रदरफोर्ड की जीवनी. उपनाम मगरमच्छ. कार्यवाही, अनुसंधान और विज्ञान में योगदान

रदरफोर्ड अर्नेस्ट (जीवन के वर्ष: 08/30/1871 - 10/19/1937) - अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी, परमाणु के ग्रहीय मॉडल के निर्माता, परमाणु भौतिकी के संस्थापक। वह लंदन की रॉयल सोसाइटी के सदस्य और 1925 से 1930 तक इसके अध्यक्ष रहे। यह आदमी उस चीज़ का मालिक है जो उसे 1908 में मिली थी।

भावी वैज्ञानिक का जन्म एक पहिया चालक जेम्स रदरफोर्ड और एक शिक्षिका मार्था थॉम्पसन के परिवार में हुआ था। उनके अलावा, परिवार में 5 बेटियाँ और 6 बेटे थे।

प्रशिक्षण और प्रथम पुरस्कार

1889 में परिवार के उत्तर से चले जाने से पहले, रदरफोर्ड अर्नेस्ट ने क्राइस्टचर्च में कैंटरबरी कॉलेज में अध्ययन किया। पहले से ही इस समय, भविष्य के वैज्ञानिक की शानदार क्षमताओं का पता चला था। चौथा वर्ष पूरा करने के बाद, अर्नेस्ट को गणित के क्षेत्र में सर्वोत्तम कार्य के लिए सम्मानित किया गया, और भौतिकी और गणित में मास्टर परीक्षा में प्रथम स्थान भी प्राप्त किया।

चुंबकीय डिटेक्टर का आविष्कार

कला में मास्टर बनने के बाद रदरफोर्ड ने कॉलेज नहीं छोड़ा। वह लोहे के चुम्बकत्व पर स्वतंत्र वैज्ञानिक कार्य में लग गये। उन्होंने एक विशेष उपकरण विकसित और निर्मित किया - एक चुंबकीय डिटेक्टर, जो विद्युत चुम्बकीय तरंगों के दुनिया के पहले रिसीवरों में से एक बन गया, साथ ही रदरफोर्ड के महान विज्ञान के लिए "प्रवेश टिकट" भी बन गया। शीघ्र ही उनके जीवन में एक महत्वपूर्ण परिवर्तन आया।

रदरफोर्ड इंग्लैंड जाता है

न्यूज़ीलैंड के अंग्रेजी ताज के सबसे प्रतिभाशाली युवा विषयों को हर दो साल में छात्रवृत्ति दी जाती थी। 1851 की विश्व प्रदर्शनी, जिसने विज्ञान का अध्ययन करने के लिए इंग्लैंड जाना संभव बना दिया। 1895 में, यह निर्णय लिया गया कि न्यूजीलैंड के दो लोग इस सम्मान के योग्य थे - भौतिक विज्ञानी रदरफोर्ड और रसायनज्ञ मैकलॉरिन। हालाँकि, वहाँ केवल एक ही जगह थी, और अर्नेस्ट की उम्मीदें धराशायी हो गईं। सौभाग्य से, पारिवारिक कारणों से मैकलॉरिन को यह यात्रा छोड़ने के लिए मजबूर होना पड़ा और रदरफोर्ड अर्नेस्ट 1895 की शरद ऋतु में इंग्लैंड पहुंचे। यहां उन्होंने कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय (कैवेंडिश प्रयोगशाला में) में काम शुरू किया और इसके निदेशक (नीचे चित्रित) जे. थॉमसन के पहले डॉक्टरेट छात्र बने।

बेकरेल किरणों का अध्ययन

उस समय तक थॉमसन पहले से ही लंदन की रॉयल सोसाइटी के सदस्यों में से एक थे, जिनका सभी सम्मान करते थे। उन्होंने तुरंत रदरफोर्ड की क्षमताओं की सराहना की और उन्हें एक्स-रे के प्रभाव में गैसों के आयनीकरण के अध्ययन पर काम करने के लिए आकर्षित किया, जिसे उन्होंने अंजाम दिया। हालाँकि, पहले से ही 1898 में, गर्मियों में, अर्नेस्ट ने अनुसंधान के दूसरे क्षेत्र में अपना पहला कदम रखा। उनकी रुचि "बेकरेल रेज़" में थी। फ्रांस के भौतिक विज्ञानी बेकरेल द्वारा खोजे गए यूरेनियम नमक के विकिरण को बाद में रेडियोधर्मी के रूप में जाना जाने लगा। फ्रांसीसी वैज्ञानिक, साथ ही क्यूरीज़, सक्रिय रूप से अपने शोध में लगे हुए थे। 1898 में रदरफोर्ड अर्नेस्ट इस काम में शामिल हो गये। इस वैज्ञानिक ने पाया कि इन किरणों में हीलियम नाभिक की धाराएँ, धनात्मक आवेशित (अल्फा कण), साथ ही इलेक्ट्रॉन धाराएँ (बीटा कण) शामिल हैं।

यूरेनियम किरणों का आगे का अध्ययन

18 जुलाई, 1898 को, क्यूरीज़ का काम पेरिस एकेडमी ऑफ साइंसेज में प्रस्तुत किया गया, जिससे रदरफोर्ड में बहुत रुचि पैदा हुई। इसमें लेखकों ने बताया कि यूरेनियम के अलावा, अन्य रेडियोधर्मी (यह शब्द तब पहली बार इस्तेमाल किया गया था) तत्व भी हैं। रदरफोर्ड ने बाद में इन तत्वों की मुख्य विशिष्ट विशेषताओं में से एक - की अवधारणा पेश की।

दिसंबर 1897 में अर्नेस्ट ने प्रदर्शनी छात्रवृत्ति बढ़ा दी। वैज्ञानिक को यूरेनियम की किरणों का और अध्ययन करने का अवसर मिला। हालाँकि, अप्रैल 1898 में, मॉन्ट्रियल में स्थानीय मैकगिल विश्वविद्यालय में प्रोफेसर का पद खाली हो गया और अर्नेस्ट ने कनाडा जाने का फैसला किया। प्रशिक्षुता का समय बीत चुका है. यह सभी के लिए स्पष्ट था कि रदरफोर्ड अपने दम पर काम करने के लिए तैयार था।

कनाडा जाना और नई नौकरी

1898 की शरद ऋतु में वे कनाडा चले गये। सबसे पहले, रदरफोर्ड का शिक्षण बहुत अच्छा नहीं हुआ: छात्रों को व्याख्यान पसंद नहीं आया, जो युवा प्रोफेसर, जिन्होंने अभी तक दर्शकों को पूरी तरह से महसूस करना नहीं सीखा था, विवरणों से भरे हुए थे। इस तथ्य के कारण वैज्ञानिक कार्य में कुछ कठिनाइयाँ भी आईं कि रदरफोर्ड द्वारा आदेशित रेडियोधर्मी तैयारियों के आगमन में देरी हुई। हालाँकि, सारी मुश्किलें जल्द ही दूर हो गईं और अर्नेस्ट ने सौभाग्य और सफलता की एक श्रृंखला शुरू की। हालाँकि, सफलताओं के बारे में बात करना शायद ही उचित होगा: सब कुछ कड़ी मेहनत से हासिल किया गया था, जिसमें उनके नए दोस्त और समान विचारधारा वाले लोग शामिल थे।

