Ernest Rutherford Biografi

Synopsis

Kjemiker og fysiker Ernest Rutherford ble født 30. august 1871 i Spring Grove, New Zealand. Rutherford, en pioner innen kjernefysikk og den første som delte atomet, ble tildelt Nobelprisen i kjemi fra 1908 for sin teori om atomstruktur. Døpt & # x201C; Father of the Nuclear Age, & # x201D; Rutherford døde i Cambridge, England 19. oktober 1937 av et kvalt brokk.

Tidlig liv

Ernest Rutherford ble født i Spring Grove, på Sørøya i New Zealand 30. august 1871. Han var den fjerde av 12 barn og den andre sønnen. Faren, James, hadde liten utdanning og kjempet for å forsørge den store familien på en linfreserinntekt. Ernests mor, Martha, jobbet som skolelærer. Hun trodde at kunnskap var makt, og la en sterk vekt på barns utdanning.

Som barn ble Ernest, hvis familie kalte ham & # x201C; Ern, & # x201D; tilbrakte mesteparten av tiden sin etter skoletid med å melke kyr og hjelpe til med andre gjøremål på familiegården. I helgene ble det brukt svømming i bekken sammen med brødrene hans. Siden pengene var trange, fant Rutherford oppfinnsomme måter å overvinne familiens økonomiske utfordringer, inkludert fuglefjell for å tjene penger til sine kiteflygende forsyninger. & # x201C; Vi har ikke & # x2019; t pengene, så vi & # x2019; har fått tenke, & # x201D; var Rutherford's motto den gangen.

I en alder av 10 år fikk Rutherford sin første vitenskapsbok, på Foxhill School. Det var et sentralt øyeblikk for Rutherford, gitt at boken inspirerte hans aller første vitenskapelige eksperiment. Den unge Rutherford konstruerte en miniatyrkanon, som til familiens overraskelse raskt og uventet eksploderte. Til tross for utfallet, forble Rutherford & # x2019: s interesse for akademikere uforanderlig. I 1887 fikk han et stipend for å gå på Nelson Collegiate School, en privat ungdomsskole hvor han skulle gå ombord og spille rugby til 1889.

I 1890 landet Rutherford enda et stipend & # x2014; denne gangen til Canterbury College i Christchurch, New Zealand. Ved Canterbury College ga Rutherford 's professorer hans begeistring for å søke konkret bevis gjennom vitenskapelig eksperimentering. Rutherford oppnådde både sin Bachelor of Arts og Master of Arts-grad der, og klarte å oppnå førsteklasses utmerkelser i matematikk og naturfag. I 1894, fremdeles på Canterbury, utførte Rutherford uavhengig forskning på evnen til høyfrekvent elektrisk utladning til magnetisering av jern. Forskningen hans ga ham en Bachelor of Science-grad på bare ett års tid. I løpet av samme år møtte Rutherford og ble forelsket i sin utleiers datter, Mary Newton. Paret giftet seg i 1900 og ønsket senere velkommen til en datter, som de kalte Eileen.

Forskning og funn

I 1895, som den første forskningsstudenten ved University of Cambridge & # x2019; s Cavendish Laboratory i London, identifiserte Rutherford et enklere og mer kommersielt levedyktig middel til å oppdage radiobølger enn det som tidligere var blitt etablert av den tyske fysikeren Heinrich Hertz.

Også mens han var på Cavendish Laboratory, ble Rutherford invitert av professor J.J. Thomson skal samarbeide om en studie av røntgenbilder. Den tyske fysikeren Wilhelm Conrad Röntgen hadde oppdaget røntgenstråler bare måneder før Rutherford ankom Cavendish, og røntgenbilder var et hett tema blant forskere. Sammen studerte Rutherford og Thomson effekten av røntgenstråler på konduktiviteten til gasser, noe som resulterte i et papir om å dele atomer og molekyler i ioner. Mens Thomson fortsatte med å undersøke hva som senere skulle bli kalt et elektron, så Rutherford nærmere på ioneproduserende stråling.

