Англия

News image News image News image News image News image News image News image News image News image News image News image


Эрнест Резерфорд

эрнест резерфорд

Английский физик Эрнест Резерфорд (1871-1937) родился в Новой Зеландии, неподалеку от города Нельсона. Он был одним из 12 детей колесного мастера и строительного рабочего Джеймса Резерфорда, шотландца по происхождению, и Марты (Томпсон) Резерфорд, школьной учительницы из Англии. Сначала Резерфорд посещал начальную и среднюю местные школы, а затем стал стипендиатом Нельсон-колледжа, частной высшей школы, где проявил себя талантливым студентом, особенно по математике. Благодаря успехам в учебе Резерфорд получил еще одну стипендию, которая позволила ему поступить в Кентербери-колледж в Крайстчерче, одном из крупнейших городов Новой Зеландии.

В колледже на Резерфорда оказали большое влияние его учителя: преподававший физику и химию Э. У. Бикертон и математик Дж. Х. Х. Кук. После того как в 1892 году Резерфорду была присуждена степень бакалавра гуманитарных наук, он остался в Кентербери-колледже и продолжил свои занятия благодаря полученной стипендии по математике. На следующий год он стал магистром гуманитарных наук, лучше всех сдав экзамены по математике и физике. Его магистерская работа касалась обнаружения высокочастотных радиоволн, существование которых было доказано около десяти лет назад. Для того чтобы изучить это явление, он сконструировал беспроволочный радиоприемник (за несколько лет до того, как это сделал Гульельмо Маркони) и с его помощью получал сигналы, передаваемые коллегами с расстояния полумили.

В 1894 году Резерфорду была присуждена степень бакалавра естественных наук. В Кентербери-колледже существовала традиция: любой студент, получивший степень магистра гуманитарных наук и оставшийся в колледже, должен был провести дальнейшие исследования и получить степень бакалавра естественных наук. Затем Резерфорда в течение недолгого времени преподавал в одной из мужских школ Крайстчерча. Благодаря своим необыкновенным способностям к науке Резерфорд был удостоен стипендии Кембриджского университета в Англии, где он занимался в Кавендишской лаборатории, одном из ведущих мировых центров научных исследований.

В Кембридже Резерфорд работал под руководством английского физика Джозефа Джона Томсона. На Томсона произвело глубокое впечатление проведенное Резерфордом исследование радиоволн, и он в 1896 году предложил совместно изучать воздействие рентгеновских лучей (открытых годом ранее Вильгельмом Рентгеном) на электрические разряды в газах. Их сотрудничество увенчалось весомыми результатами, включая открытие Томсоном электрона - атомной частицы, несущей отрицательный электрический заряд. Опираясь на свои исследования, Томсон и Резерфорд выдвинули предположение, что, когда рентгеновские лучи проходят через газ, они разрушают атомы этого газа, высвобождая одинаковое число положительно и отрицательно заряженных частиц. Эти частицы они назвали ионами. После этой работы Резерфорд занялся изучением атомной структуры.

В 1898 году Резерфорд принял место профессора Макгиллского университета в Монреале (Канада), где начал серию важных экспериментов, касающихся радиоактивного излучения элемента урана. Вскоре он открыл два вида этого излучения: испускание альфа-лучей, проникающих только на короткое расстояние, и бета-лучей, которые проникают на значительно большее расстояние. Затем Резерфорд обнаружил, что радиоактивный торий испускает газообразный радиоактивный продукт, который он назвал эманация (испускание. - Ред.).

Дальнейшие исследования показали, что два других радиоактивных элемента - радий и актиний - также производят эманацию. На основании этих и других открытий Резерфорд пришел к двум важным для понимания природы радиации выводам: все известные радиоактивные элементы испускают альфа- и бета-лучи, и, что еще более важно, радиоактивность любого радиоактивного элемента через определенный конкретный период времени уменьшается. Эти выводы дали основание предполагать, что все радиоактивные элементы принадлежат к одному семейству атомов и что в основу их классификации можно положить период уменьшения их радиоактивности.

Опираясь на дальнейшие исследования, проведенные в Макгиллском университете в 1901-1902 годах, Резерфорд и его коллега Фредерик Содди изложили основные положения созданной ими теории радиоактивности. В соответствии с этой теорией радиоактивность возникает тогда, когда атом отторгает частицу самого себя, которая выбрасывается с огромной скоростью, и эта потеря превращает атом одного химического элемента в атом другого. Выдвинутая Резерфордом и Содди теория вступала в противоречие с рядом ранее существовавших представлений, включая признаваемую всеми долгое время концепцию, согласно которой атомы являются неделимыми и неизменяемыми частицами.

Резерфорд провел дальнейшие эксперименты для получения результатов, которые подтвердили выстраиваемую им теорию. В 1903 году он доказал, что альфа-частицы несут положительный заряд. Поскольку эти частицы обладают измеримой массой, выбрасывание их из атома имеет решающее значение для превращения одного радиоактивного элемента в другой. Созданная теория позволила Резерфорду также предсказать, с какой скоростью различные радиоактивные элементы будут превращаться в то, что он называл дочерним материалом. Ученый был убежден, что альфа-частицы неотличимы от ядра атома гелия. Подтверждение этому было получено, когда Содди, работавший тогда с английским химиком Уильямом Рамзаем, открыл, что эманация радия содержит гелий, предполагаемую альфа-частицу.