रेडियोधर्मी परिवर्तनों के नियम की खोज

रदरफोर्ड के चारों ओर रचनात्मक उत्साह और समर्पण का माहौल पहले ही बन चुका था। काम आनंदमय और गहन था, इससे बड़ी सफलता मिली। रदरफोर्ड ने 1899 में थोरियम के उत्सर्जन की खोज की। 1902-1903 में सोड्डी के साथ मिलकर, वह पहले से ही सभी रेडियोधर्मी परिवर्तनों पर लागू एक सामान्य कानून पर पहुंच गए थे। इस महत्वपूर्ण वैज्ञानिक घटना के बारे में थोड़ा और कहना ज़रूरी है।

दुनिया भर के वैज्ञानिकों ने उस समय दृढ़ता से जान लिया कि एक रासायनिक तत्व को दूसरे में बदलना असंभव है, इसलिए कीमियागरों के सीसे से सोना निकालने के सपने को हमेशा के लिए दफन कर देना चाहिए। और फिर एक काम सामने आया जिसमें यह तर्क दिया गया कि रेडियोधर्मी क्षय के दौरान, तत्वों का परिवर्तन न केवल होता है, बल्कि उन्हें न तो धीमा किया जा सकता है और न ही रोका जा सकता है। इसके अलावा, इन परिवर्तनों के कानून तैयार किए गए थे। आज हम समझते हैं कि यह नाभिक का आवेश है जो तत्व के रासायनिक गुणों और मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली में उसकी स्थिति को निर्धारित करता है। जब यह दो इकाइयों से घट जाती है, जो अल्फा क्षय के दौरान होती है, तो यह आवर्त सारणी में 2 कोशिकाओं को "ऊपर" ले जाती है। यह इलेक्ट्रॉनिक बीटा क्षय में एक कोशिका को नीचे और पॉज़िट्रॉन क्षय में एक कोशिका को ऊपर स्थानांतरित कर देता है। इस कानून की स्पष्टता और इसकी स्पष्ट सादगी के बावजूद, यह खोज 20वीं शताब्दी की शुरुआत में विज्ञान की सबसे महत्वपूर्ण घटनाओं में से एक थी।

मैरी जॉर्जीना न्यूटन से विवाह, एक बेटी का जन्म

उसी समय, अर्नेस्ट के निजी जीवन में एक महत्वपूर्ण घटना घटी। मैरी जॉर्जीना न्यूटन के साथ सगाई के 5 साल बाद, वैज्ञानिक अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने उनसे शादी की, जिनकी जीवनी इस समय तक पहले से ही महत्वपूर्ण उपलब्धियों से चिह्नित हो चुकी थी। यह लड़की क्राइस्टचर्च के उस बोर्डिंग हाउस की मकान मालकिन की बेटी थी जहाँ वह कभी रहता था। 1901 में, 30 मार्च को रदरफोर्ड परिवार में इकलौती बेटी का जन्म हुआ। यह घटना भौतिक विज्ञान में एक नए अध्याय - परमाणु भौतिकी - के जन्म के साथ लगभग मेल खाती है। और 2 साल बाद रदरफोर्ड रॉयल सोसाइटी ऑफ़ लंदन के सदस्य बन गए।

रदरफोर्ड की पुस्तकें, अल्फा कणों के साथ पारभासी पन्नी पर प्रयोग

अर्नेस्ट ने 2 पुस्तकें बनाईं जिनमें उन्होंने अपनी वैज्ञानिक खोजों और उपलब्धियों के परिणामों का सारांश दिया। पहली बार 1904 में "रेडियोएक्टिविटी" शीर्षक के तहत प्रकाशित किया गया था। एक साल बाद "रेडियोधर्मी परिवर्तन" सामने आया। इन पुस्तकों के लेखक ने इसी समय नये शोध प्रारम्भ किये। उन्होंने महसूस किया कि यह परमाणुओं से ही रेडियोधर्मी विकिरण निकलता है, लेकिन इसकी घटना का स्थान बिल्कुल अस्पष्ट रहा। कर्नेल के उपकरण का अध्ययन करना आवश्यक था। और फिर अर्नेस्ट ने अल्फा कणों के साथ ट्रांसिल्युमिनेशन की तकनीक की ओर रुख किया, जिसके साथ उन्होंने थॉमसन के साथ अपना काम शुरू किया। प्रयोगों में, हमने अध्ययन किया कि इन कणों का प्रवाह पन्नी की पतली चादरों से कैसे गुजरता है।

थॉमसन का परमाणु का पहला मॉडल

परमाणु का पहला मॉडल तब प्रस्तावित किया गया जब यह ज्ञात हुआ कि इलेक्ट्रॉनों पर ऋणात्मक आवेश होता है। हालाँकि, वे उन परमाणुओं में प्रवेश करते हैं जो आम तौर पर विद्युत रूप से तटस्थ होते हैं। इसलिए इसकी संरचना में कुछ ऐसा होना चाहिए जो सकारात्मक चार्ज रखता हो। इस समस्या को हल करने के लिए, थॉमसन ने निम्नलिखित मॉडल प्रस्तावित किया: एक परमाणु एक बूंद की तरह होता है, जो सकारात्मक रूप से चार्ज होता है, जिसकी त्रिज्या एक सेंटीमीटर के सौ मिलियनवें हिस्से की होती है। इसके अंदर ऋणात्मक आवेश वाले छोटे इलेक्ट्रॉन होते हैं। कूलम्ब बलों के प्रभाव में, वे परमाणु के बिल्कुल केंद्र में एक स्थिति ले लेते हैं, लेकिन अगर कोई चीज़ उन्हें असंतुलित करती है, तो वे विकिरण के साथ दोलन करते हैं। इस मॉडल ने उत्सर्जन स्पेक्ट्रा के अस्तित्व की व्याख्या की, जो उस समय ज्ञात तथ्य था। प्रयोगों से यह पहले ही स्पष्ट हो चुका है कि ठोस पदार्थों में परमाणुओं के बीच की दूरी उनके आकार के लगभग समान होती है। इसलिए, यह स्पष्ट प्रतीत होता है कि अल्फा कण किसी पन्नी के माध्यम से नहीं उड़ सकते, जैसे एक पत्थर जंगल के माध्यम से नहीं उड़ सकता जहां पेड़ लगभग एक-दूसरे के करीब उगते हैं। हालाँकि, रदरफोर्ड द्वारा किए गए पहले प्रयोगों से ही यह आश्वस्त हो गया कि ऐसा नहीं है। अधिकांश अल्फा कण, लगभग बिना विक्षेपण के, पन्नी में घुस गए, और केवल कुछ ने विक्षेपण प्रदर्शित किया, जो कभी-कभी महत्वपूर्ण था। अर्नेस्ट रदरफोर्ड को इसमें बहुत रुचि थी। दिलचस्प तथ्यों के लिए और अध्ययन की आवश्यकता है।

