امروز: شنبه، 26 آبان 1397

پیک دانش

(مجله اینترنتی پیک دانش )عام المنفعه

06/9 1395

30 آگوست، زادروز ارنست رادرفورد فیزیکدان مشهور

30 آگوست، زادروز ارنست رادرفورد فیزیکدان مشهور

30 آگوست، زادروز ارنست رادرفورد فیزیکدان مشهور

بیوگرافی ارنست رادرفورد

ارنست رادرفورد در تاریخ سی ام ماه اوت سال ۱۸۷۱ در حومه برایت واتر شهر نلسون واقع در ساحل شمالی جزیره جنوبی زلاند نو به دنیا آمد. او چهارمین فرزند از دوازده فرزند جیمز و مارتا رادرفورد نیوزلندی های نسل اول بود كه از كودكی از استكاتلند به زلاند نو آورده شده بودند. خانواده رادرفورد یك خانواده پرجمعیت دوازده بچه ای بود كه اعضای آن همه در انجام كارهای روزمره خانواده مشاركت می كردند.

اهل خانه همه افرادی جدی، كلیسا رو، خوشحال و با فرهنگ بودند. علاقه مندی ارنست رادرفورد به علوم در مرحله زودی بروز كرد. او ده ساله بود كه كتاب پرطرفداری به نام «خواندنیهای اولیه فیزیك» تألیف معلمی به نام بالفور استوارت به دست آورد.
ارنست رادرفورد در دوران دانشگاه

كتاب استوارت مشابه كتابهای خودآموز فیزیك امروزی بود كه در آنها نحوه به نمایش در آوردن اصول پایه فیزیك با استفاده از اشیای ساده موجود در خانه مانند سكه، شمع، سنگ وزنه و وسایل آشپزخانه به خواننده یاد داده می شود. ارنست رادرفورد جوان سخت شیفته آن كتاب شده بود. نخستین بورس از بورسهای تحصیلی متعدد زندگی خود را در سال ۱۸۸۷ كه ۱۶ ساله بود به دست آورد.

بورس تحصیلی دومی وی را قادر به ثبت نام در كالج كنتربوری شهر كریستچرچ كرد كه مؤسسه ای بود كه در سال پیش از تولد خود او بوجود آمده بود. وی رشته های تحصیلی اصلی خود را فیزیك و ریاضیات انتخاب كرد كه از بخت مساعد در هر دوی آنها معلمان خوبی هم داشت. ارنست رادرفورد در پایان دوره آموزشی سه ساله خود درجه كارشناسی ریاضی و فیزیك-ریاضی و (بطور كلی) علوم فیزیكی به پایان رسانید.

نكته قابل ذكر در رابطه با زندگی خصوصی وی در ایام اقامت در كریستچرچ اینكه وی در آنجا با ماری نیوتن دختر صاحبخانه خود آشنا و پایبند عشق او شد.
مقالات ارنست رادرفورد

رادرفورد در پی انتشار دو مقاله مهم درباره فعالیت تشعشعی مواد در سال ۱۸۹۵ برخلاف دوم شدن در گزینش جایزه مهمی به شكل یك بورس تحصیلی دریافت كرد. مقررات اعطای جایزه حق انتخاب مؤسسه آموزشی را به خود برنده جایزه می داد كه رادرفورد آزمایشگاه كاوندیش دانشگاه كمبریج به مدیریت جی.جی. تامسون)صاحب نظر پیشتاز جهان در زمینه الكترومغناطیس) را برگزید.

در آن سال ویلهلم كنراد رونتگن فیزیكدان آلمانی موفق به كشف اشعه ایكس شد. كشف مهم دیگری كه منجر به شروع كار اصلی رادرفورد شد كشف هانری بكرل فرانسوی در سال ۱۸۹۸ بود.

رادرفورد در سال ۱۸۹۵ به آزمایشگاه كاوندیش دانشگاه كمبریج آمد تا در آنجا تحت مدیریت جی.جی. تامسون مشغول به كار شود. تامسون كه استاد فیزیك تجربی بود رادرفورد را فعالانه در آزمایشگاه به كار گرفت.
دوران تحقیقات ارنست رادرفورد

ارنست رادرفورد در اوایل كار تحقیقاتی خود با انجام آزمایشی كه فكر آن از خود وی بود دو تابش رادیواكتیوی ناهمانند شناسایی كرد. او پی برد كه بخشی از تابش با برگه ای به ضخامت یك پانصدم سانتی متر قابل ایستادن بود اما برای متوقف كردن بخش دیگر برگه های بس ضخیم تری لازم بود.