Med fokus på uran, oppdaget Rutherford at å plassere den nær folie resulterte i at en type stråling lett ble bløtlagt eller blokkert, mens en annen type ikke hadde problemer med å trenge gjennom den samme folien. Han merket de to strålingstypene & # x201C; alfa & # x201D; og & # x201C; beta. & # x201D; Som det viser seg, var alfapartikkelen identisk med kjernen til et heliumatom. Betapartikkelen var faktisk den samme som et elektron eller positron.

Rutherford forlot Cambridge i 1902 og tiltrådte professorat ved McGill University i Montreal. På McGill i 1903 introduserte Rutherford og har kollega Frederick Soddy deres disintegrasjonsteori om radioaktivitet, som hevdet at radioaktiv energi ble sendt ut fra et atom, og at når alfa og beta-partikler ble sendt ut samtidig, forårsaket de en kjemisk endring på tvers av elementer. Rutherford og Yale-professor Bertram Borden Boltwood fortsatte med å kategorisere radioaktive elementer i det de kalte en & # x201C; forfallsserie. & # X201D; Rutherford ble også kreditert med å oppdage radioaktiv gassradon mens han var på McGill. Etter å ha oppnådd berømmelse for sine bidrag til forståelsen av radioelementer, ble Rutherford en aktiv offentlig foredragsholder, publiserte mange magasinartikler og skrev den tids mest anerkjente lærebok om radioaktivitet.

I 1907 kom Rutherford tilbake til England, og overførte til professorat ved University of Manchester. Gjennom videre eksperimentering med avfyring av alfapartikler på folie, gjorde Rutherford den banebrytende oppdagelsen at nesten den totale massen til et atom er konsentrert i en kjerne. Dermed fødte han den nukleære modellen, en oppdagelse som markerte begynnelsen av kjernefysikk og til slutt banet vei for oppfinnelsen av atombomben. Riktig nok kalt & # x201C; Father of the Nuclear Age, & # x201D; Rutherford mottok Nobelprisen for kjemi i 1908.

Med fremkomsten av første verdenskrig, vendte Rutherford oppmerksomheten mot antisubmarinforskning. I 1919 hadde han gjort en annen monumental oppdagelse: hvordan kunstig kunne indusere en kjernefysisk reaksjon i et stabilt element. Atomreaksjoner var Rutherford & # x2019; s hovedfokus for resten av hans vitenskapelige karriere.

Død og arv

Rutherford ble belønnet med utallige utmerkelser i løpet av sin karriere, inkludert flere æresgrader og stipend fra organisasjoner som Institution of Electrical Engineers. I 1914 ble han ridder. I 1931 ble han opphøyd til jevnaldrende, og tildelt tittelen Baron Rutherford av Nelson. Han ble også valgt til president for Institute of Physics samme år.

19. oktober 1937 døde Baron Rutherford i Cambridge, England i en alder av 66 år fra komplikasjoner av et kvalt brokk. Forskeren, som hadde fått tilnavnet & # x201C; Krokodille & # x201D; av kollegene for å alltid se fremover, ble begravet i Westminster Abbey.

År før han døde, under første verdenskrig, sa Rutherford at han håpet forskere ikke ville lære å hente ut atomenergi før & # x201C; mannen levde i fred med naboene. & # X201D; Oppdagelsen av kjernefysisk fisjon ble faktisk gjort bare to år etter hans død, og resulterte til slutt i det Rutherford hadde fryktet & # x2014; bruken av atomkraft for å bygge krigsvåpen.

Mange av Rutherfords funn ble også grunnlaget for European Organization for Nuclear Research & # x2019; s konstruksjon av Large Hadron Collider. Den største og høyeste energi-partikkelakseleratoren i verden og flere tiår i produksjonen, Large Hadron Collider begynte å knuse atompartikler i mai 2010. Den har siden blitt brukt til å svare på grunnleggende spørsmål om fysikk, av forskere som deler i Rutherford & # x2019; tendens til fremtidsrettet og hans nådeløse søken etter bevis gjennom vitenskapelig utforskning.