Ruterford Ernest (yaşadığı illər: 30.08.1871 - 19.10.1937) - İngilis fiziki, atomun planetar modelinin yaradıcısı, nüvə fizikasının banisi. O, London Kral Cəmiyyətinin üzvü, 1925-1930-cu illərdə isə onun prezidenti olub. Bu adam 1908-ci ildə aldığı kimya üzrə Nobel mükafatı laureatıdır.
Gələcək alim təkər ustası Ceyms Ruterford və müəllim Marta Tompsonun ailəsində anadan olub. Ondan başqa ailənin 5 qızı və 6 oğlu olub.
Təlim və ilk mükafatlar
Ailə 1889-cu ildə Yeni Zelandiyanın Cənubi Adasından Şimal Adasına köçməzdən əvvəl Ruterford Ernest Kanterberi Kollecində Kraystçörçdə təhsil alırdı. Artıq bu zaman gələcək alimin parlaq qabiliyyətləri üzə çıxdı. Ernest 4-cü kursu bitirdikdən sonra riyaziyyat sahəsində ən yaxşı işə görə mükafatlandırılıb, həmçinin fizika və riyaziyyat üzrə magistratura imtahanlarında 1-ci yeri tutub.
Maqnit detektorunun ixtirası
Sənət ustası olan Ruterford bunu bacarmadıkolleci tərk etdi. Dəmirin maqnitləşməsi ilə bağlı müstəqil elmi işə qərq oldu. O, xüsusi qurğu - maqnit detektoru işləyib hazırladı və istehsal etdi ki, bu da dünyada elektromaqnit dalğalarının ilk qəbuledicilərindən birinə çevrildi, həm də Rezerfordun böyük elmə "giriş bileti" oldu. Tezliklə onun həyatında mühüm dəyişiklik baş verdi.
Ruterford İngiltərəyə gedir
Yeni Zelandiyadan olan İngilis tacının ən istedadlı gənc subyektlərinə iki ildən bir onlara təqaüd verilirdi. Elmləri öyrənmək üçün İngiltərəyə getməyi mümkün edən 1851-ci il Ümumdünya Sərgisi. 1895-ci ildə qərara alındı ki, iki Yeni Zelandiyalı belə bir şərəfə layiqdir - fizik Ruterford və kimyaçı Maklaurin. Ancaq bircə yer var idi və Ernestin ümidləri puça çıxdı. Xoşbəxtlikdən Maklaurin ailəvi səbəblərə görə bu səfəri tərk etmək məcburiyyətində qaldı və Ruterford Ernest 1895-ci ilin payızında İngiltərəyə gəldi. Burada o, Kembric Universitetində (Kavendiş Laboratoriyasında) işə başladı və onun direktoru C. Tomsonun ilk doktorantı oldu (aşağıdakı şəkildə).
Bekkerel şüalarının tədqiqi
Tomson o vaxtlar artıq tanınmış alim, London Kral Cəmiyyətinin üzvlərindən biri, hamının hörmət etdiyi biri idi. O, Ruterfordun qabiliyyətlərini tez qiymətləndirdi və onu rentgen şüalarının təsiri altında qazların ionlaşmasının tədqiqi üzərində işləməyə cəlb etdi və bu, həyata keçirdi. Bununla belə, artıq 1898-ci ildə, yayda Ernest başqa bir tədqiqat sahəsində ilk addımlarını atır. O, “bekkerel şüaları” ilə maraqlanırdı. Uran duzunun emissiyası, açıqFransız fiziki Bekkerel sonralar radioaktiv kimi tanındı. Fransız alimi, eləcə də Kürilər onun tədqiqatları ilə fəal məşğul olurdular. 1898-ci ildə Ruterford Ernest işə qoşuldu. Bu alim aşkar etdi ki, bu şüalara helium nüvələrinin axınları, müsbət yüklü (alfa hissəcikləri), həmçinin elektron axınları (beta hissəcikləri) daxildir.
Uran şüalarının əlavə tədqiqi
Kürilərin əsəri 1898-ci il iyulun 18-də Paris Elmlər Akademiyasına təqdim olundu və bu, Rezerfordda böyük marağa səbəb oldu. Müəlliflər orada uranla yanaşı, digər radioaktiv elementlərin də (bu termin ilk dəfə məhz o zaman istifadə edildiyini) qeyd ediblər. Ruterford daha sonra bu elementlərin əsas fərqləndirici xüsusiyyətlərindən biri olan yarımparçalanma dövrü konsepsiyasını təqdim etdi.
Ernest 1897-ci ilin dekabrında sərgi təqaüdünü uzatdı. Alim uranın şüalarını daha da öyrənmək imkanı qazandı. Lakin 1898-ci ilin aprelində Montrealda yerli McGill Universitetində professor vəzifəsi boş qaldı və Ernest Kanadaya getməyə qərar verdi. Şagirdlik vaxtı keçdi. Hamıya aydın idi ki, Ruterford təkbaşına işləməyə hazırdır.