रदरफोर्ड ग्रहीय मॉडल

और फिर रदरफोर्ड का अंतर्ज्ञान और इस वैज्ञानिक की प्रकृति की भाषा को समझने की क्षमता फिर से प्रकट हुई। अर्नेस्ट ने थॉमसन के परमाणु मॉडल को दृढ़ता से खारिज कर दिया। रदरफोर्ड के प्रयोगों ने इस तथ्य को जन्म दिया कि उन्होंने अपना स्वयं का, जिसे ग्रहीय कहा जाता है, आगे रखा। इसके अनुसार, परमाणु के केंद्र में नाभिक होता है, जिसमें छोटे आकार के बावजूद, इस परमाणु का पूरा द्रव्यमान केंद्रित होता है। और नाभिक के चारों ओर, जैसे ग्रह सूर्य के चारों ओर घूमते हैं, इलेक्ट्रॉन घूमते हैं। उनका द्रव्यमान अल्फा कणों की तुलना में काफी छोटा होता है, और यही कारण है कि जब वे इलेक्ट्रॉन बादलों में प्रवेश करते हैं तो वे व्यावहारिक रूप से विचलित नहीं होते हैं। और केवल जब एक अल्फा कण एक सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए नाभिक के करीब उड़ता है, तो कूलम्ब प्रतिकारक बल तेजी से अपने आंदोलन के प्रक्षेपवक्र को मोड़ सकता है। यह रदरफोर्ड का सिद्धांत है. यह निश्चित रूप से एक महान खोज थी।

इलेक्ट्रोडायनामिक्स और ग्रहीय मॉडल के नियम

रदरफोर्ड का अनुभव कई वैज्ञानिकों को ग्रहीय मॉडल के अस्तित्व के बारे में समझाने के लिए पर्याप्त था। हालाँकि, यह पता चला कि यह इतना स्पष्ट नहीं है। रदरफोर्ड का सूत्र, जो उन्होंने इस मॉडल के आधार पर प्राप्त किया था, प्रयोग के दौरान प्राप्त आंकड़ों के अनुरूप था। हालाँकि, उसने इलेक्ट्रोडायनामिक्स के नियमों का खंडन किया!

ये नियम, जो मुख्य रूप से मैक्सवेल और फैराडे के कार्यों द्वारा स्थापित किए गए थे, बताते हैं कि त्वरित गति से चलने वाला चार्ज विद्युत चुम्बकीय तरंगें उत्सर्जित करता है और इसके कारण ऊर्जा खो देता है। रदरफोर्ड के परमाणु में, इलेक्ट्रॉन नाभिक के कूलम्ब क्षेत्र में त्वरित गति से चलता है और मैक्सवेल के सिद्धांत के अनुसार, इसे एक सेकंड के दस लाखवें हिस्से में अपनी सारी ऊर्जा खोनी होगी, और फिर नाभिक पर गिरना होगा। हालाँकि, ऐसा नहीं हुआ. परिणामस्वरूप, रदरफोर्ड के सूत्र ने मैक्सवेल के सिद्धांत का खंडन किया। अर्नेस्ट को यह बात तब पता चली जब 1907 में इंग्लैंड लौटने का समय आया।

मैनचेस्टर जाना और नोबेल पुरस्कार प्राप्त करना

मैकगिल विश्वविद्यालय में अर्नेस्ट के काम ने उन्हें बहुत प्रसिद्ध बना दिया। रदरफोर्ड ने विभिन्न देशों के वैज्ञानिक केंद्रों में निमंत्रण देने की होड़ शुरू कर दी। 1907 के वसंत में वैज्ञानिक ने कनाडा छोड़ने का फैसला किया और मैनचेस्टर, विक्टोरिया विश्वविद्यालय पहुंचे, जहां उन्होंने अपना शोध जारी रखा। एच. गीगर के साथ मिलकर, उन्होंने 1908 में एक अल्फा कण काउंटर बनाया - एक नया उपकरण जिसने यह पता लगाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई कि अल्फा कण हीलियम परमाणु हैं, जो दोगुने आयनित होते हैं। रदरफोर्ड अर्नेस्ट, जिनकी खोजें बहुत महत्वपूर्ण थीं, को 1908 में नोबेल पुरस्कार मिला (रसायन विज्ञान में, भौतिकी में नहीं!)।

नील्स बोह्र के साथ सहयोग

इस बीच, ग्रहों के मॉडल ने उनके विचारों पर अधिक से अधिक कब्जा कर लिया। और मार्च 1912 में, रदरफोर्ड ने नील्स बोह्र के साथ सहयोग करना और दोस्ती करना शुरू किया। बोह्र की सबसे बड़ी योग्यता (उनकी तस्वीर नीचे प्रस्तुत की गई है) यह थी कि उन्होंने ग्रहीय मॉडल में मौलिक रूप से नई विशेषताएं पेश कीं - क्वांटा का विचार।

उन्होंने "अभिधारणाएँ" सामने रखीं जो पहली नज़र में आंतरिक रूप से विरोधाभासी लगीं। उनके अनुसार परमाणु की कक्षाएँ होती हैं। एक इलेक्ट्रॉन, उनके साथ चलते हुए, इलेक्ट्रोडायनामिक्स के नियमों के विपरीत, विकिरण नहीं करता है, हालांकि इसमें त्वरण होता है। इस वैज्ञानिक ने एक नियम बताया जिसके द्वारा इन कक्षाओं को पाया जा सकता है। उन्होंने पाया कि विकिरण क्वांटा तभी प्रकट होता है जब कोई इलेक्ट्रॉन कक्षा से कक्षा में जाता है। कई समस्याओं का समाधान किया, और नए विचारों की दुनिया में एक सफलता भी बनी। इसकी खोज से पदार्थ के बारे में, उसकी गति के बारे में विचारों में आमूल-चूल संशोधन हुआ।

आगे की व्यापक गतिविधियाँ

1919 में, रदरफोर्ड कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में प्रोफेसर और कैवेंडिश प्रयोगशाला के निदेशक बने। दर्जनों वैज्ञानिकों ने उन्हें अपना शिक्षक माना, जिनमें वे भी शामिल थे जिन्होंने बाद में नोबेल पुरस्कार जीता। ये हैं जे. चैडविक, जी. मोसले, एम. ओलिफैंट, जे. कॉकक्रॉफ्ट, ओ. गण, वी. गेटलर, यू.बी. खारिटन, पी.एल. कपित्सा, जी. गामोव और अन्य। सम्मान और पुरस्कारों का प्रवाह अधिक से अधिक प्रचुर हो गया। 1914 में रदरफोर्ड को कुलीनता प्राप्त हुई। वह 1923 में ब्रिटिश एसोसिएशन के अध्यक्ष बने और 1925 से 1930 तक रॉयल सोसाइटी के अध्यक्ष रहे। अर्नेस्ट को 1931 में बैरन की उपाधि मिली और वह लॉर्ड बन गया। हालाँकि, बहुत अधिक कार्यभार के बावजूद, और केवल वैज्ञानिक ही नहीं, वह नाभिक और परमाणु के रहस्यों पर हमला करना जारी रखता है।

हम आपको रदरफोर्ड की वैज्ञानिक गतिविधियों से जुड़ा एक दिलचस्प तथ्य प्रदान करते हैं। यह ज्ञात है कि अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने अपने कर्मचारियों को चुनते समय निम्नलिखित मानदंड का उपयोग किया था: उन्होंने एक ऐसे व्यक्ति को काम दिया जो पहली बार उनके पास आया था, और यदि कोई नया कर्मचारी पूछता था कि आगे क्या करना है, तो उसे तुरंत निकाल दिया जाता था।

