نمايش در آوردن اصول پايه فيزيك با استفاده از اشياي ساده موجود در خانه مانند سكه، شمع، سنگ وزنه و وسايل آشپزخانه به خواننده ياد داده مي شود. رادرفورد جوان سخت شيفته آن كتاب شده بود. نخستين بورس از بورسهاي تحصيلي متعدد زندگي خود را در سال 1887 كه 16 ساله بود به دست آورد. بورس تحصيلي دومي وي را قادر به ثبت نام در كالج كنتربوري شهر كريستچرچ كرد كه مؤسسه اي بود كه در سال پيش از تولد خود او بوجود آمده بود. وي رشته هاي تحصيلي اصلي خود را فيزيك و رياضيات انتخاب كرد كه از بخت مساعد در هر دوي آنها معلمان خوبي هم داشت. رادرفورد در پايان دوره آموزشي سه ساله خود درجه كارشناسي رياضي و فيزيك- رياضي و (بطور كلي) علوم فيزيكي به پايان رسانيد. نكته قابل ذكر در رابطه با زندگي خصوصي وي در ايام اقامت در كريستچرچ اينكه وي در آنجا با ماري نيوتن دختر صاحبخانه خود آشنا و پايبند عشق او شد. رادرفورد در پي انتشار دو مقاله مهم درباره فعاليت تشعشعي مواد در سال 1895 برخلاف دوم شدن در گزينش جايزه مهمي به شكل يك بورس تحصيلي دريافت كرد. مقررات اعطاي جايزه حق انتخاب مؤسسه آموزشي را به خود برنده جايزه مي داد كه رادرفورد آزمايشگاه كاونديش دانشگاه كمبريج به مديريت جي.جي. تامسون (صاحب نظر پيشتاز جهان در زمينه الكترومغناطيس) را برگزيد. در آن سال ويلهلم كنراد رونتگن فيزيكدان آلماني موفق به كشف اشعه ايكس شد. كشف مهم ديگري كه منجر به شروع كار اصلي رادرفورد شد كشف هانري بكرل فرانسوي در سال 1898 بود. رادرفورد در سال 1895 به آزمايشگاه كاونديش دانشگاه كمبريج آمد تا در آنجا تحت مديريت جي.جي. تامسون مشغول به كار شود. تامسون كه استاد فيزيك تجربي بود رادرفورد را فعالانه در آزمايشگاه به كار گرفت. رادرفورد در اوايل كار تحقيقاتي خود با انجام آزمايشي كه فكر آن از خود وي بود دو تابش راديواكتيوي ناهمانند شناسايي كرد. او پي برد كه بخشي از تابش با برگه اي به ضخامت يك پانصدم سانتي متر قابل ايستادن بود اما براي متوقف كردن بخش ديگر برگه هاي بس ضخيم تري لازم بود. او اولين اشعه اي را كه تابشي با بار الكتريكي مثبت و يونيزه كننده اي قوي بود و به سهولت در مواد جذب مي شد اشعه آلفا نام داد. اشعه دوم را كه تابشي با بار الكتريكي منفي بود و تشعشع كمتري ايجاد مي كرد اما قابليت نفوذ آن در مواد زياد بود اشعه بتا ناميد. تابش نوع سومي كه شبيه پرتوهاي ايكس بود در سال 1900 بوسيله پل اوريچ ويلارد (فيزيكدان فرانسوي) كشف شد. اين پرتو نافذترين تابش را داشت. طول موج آن بسيار كوتاه و فركانس آن فوق العاده زياد بود. تابش جديد، پرتو گاما نام گرفت. رادرفورد و همكارانش كشف كردند كه فعاليت تشعشعي طبيعي مشهود در اورانيوم: فرايند خروج ذره آلفا از هسته اتم اورانيوم بصورت يك هسته اتم هليم و برجاي ماندن اتمي سبك تر از اتم اورانيوم در اورانيوم به ازاء هر خروج ذره آلفا از آن است. از كشف آنها نتيجه گيري شد كه راديوم تنها يك عنصر از رشته عناصر حاصل از فعاليت تشعشعي اورانيوم است. رادرفورد در سال 1903 به عضويت انجمن سلطنتي لندن درآمد و در سال 1904 نخستين كتاب خود به نام «فعاليت تشعشعي» را كه امروزه از كتب كلاسيك نوشته شده در آن زمينه شناخته مي شود، منتشر كرد. شهرت او رو به افزون رادرفورد در جمامع علمي سبب شد كه از طرف دانشگاهها تصدي كرسي هاي استادي زيادي به وي پيشنهاد شود. او در سال 1907 به انگلستاند بازگشت تا تصدي مقام مذكور را در دانشگاه منچستر به عهده بگيرد. رادرفورد در دانشگاه منچستر رهبر گروهي شد كه به سرعت دست به كار تدوين نظريه هاي تازه درباره ساختار اتم شد. آن دوره پرثمرترين دوره زندگي دانشگاهي او بود. رادرفورد به پاس كوششهاي علمي خود در دانشگاه منچستر نشانها و جوايز زيادي دريافت كرد كه دريافت جايزه نوبل سال 1907 در شيمي نقطه اوج آن بود. اين نشان افتخار را البته براي كارهايي كه در كانادا در زمينه فعاليت تشعشعي عناصر كرده بود به او دادند. بزرگترين دستاورد رادرفورد در دانشگاه منچستر كشف ساختار هسته اتم بود. پيش از رادرفورد اتم به گفته خود او «يك موجود نازنين سخت و قرمز و يا به حسب سليقه خاكستري بود اما اينك يك منظومه شمسي بسيار ريز متشكل از ذرات بي شمار بود كه مظنون به نهفته داشتن اسرار ناگشوده متعدد ديگر در سينه هم بود.» رادرفورد در سال 1937 در اثر يك فتق محتقن (گونه اي تورم ناشي از انسداد اعضاي دروني) درگذشت. او در آن هنگام شصت و شش ساله و هنوز سرزنده و قوي بود. سهم رادرفورد در شكل گيري درك كنوني ما از ماهيت ماده از هر كس ديگري بيشتر است. او آشكارا بزرگترين فيزيكدان آزمايشگر زمان خود بود و از زمان مايكل فارادي به بعد ديگر فيزيكدان آزمايشگري به بزرگي او نيامده بود. دهها انجمن علمي و دانشگاه به او عضويت و درجات دانشگاهي افتخاري دادند. او را پدر انرژي هسته اي ناميده اند.