Kanadaya köçmək və yeni iş
1898-ci ilin payızında Kanadaya köçdü. Əvvəlcə Ruterfordun tədrisi o qədər də uğurlu alınmadı: auditoriyanı hələ tam hiss etməyi öyrənməyən gənc professorun təfərrüatlarla doyduğu mühazirələr tələbələrin xoşuna gəlmirdi. Rezerfordun sifariş etdiyi radioaktiv preparatların gəlişi gecikdiyi üçün elmi işdə də müəyyən çətinliklər yaranmışdı. Bununla belə, hamısıkobudluq tezliklə hamarlandı və Ernest uğurlar və müvəffəqiyyətlər silsiləsi başladı. Bununla belə, uğur haqqında danışmaq çətin ki: hər şey onun yeni dostlarının və həmfikirlərinin cəlb olunduğu zəhmət hesabına əldə edilib.
Radioaktiv çevrilmə qanununun kəşfi
Ruterfordun ətrafında artıq yaradıcı həvəs və ehtiras mühiti formalaşmışdı. İş şən və gərgin idi, böyük uğurlara səbəb oldu. Ruterford 1899-cu ildə toriumun yayılmasını kəşf etdi. 1902-1903-cü illərdə Soddy ilə birlikdə o, artıq bütün radioaktiv çevrilmələrə şamil olunan ümumi qanuna gəldi. Bu mühüm elmi hadisə haqqında bir az da danışmaq lazımdır.
Dünya alimləri o zaman qəti şəkildə öyrəndilər ki, bir kimyəvi elementi digərinə çevirmək mümkün deyil, ona görə də kimyagərlərin qurğuşundan qızıl çıxarmaq xəyalları əbədi olaraq basdırılmalıdır. Və sonra radioaktiv parçalanmalar zamanı elementlərin çevrilmələrinin nəinki baş verməsi, həm də onları nə yavaşlatmaq, nə də dayandırmaq mümkün olmadığı iddia edilən bir iş ortaya çıxdı. Üstəlik, bu çevrilmələrin qanunları formalaşdırıldı. Bu gün başa düşürük ki, elementin kimyəvi xassələrini və Mendeleyevin dövri sistemindəki mövqeyini təyin edən nüvənin yüküdür. Alfa parçalanma zamanı baş verən nüvənin yükü iki vahid azaldıqda, dövri cədvəldə 2 hüceyrə yuxarı "hərəkət edir". Elektron beta parçalanmasında bir hüceyrəni aşağı, pozitron parçalanmasında isə bir hüceyrəni yuxarı sürüşdürür. Bu qanunun aşkarlığına və görünən sadəliyinə baxmayaraq, bu kəşf 20-ci əsrin əvvəllərində elmdə ən mühüm hadisələrdən biri idi.əsr.
Meri Georgina Newton ilə evlilik, qız övladının doğulması
Eyni zamanda Ernestin şəxsi həyatında mühüm hadisə baş verdi. Mary Georgina Newton ilə nişanlandıqdan 5 il sonra alim Ernest Rutherford onunla evləndi, bu vaxta qədər tərcümeyi-halı artıq əhəmiyyətli nailiyyətlərlə yadda qalmışdı. Bu qız onun vaxtilə yaşadığı Kraystçörçdəki pansionatın ev sahibəsinin qızı idi. 1901-ci ildə, martın 30-da Ruterford ailəsində yeganə qız övladı dünyaya gəldi. Bu hadisə demək olar ki, fiziki elmdə yeni bir fəslin - nüvə fizikasının doğulması ilə eyni vaxta düşdü. Və 2 ildən sonra Ruterford London Kral Cəmiyyətinin üzvü oldu.
Ruterfordun kitabları, alfa hissəcikləri ilə şəffaf folqa üzərində təcrübələr
Ernest elmi axtarışlarının nəticələrini və nailiyyətlərini ümumiləşdirdiyi 2 kitab yaratdı. Birincisi 1904-cü ildə "Radioaktivlik" adı ilə nəşr edilmişdir. "Radioaktiv çevrilmələr" bir il sonra ortaya çıxdı. Bu kitabların müəllifi bu zaman yeni tədqiqatlara başlayıb. O, radioaktiv şüalanmanın məhz atomlardan gəldiyini başa düşdü, lakin onun yaranma yeri tamamilə qeyri-müəyyən olaraq qaldı. Nüvənin cihazını öyrənmək lazım idi. Və sonra Ernest Tomson ilə işinə başladığı alfa hissəcikləri ilə transillüminasiya texnikasına müraciət etdi. Təcrübələr bu hissəciklərin axınının nazik folqa vərəqlərindən necə keçdiyini öyrəndi.