वैज्ञानिक ने पहले ही प्रयोग शुरू कर दिए हैं, जो परमाणु नाभिक के कृत्रिम विखंडन और रासायनिक तत्वों के कृत्रिम परिवर्तन की खोज के साथ समाप्त हुए। 1920 में, रदरफोर्ड ने ड्यूटेरॉन और न्यूट्रॉन के अस्तित्व की भविष्यवाणी की, और 1933 में परमाणु प्रक्रियाओं में ऊर्जा और द्रव्यमान के बीच संबंध का परीक्षण करने के लिए एक प्रयोग के आरंभकर्ता और भागीदार बने। 1932, अप्रैल में, उन्होंने परमाणु प्रतिक्रियाओं के अध्ययन में प्रोटॉन त्वरक के उपयोग के विचार का समर्थन किया।

रदरफोर्ड की मृत्यु

अर्नेस्ट रदरफोर्ड के कार्यों और उनके कई पीढ़ियों के छात्रों के कार्यों का विज्ञान और प्रौद्योगिकी, लाखों लोगों के जीवन पर व्यापक प्रभाव पड़ा। बेशक, महान वैज्ञानिक यह सोचने से खुद को नहीं रोक सके कि क्या यह प्रभाव सकारात्मक होगा। हालाँकि, वह एक आशावादी थे, विज्ञान और लोगों में पवित्र विश्वास रखते थे। अर्नेस्ट रदरफोर्ड, जिनकी संक्षिप्त जीवनी का हमने वर्णन किया है, की मृत्यु 1937 में 19 अक्टूबर को हुई थी। उन्हें वेस्टमिंस्टर एब्बे में दफनाया गया था।

30 अगस्त, 1871 को न्यूजीलैंड मूल के ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी सर अर्नेस्ट रदरफोर्ड का जन्म हुआ, जिन्हें परमाणु भौतिकी के "पिता" के रूप में जाना जाता है, जो 1908 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार विजेता भी थे।

हमने अपने फोटो चयन में प्रसिद्ध वैज्ञानिक की जीवनी को याद करने और इसके मुख्य मील के पत्थर को चित्रित करने का निर्णय लिया।

30 अगस्त, 1871 को स्प्रिंग-ब्रोव (न्यूजीलैंड) शहर में स्कॉटिश प्रवासियों के एक परिवार में जन्म। उनके पिता एक मैकेनिक और सन किसान के रूप में काम करते थे, उनकी माँ एक शिक्षिका थीं। अर्नेस्ट रदरफोर्ड के 12 बच्चों में से चौथा और सबसे प्रतिभाशाली था।

घर वी फॉक्सहिल , कहाँ अर्नेस्ट भाग खर्च किया मेरा बचपन

"विज्ञान को दो समूहों में विभाजित किया गया है - भौतिकी और टिकट संग्रह"

प्राथमिक विद्यालय के अंत में, पहले छात्र के रूप में, उन्हें अपनी शिक्षा जारी रखने के लिए £50 का बोनस प्राप्त हुआ। इसके लिए धन्यवाद, रदरफोर्ड नेल्सन (न्यूजीलैंड) में कॉलेज में प्रवेश किया।

1892 में रदरफोर्ड का चित्रण जब वह कैंटरबरी कॉलेज में छात्र थे

कॉलेज से स्नातक होने के बाद, युवक ने कैंटरबरी विश्वविद्यालय में परीक्षा उत्तीर्ण की और यहाँ उसने भौतिकी और रसायन विज्ञान को गंभीरता से लिया।

« यदि कोई वैज्ञानिक अपनी प्रयोगशाला में फर्श साफ करने वाली सफ़ाई करने वाली महिला को यह नहीं समझा सकता कि वह क्या कर रहा है, तो उसे स्वयं भी समझ नहीं आता कि वह क्या कर रहा है।«

छात्रों के साथ रदरफोर्डमॉन्ट्रियल में , कैलिफ़ोर्निया राज्य। 1899

जे जे थॉमसन, कई महान लोगों की तरह 19वीं सदी के अंत में भौतिकी के प्रोफेसरों ने प्रतिभाशाली युवाओं का एक समूह इकट्ठा किया" शोध छात्र" आप के आसपास । उनमें सीधे तौर पर उनका शिष्य शामिल हैअर्नेस्ट रदरफोर्ड.

उन्होंने एक वैज्ञानिक छात्र समाज के निर्माण में भाग लिया और 1891 में "तत्वों का विकास" विषय पर एक रिपोर्ट बनाई, जहाँ पहली बार यह विचार व्यक्त किया गया था कि परमाणु समान घटक भागों से निर्मित जटिल प्रणालियाँ हैं।

हंस गीजर पर था रदरफोर्ड मुख्य भागीदार वी अनुसंधान 1907 से 1913 तक

ऐसे समय में जब डाल्टन का परमाणु की अविभाज्यता का विचार भौतिकी पर हावी था, यह विचार बेतुका लग रहा था, और युवा रदरफोर्ड को अपने सहयोगियों से "स्पष्ट बकवास" के लिए माफ़ी भी मांगनी पड़ी।

अर्नेस्ट रदरफोर्ड (नीचे की पंक्ति में बाएँ से पहले) सहकर्मियों के साथ

सच है, 12 साल बाद रदरफोर्ड ने अपना मामला साबित कर दिया। विश्वविद्यालय से स्नातक होने के बाद, अर्नेस्ट एक हाई स्कूल शिक्षक बन गए, लेकिन यह व्यवसाय स्पष्ट रूप से उनकी पसंद के अनुरूप नहीं था। रदरफोर्ड - वर्ष के सर्वश्रेष्ठ स्नातक - को छात्रवृत्ति से सम्मानित किया गया, और वह अपनी पढ़ाई जारी रखने के लिए इंग्लैंड के वैज्ञानिक केंद्र - कैंब्रिज चले गए।

1896 में सहपाठियों के साथ रदरफोर्ड (बाएं से दूसरी, शीर्ष पंक्ति)।

कैवेंडिश प्रयोगशाला में रदरफोर्ड ने 3 किमी के दायरे में रेडियो संचार के लिए एक ट्रांसमीटर बनाया, लेकिन अपने आविष्कार को प्राथमिकता इतालवी इंजीनियर जी. मार्कोनी को दी और वे स्वयं गैसों और हवा के आयनीकरण का अध्ययन करने लगे। वैज्ञानिक ने देखा कि यूरेनियम विकिरण में दो घटक होते हैं - अल्फा और बीटा किरणें। यह एक रहस्योद्घाटन था.