В 1907 году Pамзай, стремясь находиться ближе к центру научных исследований, занял пост профессора физики в Манчестерском университете (Англия). С помощью Ханса Гейгера, который впоследствии прославился как изобретатель счетчика Гейгера, Резерфорд создал в Манчестере школу по изучению радиоактивности.

В 1908 году Резерфорду была присуждена Нобелевская премия по химии за проведенные им исследования в области распада элементов в химии радиоактивных веществ . В своей вступительной речи от имени Шведской королевской академии наук К. Б. Хассельберг указал на связь между работой, проведенной Pезерфордом, и работами Томсона, Анри Беккереля, Пьера и Мари Кюри. Открытия привели к потрясающему выводу: химический элемент... способен превращаться в другие элементы , - сказал Хассельберг. В своей Нобелевской лекции Резерфорд отметил: Есть все основания полагать, что альфа-частицы, которые так свободно выбрасываются из большинства радиоактивных веществ, идентичны по массе и составу и должны состоять из ядер атомов гелия. Мы, следовательно, не можем не прийти к заключению, что атомы основных радиоактивных элементов, таких, как уран и торий, должны строиться, по крайней мере частично, из атомов гелия .

После получения Нобелевской премии Резерфорд занялся изучением явления, которое наблюдалось при бомбардировке пластинки тонкой золотой фольги альфа-частицами, излучаемыми таким радиоактивным элементом, как уран. Оказалось, что с помощью угла отражения альфа-частиц можно изучать структуру устойчивых элементов, из которых состоит пластинка. Согласно принятым тогда представлениям, модель атома была подобна пудингу с изюмом: положительные и отрицательные заряды были равномерно распределены внутри атома и, следовательно, не могли в значительной мере изменять направление движения альфа-частиц. Pезерфорд, однако, заметил, что определенные альфа-частицы отклонялись от ожидаемого направления в значительно большей степени, чем это допускалось теорией. Работая с Эрнестом Марсденом, студентом Манчестерского университета, ученый подтвердил, что довольно большое число альфа частиц отклоняется дальше, чем ожидалось, причем некоторые под углом более чем 90 градусов.

Размышляя над этим явлением, Резерфорд в 1911 году предложил новую модель атома. Согласно его теории, которая сегодня стала общепринятой, положительно заряженные частицы сосредоточены в тяжелом центре атома, а отрицательно заряженные (электроны) находятся на орбите ядра, на довольно большом расстоянии от него. Эта модель, подобна крошечной модели Солнечной системы, подразумевает, что атомы состоят главным образом из пустого пространства. Широкое признание теорий Резерфорда началось с 1913 года, когда к работе ученого в Манчестерском университете подключился датский физик Нильс Бор. Бор показал, что в терминах предлагаемой Резерфордом структуры могут быть объяснены общеизвестные физические свойства атома водорода, а также атомов нескольких более тяжелых элементов.

Когда разразилась Первая мировая война, Эрнест Резерфорд был назначен членом гражданского комитета Управления изобретений и исследований британского Адмиралтейства и изучал проблему определения местонахождения подводных лодок с помощью акустики. После войны он вернулся в манчестерскую лабораторию и в 1919 году сделал еще одно фундаментальное открытие. Изучая структуру атомов водорода с помощью бомбардировки их альфа-частицами, обладающими высокой скоростью, он заметил на своем детекторе сигнал, который можно было объяснить как результат того, что ядро атома водорода пришло в движение вследствие столкновения с альфа частицей. Однако точно такой же сигнал появлялся и когда ученый заменил атомы водорода атомами азота. Резерфорд объяснил причину этого явления тем, что бомбардировка вызывает распад устойчивого атома. Т.е. в процессе, аналогичном естественно происходящему распаду, который вызывается радиацией, альфа частица выбивает единственный протон (ядро атома водорода) из устойчивого при нормальных условиях ядра атома азота и придает ему чудовищную скорость. Еще одно свидетельство в пользу такого толкования этого явления было получено в 1934 году, когда Фредерик Жолио и Ирен Жолио-Кюри открыли искусственную радиоактивность.

В 1919 году Резерфорд перешел в Кембриджский университет, став преемником Томсона в качестве профессора экспериментальной физики и директора Кавендишской лаборатории, а в 1921 году занял должность профессора естественных наук в Королевском институте в Лондоне. В 1930 году Резерфорд был назначен председателем правительственного консультативного совета Управления научных и промышленных исследований. Находясь на вершине своей карьеры, ученый привлекал к работе в своей лаборатории в Кембридже много талантливых молодых физиков, в т. ч. П. М. Блэкетта, Джона Кокрофта, Джеймса Чедвика и Эрнеста Уолтона. Несмотря на то, что у самого Резерфорда оставалось из-за этого меньше времени на активную исследовательскую работу, его глубокая заинтересованность в проводимых исследованиях и четкое руководство помогали поддерживать высокий уровень работ, осуществляемых в его лаборатории. Ученики и коллеги вспоминали об ученом как о милом, добром человеке. Наряду с присущим ему как теоретику даром предвидения Резерфорд обладал практической жилкой. Именно благодаря ей он был всегда точен в объяснении наблюдаемых явлений, какими бы необычными они на первый взгляд ни казались.