Tomsonun atomun ilk modeli
Atomun ilk modeli elektronların mənfi yüklü olduğu məlum olanda təklif edilmişdir. Lakin onlar atomlara daxil olurlar.ümumiyyətlə elektrik cəhətdən neytraldırlar. Deməli, onun tərkibində müsbət yük daşıyan bir şey olmalıdır. Bu problemi həll etmək üçün Tomson aşağıdakı modeli təklif etdi: atom damcı kimi müsbət yüklü, santimetrin yüz milyonda biri radiusu olan bir şeydir. Onun içərisində mənfi yüklü kiçik elektronlar var. Coulomb qüvvələrinin təsiri altında, onlar atomun tam mərkəzində mövqe tutmağa meyllidirlər, lakin bir şey onları tarazlaşdırsa, radiasiya ilə müşayiət olunurlar. Bu model emissiya spektrlərinin mövcudluğunu izah etdi, bu fakt o zaman məlum idi. Təcrübələrdən artıq aydın oldu ki, bərk cisimlərdə atomlar arasındakı məsafələr onların ölçüləri ilə təxminən eynidir. Buna görə də açıq görünürdü ki, alfa hissəcikləri folqadan keçə bilməz, necə ki, bir daş ağacların demək olar ki, bir-birinə yaxın böyüdüyü bir meşədən uça bilməz. Ancaq Ruterfordun etdiyi ilk təcrübələr bunun belə olmadığına əmin oldu. Alfa hissəciklərinin əksəriyyəti, demək olar ki, əyilmədən, folqa nüfuz etdi və yalnız bir neçəsi bəzən əhəmiyyətli dərəcədə əyilmə nümayiş etdirdi. Ernest Ruterford bununla çox maraqlanırdı. Maraqlı faktlar əlavə araşdırma tələb edirdi.
Rezerford planet modeli
Və sonra Ruterfordun intuisiyası və bu alimin təbiətin dilini anlamaq qabiliyyəti yenidən ortaya çıxdı. Ernest Tomsonun atom modelini qətiyyətlə rədd etdi. Ruterfordun təcrübələri ona gətirib çıxardı ki, o, planetar adlandırılan özünü irəli sürdü. Onun sözlərinə görə, mərkəzdəbir atom, kifayət qədər kiçik olmasına baxmayaraq, müəyyən bir atomun bütün kütləsinin cəmləşdiyi nüvədir. Günəş ətrafında fırlanan planetlər kimi nüvənin ətrafında da elektronlar hərəkət edir. Onların kütlələri alfa hissəciklərinin kütlələrindən əhəmiyyətli dərəcədə azdır və buna görə də sonuncular elektron buludlara nüfuz etdikdə praktiki olaraq kənara çıxmırlar. Və yalnız bir alfa hissəciyi müsbət yüklü nüvəyə yaxın uçduqda, Coulomb itələyici qüvvə onun hərəkət trayektoriyasını kəskin şəkildə əyilə bilər. Bu Ruterfordun nəzəriyyəsidir. Bu, şübhəsiz ki, əla kəşf idi.
Elektrodinamikanın qanunları və planet modeli
Rutherfordun təcrübəsi bir çox alimləri planetar modelin varlığına inandırmaq üçün kifayət idi. Lakin məlum oldu ki, bu o qədər də birmənalı deyil. Rezerfordun bu model əsasında çıxardığı düstur eksperiment zamanı əldə edilən məlumatlarla uyğun gəlirdi. Bununla belə, o, elektrodinamika qanunlarını təkzib etdi!
Əsasən Maksvell və Faradeyin əsərləri ilə qurulan bu qanunlar sürətlənmiş sürətlə hərəkət edən yükün elektromaqnit dalğaları yaydığını və buna görə enerji itirdiyini bildirir. Rezerford atomunda elektron nüvənin Kulon sahəsində sürətlənmiş sürətlə hərəkət edir və Maksvellin nəzəriyyəsinə görə saniyənin on milyonda birində bütün enerjisini itirməli və sonra nüvənin üzərinə düşməlidir. Lakin bu baş vermədi. Nəticə etibarı ilə Ruterfordun düsturu Maksvellin nəzəriyyəsini təkzib etdi. Ernest bunu 1907-ci ildə İngiltərəyə qayıtmaq vaxtı çatanda bilirdi.