रदरफोर्ड मैं प्यार करता था में अच्छा खेल गोल्फ़ रविवार को। बाएं से दाएं: राल्फ बहेलिया , एफ। यू एस्टन , रदरफोर्ड , जी। और। टेलर

मॉन्ट्रियल में, थोरियम की गतिविधि का अध्ययन करते समय, रदरफोर्ड ने एक नई गैस, रेडॉन की खोज की। 1902 में, "रेडियोधर्मिता का कारण और प्रकृति" कार्य में, वैज्ञानिक ने पहली बार सुझाव दिया कि रेडियोधर्मिता का कारण कुछ तत्वों का दूसरों में सहज संक्रमण है। उन्होंने पाया कि अल्फा कण धनात्मक रूप से आवेशित होते हैं, उनका द्रव्यमान हाइड्रोजन परमाणु के द्रव्यमान से अधिक होता है, और आवेश लगभग दो इलेक्ट्रॉनों के आवेश के बराबर होता है, और यह हीलियम परमाणुओं जैसा दिखता है।

शादी अर्नेस्ट और मेरी रदरफोर्ड , 28 जून 1900 इंच न्यूज़ीलैंड

1903 में, रदरफोर्ड रॉयल सोसाइटी ऑफ़ लंदन के सदस्य बने और 1925 से 1930 तक इसके अध्यक्ष के रूप में कार्य किया।

1911 सोल्वे कांग्रेस में अर्नेस्ट रदरफोर्ड

1904 में, वैज्ञानिक का मौलिक कार्य "रेडियोधर्मी पदार्थ और उनका विकिरण" प्रकाशित हुआ, जो परमाणु भौतिकविदों के लिए एक विश्वकोश बन गया। 1908 में रदरफोर्ड रेडियोधर्मी तत्वों पर शोध के लिए नोबेल पुरस्कार विजेता बने। मैनचेस्टर विश्वविद्यालय में भौतिकी प्रयोगशाला के प्रमुख, रदरफोर्ड ने अपने छात्रों, परमाणु भौतिकविदों का एक स्कूल बनाया।

रदरफोर्ड ने हमेशा अपने आसपास उज्ज्वल युवा प्रतिभाओं का एक समूह इकट्ठा किया है।फोटो 1910 से

उनके साथ मिलकर वह परमाणु के अध्ययन में लगे रहे और 1911 में अंततः वह परमाणु के ग्रहीय मॉडल तक पहुंचे, जिसके बारे में उन्होंने फिलॉसॉफिकल जर्नल के मई अंक में प्रकाशित एक लेख में लिखा था। मॉडल को तुरंत स्वीकार नहीं किया गया था, इसे रदरफोर्ड के छात्रों, विशेष रूप से एन. बोह्र द्वारा अंतिम रूप दिए जाने के बाद ही अनुमोदित किया गया था।

1932 में कॉकक्रॉफ्ट, रदरफोर्ड और वाल्टन

एक युवा अर्नेस्ट रदरफोर्ड की मूर्ति। में स्मारक न्यूज़ीलैंड

वैज्ञानिक की मृत्यु 19 अक्टूबर, 1937 को कैम्ब्रिज में हुई। इंग्लैंड के कई महान लोगों की तरह, अर्नेस्ट रदरफोर्ड न्यूटन, फैराडे, डेरेन, हर्शेल के बगल में, "साइंस कॉर्नर" में सेंट पॉल कैथेड्रल में आराम करते हैं।

रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार, 1908

अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी अर्नेस्ट रदरफोर्ड का जन्म न्यूजीलैंड में नेल्सन शहर के पास हुआ था। वह स्कॉटिश मूल के व्हीलराइटर और निर्माण श्रमिक जेम्स रदरफोर्ड और एक अंग्रेजी स्कूल शिक्षक मार्था (थॉम्पसन) रदरफोर्ड के 12 बच्चों में से एक थे। पहले आर. ने प्राथमिक और माध्यमिक स्थानीय स्कूलों में पढ़ाई की, और फिर एक निजी हाई स्कूल, नेल्सन कॉलेज के फेलो बन गए, जहाँ उन्होंने खुद को एक प्रतिभाशाली छात्र साबित किया, खासकर गणित में। अकादमिक उत्कृष्टता के कारण आर. को एक और छात्रवृत्ति मिली, जिससे उन्हें न्यूजीलैंड के सबसे बड़े शहरों में से एक, क्राइस्टचर्च के कैंटरबरी कॉलेज में दाखिला लेने की अनुमति मिली।

कॉलेज में, आर. अपने शिक्षकों से बहुत प्रभावित थे: जो भौतिकी और रसायन विज्ञान पढ़ाते थे, ई.यू. बिकर्टन और गणितज्ञ जे.एच.एच. पकाना। 1892 में आर. को बैचलर ऑफ आर्ट्स की डिग्री से सम्मानित किए जाने के बाद, वह कैंटरबरी कॉलेज में रहे और गणित में छात्रवृत्ति की बदौलत अपनी पढ़ाई जारी रखी। अगले वर्ष, वह गणित और भौतिकी में सर्वश्रेष्ठ परीक्षा उत्तीर्ण करके कला में मास्टर बन गए। उनके मास्टर का काम उच्च-आवृत्ति रेडियो तरंगों का पता लगाने से संबंधित था, जिसका अस्तित्व लगभग दस साल पहले साबित हुआ था। इस घटना का अध्ययन करने के लिए, उन्होंने एक वायरलेस रेडियो रिसीवर बनाया (गुग्लिल्मो मार्कोनी से कुछ साल पहले) और इसकी मदद से आधे मील की दूरी से सहकर्मियों द्वारा प्रसारित सिग्नल प्राप्त किए।

1894 में, श्री आर. को प्राकृतिक विज्ञान में स्नातक की डिग्री से सम्मानित किया गया। कैंटरबरी कॉलेज में एक परंपरा थी कि जो भी छात्र एम.ए. पूरा करता था और कॉलेज में रहता था, उसे आगे शोध करने और बी.एससी. प्राप्त करने की आवश्यकता होती थी। फिर थोड़े समय के लिए आर. ने क्राइस्टचर्च में लड़कों के एक स्कूल में पढ़ाया। विज्ञान के प्रति उनकी असाधारण क्षमता के कारण आर. को इंग्लैंड में कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय से छात्रवृत्ति प्रदान की गई, जहाँ उन्होंने कैवेंडिश प्रयोगशाला में अध्ययन किया, जो वैज्ञानिक अनुसंधान के दुनिया के अग्रणी केंद्रों में से एक है।

कैम्ब्रिज में, आर. ने अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जे.जे. के मार्गदर्शन में काम किया। थॉमसन. थॉमसन रेडियो तरंगों पर आर. के शोध से बहुत प्रभावित हुए और 1896 में उन्होंने गैसों में विद्युत निर्वहन पर एक्स-रे (एक साल पहले विल्हेम रोएंटजेन द्वारा खोजी गई) के प्रभाव का संयुक्त रूप से अध्ययन करने का प्रस्ताव रखा। उनके सहयोग को महत्वपूर्ण परिणामों के साथ ताज पहनाया गया, जिसमें थॉमसन की इलेक्ट्रॉन की खोज भी शामिल थी, एक परमाणु कण जो नकारात्मक विद्युत चार्ज रखता है। अपने शोध के आधार पर, थॉमसन और आर. ने सुझाव दिया कि जब एक्स-रे किसी गैस से होकर गुजरती हैं, तो वे इस गैस के परमाणुओं को नष्ट कर देती हैं, जिससे समान संख्या में सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज वाले कण निकलते हैं। उन्होंने इन कणों को आयन कहा। इस कार्य के बाद आर. ने परमाणु संरचना का अध्ययन शुरू किया।