او اولین اشعه ای را كه تابشی با بار الكتریكی مثبت و یونیزه كننده ای قوی بود و به سهولت در مواد جذب می شد اشعه آلفا نام داد. اشعه دوم را كه تابشی با بار الكتریكی منفی بود و تشعشع كمتری ایجاد می كرد اما قابلیت نفوذ آن در مواد زیاد بود اشعه بتا نامید. تابش نوع سومی كه شبیه پرتوهای ایكس بود در سال ۱۹۰۰ بوسیله پل اوریچ ویلارد (فیزیكدان فرانسوی) كشف شد.

این پرتو نافذترین تابش را داشت. طول موج آن بسیار كوتاه و فركانس آن فوق العاده زیاد بود. تابش جدید، پرتو گاما نام گرفت.
کشفیات رادرفورد

رادرفورد و همكارانش كشف كردند كه فعالیت تشعشعی طبیعی مشهود در اورانیوم: فرایند خروج ذره آلفا از هسته اتم اورانیوم بصورت یك هسته اتم هلیم و برجای ماندن اتمی سبك تر از اتم اورانیوم در اورانیوم به ازاء هر خروج ذره آلفا از آن است. از كشف آنها نتیجه گیری شد كه رادیوم تنها یك عنصر از رشته عناصر حاصل از فعالیت تشعشعی اورانیوم است. رادرفورد در سال ۱۹۰۳ به عضویت انجمن سلطنتی لندن درآمد و در سال ۱۹۰۴ نخستین كتاب خود به نام «فعالیت تشعشعی» را كه امروزه از كتب كلاسیك نوشته شده در آن زمینه شناخته می شود، منتشر كرد.

شهرت او رو به افزون رادرفورد در جمامع علمی سبب شد كه از طرف دانشگاهها تصدی كرسی های استادی زیادی به وی پیشنهاد شود. او در سال ۱۹۰۷ به انگلستاند بازگشت تا تصدی مقام مذكور را در دانشگاه منچستر به عهده بگیرد.

رادرفورد در دانشگاه منچستر رهبر گروهی شد كه به سرعت دست به كار تدوین نظریه های تازه درباره ساختار اتم شد. آن دوره پرثمرترین دوره زندگی دانشگاهی او بود. رادرفورد به پاس كوششهای علمی خود در دانشگاه منچستر نشانها و جوایز زیادی دریافت كرد كه دریافت جایزه نوبل سال ۱۹۰۷ در شیمی نقطه اوج آن بود.

این نشان افتخار را البته برای كارهایی كه در كانادا در زمینه فعالیت تشعشعی عناصر كرده بود به او دادند. بزرگترین دستاورد رادرفورد در دانشگاه منچستر كشف ساختار هسته اتم بود. پیش از رادرفورد اتم به گفته خود او «یك موجود نازنین سخت و قرمز و یا به حسب سلیقه خاكستری بود اما اینك یك منظومه شمسی بسیار ریز متشكل از ذرات بی شمار بود كه مظنون به نهفته داشتن اسرار ناگشوده متعدد دیگر در سینه هم بود.»
مرگ ارنست رادرفورد

رادرفورد در سال ۱۹۳۷ در اثر یك فتق محتقن (گونه ای تورم ناشی از انسداد اعضای درونی) درگذشت. او در آن هنگام شصت و شش ساله و هنوز سرزنده و قوی بود. سهم رادرفورد در شكل گیری درك كنونی ما از ماهیت ماده از هر كس دیگری بیشتر است. او آشكارا بزرگترین فیزیكدان آزمایشگر زمان خود بود و از زمان مایكل فارادی به بعد دیگر فیزیكدان آزمایشگری به بزرگی او نیامده بود. دهها انجمن علمی و دانشگاه به او عضویت و درجات دانشگاهی افتخاری دادند. او را پدر انرژی هسته ای نامیده اند.