Mançesterə köçün və Nobel Mükafatını alın
Ernestin McGilldəki işiUniversitet onun çox məşhur olmasına kömək etdi. Ruterford müxtəlif ölkələrdəki elmi mərkəzlərə dəvətlərlə yarışmağa başladı. 1907-ci ilin yazında alim Kanadanı tərk etmək qərarına gəldi və Mançesterə, Viktoriya Universitetinə gəldi və araşdırmalarını davam etdirdi. O, H. Geiger ilə birlikdə 1908-ci ildə alfa hissəciklərinin sayğacını - alfa hissəciklərinin ikiqat ionlaşmış helium atomları olduğunu aşkar etməkdə mühüm rol oynayan yeni cihaz yaratdı. Kəşfləri böyük əhəmiyyət kəsb edən Ruterford Ernest 1908-ci ildə Nobel mükafatını aldı (fizika üzrə deyil, kimya üzrə!).
Nils Bohr ilə əməkdaşlıq
Bu arada, planetar naxış onun zehnini getdikcə daha çox məşğul edirdi. Və 1912-ci ilin martında Ruterford Niels Bor ilə əməkdaşlıq etməyə və dost olmağa başladı. Borun ən böyük məziyyəti (şəkli aşağıda təqdim olunur) onun planetar modelə prinsipial olaraq yeni xüsusiyyətləri - kvant ideyasını təqdim etməsidir.
O, ilk baxışdan daxili ziddiyyətli görünən "postulatlar" irəli sürdü. Onun fikrincə, atomun orbitləri var. Onlar boyunca hərəkət edən bir elektron, sürətlənməsinə baxmayaraq, elektrodinamika qanunlarına zidd olaraq şüalanmır. Bu alim bu orbitləri tapmaq üçün bir qaydaya işarə etdi. O, radiasiya kvantlarının yalnız bir elektron orbitdən orbitə hərəkət etdikdə meydana gəldiyini aşkar etdi. Atomun Ruterford-Bohr modeli bir çox problemi həll etdi, eyni zamanda yeni ideyalar dünyasında bir sıçrayış oldu. Onun kəşfi maddə haqqında, onun hərəkəti haqqında fikirlərin köklü surətdə nəzərdən keçirilməsinə səbəb oldu.
Daha geniş fəaliyyətlər
1919-cu ildəRuterford Kembric Universitetində professor və Cavendish Laboratoriyasının direktoru oldu. Onlarla alim haqlı olaraq onu öz müəllimi hesab edirdi, o cümlədən sonralar Nobel mükafatı alanlar. Bunlar C. Çedvik, Q. Mozli, M. Olifant, C. Kokkroft, O. Qan, V. Qeytler, Yu. B. Khariton, P. L. Kapitsa, Q. Qamov və başqaları Fəxri fərman və mükafatların axını getdikcə çoxalırdı. 1914-cü ildə Ruterford zadəganlığı qəbul etdi. O, 1923-cü ildə Britaniya Assosiasiyasının prezidenti, 1925-1930-cu illərdə isə Kral Cəmiyyətinin prezidenti olub. Ernest 1931-ci ildə baron titulunu alır və lord olur. Bununla belə, təkcə elmi işlərə deyil, daha çox iş yüklərinə baxmayaraq, o, nüvənin və atomun sirlərinə hücum etməyə davam edir.
Biz sizə Ruterfordun elmi fəaliyyəti ilə bağlı bir maraqlı faktı təqdim edirik. Məlumdur ki, Ernest Ruterford öz işçilərini seçərkən aşağıdakı meyardan istifadə edirdi: o, ilk dəfə yanına gələn adama tapşırıq verir və sonra yeni işçi bundan sonra nə edəcəyini soruşarsa, dərhal işdən çıxarılır.
Alim artıq atom nüvələrinin süni parçalanması və kimyəvi elementlərin süni çevrilməsinin kəşfi ilə başa çatan təcrübələrə başlayıb. 1920-ci ildə Rezerford deytron və neytronun mövcudluğunu proqnozlaşdırdı və 1933-cü ildə nüvə proseslərində enerji və kütlə arasındakı əlaqəni yoxlamaq üçün eksperimentin təşəbbüskarı və iştirakçısı oldu. 1932-ci ildə aprel ayında o, nüvə reaksiyalarının öyrənilməsində proton sürətləndiricilərindən istifadə ideyasını dəstəklədi.
Ruterfordun ölümü
Ernest Rutherfordun əsərləri və onun tələbələrinin bir neçə nəsillərə aid əsərləri elm və texnologiyaya, milyonlarla insanın həyatına böyük təsir göstərmişdir. Böyük alim, təbii ki, bu təsirin müsbət olub-olmayacağı barədə düşünməyə bilməzdi. Bununla belə, o, elmə və insanlara müqəddəs bir şəkildə inanan nikbin idi. Qısa tərcümeyi-halını təsvir etdiyimiz Ernest Ruterford 1937-ci ildə, oktyabrın 19-da vəfat etdi. O, Vestminster Abbeyində dəfn edildi.