1898 में, श्री आर. ने मॉन्ट्रियल (कनाडा) में मैकगिल विश्वविद्यालय में प्रोफेसर का पद संभाला, जहाँ उन्होंने यूरेनियम तत्व के विकिरण से संबंधित महत्वपूर्ण प्रयोगों की एक श्रृंखला शुरू की। जल्द ही उन्होंने इस विकिरण के दो प्रकारों की खोज की: अल्फा किरणों का उत्सर्जन, जो केवल थोड़ी दूरी तक प्रवेश करती हैं, और बीटा किरणें, जो बहुत अधिक दूरी तक प्रवेश करती हैं। तब आर. ने पाया कि रेडियोधर्मी थोरियम एक गैसीय रेडियोधर्मी उत्पाद उत्सर्जित करता है, जिसे उन्होंने "उत्सर्जन" (उत्सर्जन - एड.) कहा।

आगे के शोध से पता चला कि दो अन्य रेडियोधर्मी तत्व, रेडियम और एक्टिनियम, भी उत्सर्जन उत्पन्न करते हैं। इन और अन्य खोजों के आधार पर, आर. विकिरण की प्रकृति को समझने के लिए दो महत्वपूर्ण निष्कर्षों पर पहुंचे: सभी ज्ञात रेडियोधर्मी तत्व अल्फा और बीटा किरणों का उत्सर्जन करते हैं, और, इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि एक निश्चित विशिष्ट अवधि के बाद किसी भी रेडियोधर्मी तत्व की रेडियोधर्मिता कम हो जाती है। . इन निष्कर्षों ने यह मानने का आधार दिया कि सभी रेडियोधर्मी तत्व परमाणुओं के एक ही परिवार से संबंधित हैं और उनकी रेडियोधर्मिता में कमी की अवधि को उनके वर्गीकरण के आधार के रूप में लिया जा सकता है।

1901...1902 में मैकगिल विश्वविद्यालय में किए गए आगे के शोध के आधार पर, आर. और उनके सहयोगी फ्रेडरिक सोड्डी ने रेडियोधर्मिता के अपने सिद्धांत के मुख्य प्रावधानों को रेखांकित किया। इस सिद्धांत के अनुसार, रेडियोधर्मिता तब होती है जब एक परमाणु अपने ही एक कण को ​​अस्वीकार कर देता है, जो बहुत तेजी से बाहर निकलता है, और यह हानि एक रासायनिक तत्व के परमाणु को दूसरे के परमाणु में बदल देती है। आर. द्वारा आगे रखा गया और सोड्डी का सिद्धांत कई पूर्व-मौजूदा विचारों के साथ टकराव में आ गया, जिसमें लंबे समय से सभी द्वारा मान्यता प्राप्त अवधारणा भी शामिल है, जिसके अनुसार परमाणु अविभाज्य और अपरिवर्तनीय कण हैं।

आर. ने ऐसे परिणाम प्राप्त करने के लिए और प्रयोग किए जिनसे उनके द्वारा बनाए जा रहे सिद्धांत की पुष्टि हुई। 1903 में उन्होंने सिद्ध किया कि अल्फा कणों में धनात्मक आवेश होता है। चूँकि इन कणों का द्रव्यमान मापने योग्य होता है, इसलिए इन्हें परमाणु से "बाहर निकालना" एक रेडियोधर्मी तत्व को दूसरे में बदलने के लिए महत्वपूर्ण है। बनाए गए सिद्धांत ने आर को उस गति की भविष्यवाणी करने की भी अनुमति दी जिसके साथ विभिन्न रेडियोधर्मी तत्व उस चीज़ में बदल जाएंगे जिसे उन्होंने बेटी सामग्री कहा है। वैज्ञानिक आश्वस्त थे कि अल्फा कण हीलियम परमाणु के नाभिक से अप्रभेद्य हैं। इसकी पुष्टि तब हुई जब सॉडी ने अंग्रेजी रसायनज्ञ विलियम रामसे के साथ काम करते हुए पाया कि रेडियम उत्सर्जन में हीलियम, कथित अल्फा कण होता है।

1907 में, श्री पी. ने वैज्ञानिक अनुसंधान के केंद्र के करीब जाने की इच्छा रखते हुए, मैनचेस्टर विश्वविद्यालय (इंग्लैंड) में भौतिकी के प्रोफेसर का पद संभाला। हंस गीगर की मदद से, जो बाद में गीगर काउंटर के आविष्कारक के रूप में प्रसिद्ध हुए, आर. ने रेडियोधर्मिता के अध्ययन के लिए मैनचेस्टर में एक स्कूल बनाया।

1908 में, श्री आर. को "रेडियोधर्मी पदार्थों के रसायन विज्ञान में तत्वों के क्षय के क्षेत्र में उनके शोध के लिए" रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। रॉयल स्वीडिश एकेडमी ऑफ साइंसेज की ओर से अपने उद्घाटन भाषण में के.बी. हैसलबर्ग ने पी. द्वारा किए गए कार्य और थॉमसन, हेनरी बेकरेल, पियरे और मैरी क्यूरी के कार्य के बीच संबंध की ओर इशारा किया। हैसलबर्ग ने कहा, "खोजों से एक चौंकाने वाला निष्कर्ष निकला है: एक रासायनिक तत्व... अन्य तत्वों में बदलने में सक्षम है।" अपने नोबेल व्याख्यान में, आर. ने कहा: “यह विश्वास करने का हर कारण है कि अल्फा कण, जो कि अधिकांश रेडियोधर्मी पदार्थों से इतनी आसानी से उत्सर्जित होते हैं, द्रव्यमान और संरचना में समान हैं और हीलियम परमाणुओं के नाभिक से बने होने चाहिए। इसलिए हम यह निष्कर्ष निकाले बिना नहीं रह सकते कि यूरेनियम और थोरियम जैसे बुनियादी रेडियोधर्मी तत्वों के परमाणु, कम से कम कुछ हद तक हीलियम परमाणुओं से निर्मित होने चाहिए।

नोबेल पुरस्कार प्राप्त करने के बाद आर. ने उस घटना का अध्ययन करना शुरू किया जो यूरेनियम जैसे रेडियोधर्मी तत्व द्वारा उत्सर्जित पतली सोने की पन्नी वाले अल्फा कणों की एक प्लेट पर बमबारी के दौरान देखी गई थी। यह पता चला कि अल्फा कणों के प्रतिबिंब के कोण की मदद से प्लेट बनाने वाले स्थिर तत्वों की संरचना का अध्ययन करना संभव है। तत्कालीन स्वीकृत विचारों के अनुसार, परमाणु का मॉडल किशमिश के हलवे जैसा था: सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज परमाणु के अंदर समान रूप से वितरित थे और इसलिए, अल्फा कणों की गति की दिशा को महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदल सकते थे। हालाँकि, पी. ने देखा कि कुछ अल्फा कण सिद्धांत द्वारा अनुमत दिशा से कहीं अधिक हद तक अपेक्षित दिशा से भटक गए। मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के छात्र अर्नेस्ट मार्सडेन के साथ काम करते हुए, वैज्ञानिक ने पुष्टि की कि काफी बड़ी संख्या में अल्फा कण अपेक्षा से अधिक विक्षेपित होते हैं, कुछ 90 डिग्री से अधिक पर।