Обеспокоенный политикой, проводимой нацистским правительством Адольфа Гитлера, Резерфорд в 1933 году стал президентом Академического совета помощи, который был создан для оказания содействия тем, кто бежал из Германии.

В 1900 году, во время краткой поездки в Новую Зеландию, Резерфорд женился на Мэри Ньютон, которая родила ему дочь. Почти до конца жизни он отличался крепким здоровьем и умер в Кембридже в 1937 году после непродолжительной болезни. Эрнест Резерфорд похоронен в Вестминстерском аббатстве неподалеку от могил Исаака Ньютона и Чарльза Дарвина.

В числе полученных Резерфордом наград медаль Румфорда (1904) и медаль Копли (1922) Лондонского королевского общества, а также британский орден За заслуги (1925). В 1931 году ученому был пожалован титул пэра. Резерфорд был удостоен почетных степеней Новозеландского, Кембриджского, Висконсинского, Пенсильванского и Макгиллского университетов. Он являлся членом-корреспондентом Геттингенского королевского общества, а также членом Новозеландского философского института, Американского философского общества. Академии наук Сент-Луи, Лондонского королевского общества и Британской ассоциации содействия развитию науки.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

История, культура, жизнь Англии:

Католическая Страстная пятница в Великобритании

News image

Католическая Страстная пятница 6 апреля (дата для 2007г.) Это пятница в преддверии Пасхального воскресенья, когда христиане вспо...

Великий пожар в Лондоне

News image

Великий лондонский пожар (Great Fire of London) имел место в Лондоне со второго по пятое сентября 1666 года и продолжался четыре дня. Пожар создавал у...

Рождественские обычаи и традиции Великобритании

News image

На Рождество все окна сельских домов освещены в Великобритании свечами, поэтому среди местных жителей ночь под Рождество называется ночь свечей . ...

Дружелюбное отношение в Британии

News image

По настоящему дружелюбное отношение в Британии подразумевает пренебрежение всякими формальностями. При обращении не используют титул (мистер, профе...

Древняя Англия

News image

Среди множества достопримечательностей Англии ее замки являются самыми незабываемыми и неповторимыми. Мало кому удается их сосчитать, ведь это сравним...

Друиды Стоунхенджа

News image

Еще с доисторических времен по всей Европе были построены мегалитические сооружения культовой или научной функции. Для того чтобы каждый смог себе пол...

Праздник кельтской культуры и музыки

News image

Кельтская культура: кельтский крест 12 января Фестивали кельтской культуры проходят во многих странах, в том числе и в России в Выб...

Великобритания в конце 19 века

News image

Необычайно яркий период расцвета Великобритания пережила в конце 19 века, когда под ее контролем оказались огромные территории на каждом из континенто...

Знаменитые Англичане:

News image News image News image
News image News image News image

Рассказы туристов:

Английские панки

News image

Слово «Панк» изначально имело негативные коннотации. В кратком оксфордском словаре английского языка панк обознач...

Стоунхэндж

News image

Первое, что стоит понять про Стоунхэндж, так это то, что никакого отношения к Друидам он не имеет. Второе, что это НЕ ...

Карта страны:

Линкольншир (Lincolnshire)

News image

Линкольншир − это церемониальное неметропольное графство в восточной Англии. Оно граничит с Норфолком, Кембриджширом, Ратлендом, Лестерширом,...

Авторизация



YOU ARE HERE: Главная - Известные личности - Эрнест Резерфорд

Обычаи и традиции:

Обычаи, традиции и праздники Англии

News image

Парадоксально, что Англия, являясь страной с богатыми национальными обычаями, не имеет национального костюма. Самыми извес...

Деловой этикет Англии: иногда лучше молчать, чем говорить

News image

В модельном бизнесе существует распределение: говорят, если хочешь сделать хорошее портфолио - езжай в Париж или Милан, а если х...

Города и курорты:

Бирмингем

News image

Бирмингем (Birmingham), город в Великобритании, в Центральной Англии, в графстве Уорикшир. 1075 тыс. жителей (1968). Расположен ...

Дарем

News image

История Дарема начинается в 995 году, когда монахи, жившие на острове Линдисфарне в Северном море, из страха перед грозными вики...

Стоит посетить:

Столица Лондон приглашает посетить Музей чая и кофе

News image

Думаю, что любителям чая и кофе будет не безынтересен Музей чая и кофе, расположенный в Лондоне, на берегу Темзы, на том самом м...

Собор святого Павла в Лондоне

News image

Одной из старейших и крупнейших европейских церквей является собор Святого Павла в Лондоне (Сент-Пол), который располагается на са...