इस घटना पर विचार करते हुए, आर. ने 1911 में परमाणु का एक नया मॉडल प्रस्तावित किया। उनके सिद्धांत के अनुसार, जो आज आम तौर पर स्वीकृत हो गया है, धनात्मक आवेशित कण परमाणु के भारी केंद्र में केंद्रित होते हैं, और ऋणात्मक आवेशित कण (इलेक्ट्रॉन) नाभिक की कक्षा में, उससे काफी बड़ी दूरी पर होते हैं। यह मॉडल, सौर मंडल के छोटे मॉडल की तरह, दर्शाता है कि परमाणु ज्यादातर खाली जगह से बने होते हैं। आर के सिद्धांतों की व्यापक मान्यता 1913 में शुरू हुई, जब डेनिश भौतिक विज्ञानी नील्स बोह्र मैनचेस्टर विश्वविद्यालय में वैज्ञानिक के काम में शामिल हुए। बोह्र ने दिखाया कि प्रस्तावित आर संरचना के संदर्भ में हाइड्रोजन परमाणु के प्रसिद्ध भौतिक गुणों के साथ-साथ कई भारी तत्वों के परमाणुओं द्वारा समझाया जा सकता है।

जब प्रथम विश्व युद्ध छिड़ गया, तो आर. को ब्रिटिश नौवाहनविभाग के आविष्कार और अनुसंधान कार्यालय की सिविल समिति का सदस्य नियुक्त किया गया और ध्वनिकी का उपयोग करके पनडुब्बियों का पता लगाने की समस्या का अध्ययन किया गया। युद्ध के बाद, वह मैनचेस्टर प्रयोगशाला में लौट आए और 1919 में एक और मौलिक खोज की। हाई-स्पीड अल्फा कणों के साथ बमबारी करके हाइड्रोजन परमाणुओं की संरचना का अध्ययन करते समय, उन्होंने अपने डिटेक्टर पर एक संकेत देखा जिसे अल्फा कण के साथ टकराव से हाइड्रोजन परमाणु के नाभिक की गति के परिणाम के रूप में समझाया जा सकता था। हालाँकि, ठीक वैसा ही संकेत तब दिखाई दिया जब वैज्ञानिक ने हाइड्रोजन परमाणुओं को नाइट्रोजन परमाणुओं से बदल दिया। आर. ने इस घटना का कारण इस तथ्य से समझाया कि बमबारी एक स्थिर परमाणु के क्षय का कारण बनती है। वे। विकिरण के कारण स्वाभाविक रूप से होने वाले क्षय के समान एक प्रक्रिया में, अल्फा कण नाइट्रोजन परमाणु के नाभिक से एक प्रोटॉन (हाइड्रोजन परमाणु का नाभिक) को बाहर निकाल देता है, जो सामान्य परिस्थितियों में स्थिर होता है, और इसे जबरदस्त गति देता है। इस घटना की व्याख्या के पक्ष में साक्ष्य का एक और टुकड़ा 1934 में प्राप्त हुआ, जब फ्रेडरिक जूलियट और आइरीन जूलियट-क्यूरी ने कृत्रिम रेडियोधर्मिता की खोज की।

1919 में, श्री आर. कैंब्रिज विश्वविद्यालय चले गए, प्रायोगिक भौतिकी के प्रोफेसर और कैवेंडिश प्रयोगशाला के निदेशक के रूप में थॉमसन के उत्तराधिकारी बने, और 1921 में लंदन में रॉयल इंस्टीट्यूशन में प्राकृतिक विज्ञान के प्रोफेसर का पद संभाला। 1930 में, श्री आर. को वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुसंधान कार्यालय के सरकारी सलाहकार बोर्ड का अध्यक्ष नियुक्त किया गया। अपने करियर के शीर्ष पर होने के कारण, वैज्ञानिक ने कैम्ब्रिज सहित कई प्रतिभाशाली युवा भौतिकविदों को अपनी प्रयोगशाला में काम करने के लिए आकर्षित किया। पी.एम. ब्लैकेट, जॉन कॉकक्रॉफ्ट, जेम्स चैडविक और अर्नेस्ट वाल्टन। इस तथ्य के बावजूद कि अधिकांश आर ने सक्रिय शोध कार्य के लिए कम समय के कारण छोड़ दिया, चल रहे शोध में उनकी गहरी रुचि और स्पष्ट नेतृत्व ने उनकी प्रयोगशाला में किए गए उच्च स्तर के काम को बनाए रखने में मदद की। छात्रों और सहकर्मियों ने वैज्ञानिक को एक अच्छे, दयालु व्यक्ति के रूप में याद किया। एक सिद्धांतकार के रूप में दूरदर्शिता के अपने अंतर्निहित उपहार के साथ, आर. के पास एक व्यावहारिक प्रवृत्ति थी। यह उनके लिए धन्यवाद था कि वह देखी गई घटनाओं की व्याख्या करने में हमेशा सटीक थे, चाहे वे पहली नज़र में कितनी भी असामान्य क्यों न लगें।

1933 में एडॉल्फ हिटलर, आर. की नाज़ी सरकार द्वारा अपनाई गई नीतियों से चिंतित होकर, श्री. अकादमिक राहत परिषद के अध्यक्ष बने, जो जर्मनी से भागे लोगों की सहायता के लिए बनाई गई थी।

1900 में, न्यूजीलैंड की एक संक्षिप्त यात्रा के दौरान, आर. ने मैरी न्यूटन से शादी की, जिससे उन्हें एक बेटी पैदा हुई। अपने जीवन के लगभग अंत तक वे अच्छे स्वास्थ्य से प्रतिष्ठित थे और एक छोटी बीमारी के बाद 1937 में कैम्ब्रिज में उनकी मृत्यु हो गई। आर. को वेस्टमिंस्टर एब्बे में आइजैक न्यूटन और चार्ल्स डार्विन की कब्रों के पास दफनाया गया।

पुरस्कारों में आर. रमफोर्ड मेडल (1904) और रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन का कोपले मेडल (1922), साथ ही ब्रिटिश ऑर्डर ऑफ मेरिट (1925) प्राप्त हुए। 1931 में, वैज्ञानिक को पीयरेज उपाधि प्रदान की गई। आर. को न्यूजीलैंड, कैम्ब्रिज, विस्कॉन्सिन, पेंसिल्वेनिया और मैकगिल विश्वविद्यालयों से मानद उपाधियों से सम्मानित किया गया। वह गोटिंगेन रॉयल सोसाइटी के संबंधित सदस्य थे, साथ ही न्यूजीलैंड फिलॉसॉफिकल इंस्टीट्यूट, अमेरिकन फिलॉसॉफिकल सोसाइटी के सदस्य भी थे। लुइस एकेडमी ऑफ साइंसेज, रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन और ब्रिटिश एसोसिएशन फॉर द एडवांसमेंट ऑफ साइंस।

नोबेल पुरस्कार विजेता: विश्वकोश: प्रति। अंग्रेज़ी से - एम.: प्रगति, 1992।
© एच.डब्ल्यू. विल्सन कंपनी, 1987।
© परिवर्धन के साथ रूसी में अनुवाद, प्रोग्रेस पब्लिशिंग हाउस, 1992।

अर्नेस्ट रदरफोर्ड को बीसवीं सदी का सबसे महान प्रायोगिक भौतिक विज्ञानी माना जाता है। वह रेडियोधर्मिता के बारे में हमारे ज्ञान में केंद्रीय व्यक्ति हैं, और वह व्यक्ति भी हैं जिन्होंने परमाणु भौतिकी की नींव रखी। उनके महान सैद्धांतिक महत्व के अलावा, उनकी खोजों को अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला प्राप्त हुई है, जिनमें शामिल हैं: परमाणु हथियार, परमाणु ऊर्जा संयंत्र, रेडियोधर्मी कैलकुलस और विकिरण अनुसंधान। दुनिया पर रदरफोर्ड के काम का प्रभाव बहुत बड़ा है। यह लगातार बढ़ रहा है और भविष्य में और भी बढ़ने की संभावना है।

रदरफोर्ड का जन्म और पालन-पोषण न्यूजीलैंड में हुआ। वहां उन्होंने कैंटरबरी कॉलेज में प्रवेश लिया और तेईस साल की उम्र तक उन्होंने तीन डिग्रियां (बैचलर ऑफ आर्ट्स, बैचलर ऑफ साइंस, मास्टर ऑफ आर्ट्स) प्राप्त कर लीं। अगले वर्ष उन्हें इंग्लैंड में कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में अध्ययन करने का अधिकार दिया गया, जहां उन्होंने उस समय के अग्रणी वैज्ञानिकों में से एक, जे जे थॉमसन के अधीन एक शोध छात्र के रूप में तीन साल बिताए। सत्ताईस साल की उम्र में रदरफोर्ड कनाडा में मैकगिल विश्वविद्यालय में भौतिकी के प्रोफेसर बन गए। उन्होंने वहां नौ साल तक काम किया और 1907 में मैनचेस्टर विश्वविद्यालय में भौतिकी विभाग का प्रमुख बनने के लिए इंग्लैंड लौट आए। 1919 में, रदरफोर्ड कैम्ब्रिज लौट आए, इस बार कैवेंडिश प्रयोगशाला के निदेशक के रूप में, और जीवन भर इसी पद पर बने रहे।

रेडियोधर्मिता की खोज 1896 में फ्रांसीसी वैज्ञानिक एंटोनी हेनरी बेकरेल ने की थी जब वह यूरेनियम यौगिकों के साथ प्रयोग कर रहे थे। लेकिन बेकरेल ने जल्द ही इस विषय में रुचि खो दी, और रेडियोधर्मिता के बारे में हमारा अधिकांश बुनियादी ज्ञान रदरफोर्ड के व्यापक शोध से आता है। (मैरी और पियरे क्यूरी ने दो और रेडियोधर्मी तत्वों - पोलोनियम और रेडियम की खोज की, लेकिन मौलिक महत्व की खोज नहीं की।)

रदरफोर्ड की पहली खोजों में से एक यह थी कि यूरेनियम के रेडियोधर्मी विकिरण में दो अलग-अलग घटक होते हैं, जिन्हें वैज्ञानिक अल्फा और बीटा किरणें कहते हैं। बाद में, उन्होंने प्रत्येक घटक की प्रकृति का प्रदर्शन किया (वे तेज़ गति से चलने वाले कणों से बने होते हैं) और दिखाया कि एक तीसरा घटक भी है, जिसे उन्होंने गामा किरणें कहा।

रेडियोधर्मिता की एक महत्वपूर्ण विशेषता इससे जुड़ी ऊर्जा है। बेकरेल, क्यूरीज़ और कई अन्य वैज्ञानिकों ने ऊर्जा को एक बाहरी स्रोत माना। लेकिन रदरफोर्ड ने साबित कर दिया कि यह ऊर्जा - जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं से निकलने वाली ऊर्जा से कहीं अधिक शक्तिशाली है - यूरेनियम के व्यक्तिगत परमाणुओं के भीतर से आती है! इसके साथ ही उन्होंने परमाणु ऊर्जा की महत्वपूर्ण अवधारणा की नींव रखी।

वैज्ञानिकों ने हमेशा यह माना है कि व्यक्तिगत परमाणु अविभाज्य और अपरिवर्तनीय हैं। लेकिन रदरफोर्ड (एक बहुत ही प्रतिभाशाली युवा सहायक, फ्रेडरिक सोड्डी की मदद से) यह दिखाने में सक्षम था कि जब एक परमाणु अल्फा या बीटा किरणों का उत्सर्जन करता है, तो यह एक अलग प्रकार के परमाणु में बदल जाता है। पहले तो रसायनज्ञों को इस पर विश्वास ही नहीं हुआ। हालाँकि, रदरफोर्ड और सोड्डी ने रेडियोधर्मी क्षय के साथ प्रयोगों की एक पूरी श्रृंखला आयोजित की और यूरेनियम को सीसे में बदल दिया। रदरफोर्ड ने क्षय की दर को भी मापा और "अर्ध-जीवन" की महत्वपूर्ण अवधारणा तैयार की। इससे जल्द ही रेडियोधर्मी कैलकुलस की तकनीक सामने आई, जो सबसे महत्वपूर्ण वैज्ञानिक उपकरणों में से एक बन गई और भूविज्ञान, पुरातत्व, खगोल विज्ञान और कई अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया गया।

खोजों की इस आश्चर्यजनक श्रृंखला ने रदरफोर्ड को 1908 में नोबेल पुरस्कार दिलाया (बाद में सोड्डी ने नोबेल पुरस्कार जीता), लेकिन उनकी सबसे बड़ी उपलब्धि अभी बाकी थी। उन्होंने देखा कि तेज़ गति से चलने वाले अल्फा कण पतली सोने की पन्नी से गुजरने में सक्षम थे (कोई दृश्यमान निशान नहीं छोड़ते!), लेकिन थोड़ा विक्षेपित हो गए थे। यह सुझाव दिया गया था कि सोने के परमाणु, कठोर, अभेद्य, "छोटे बिलियर्ड गेंदों" की तरह - जैसा कि वैज्ञानिकों ने पहले माना था - अंदर से नरम थे! ऐसा लग रहा था जैसे छोटे, कठोर अल्फा कण जेली के माध्यम से उच्च-वेग वाली गोली की तरह सोने के परमाणुओं से गुजर सकते हैं।

लेकिन रदरफोर्ड (अपने दो युवा सहायकों गीगर और मार्सडेन के साथ काम करते हुए) ने पाया कि सोने की पन्नी से गुजरने वाले कुछ अल्फा कण बहुत दृढ़ता से विक्षेपित हो गए थे। वास्तव में, कुछ तो वापस भी उड़ जाते हैं! यह महसूस करते हुए कि इसके पीछे कुछ महत्वपूर्ण बात है, वैज्ञानिक ने सावधानीपूर्वक प्रत्येक दिशा में उड़ने वाले कणों की संख्या को गिना। फिर, जटिल लेकिन काफी ठोस गणितीय विश्लेषण के माध्यम से, उन्होंने एकमात्र तरीका दिखाया जिससे प्रयोगों के परिणामों को समझाया जा सकता था: सोने के परमाणु में लगभग पूरी तरह से खाली जगह शामिल थी, और लगभग सभी परमाणु द्रव्यमान केंद्र में केंद्रित थे। परमाणु का छोटा "नाभिक"!

दिन का सबसे अच्छा पल

एक ही झटके में, रदरफोर्ड के काम ने दुनिया के बारे में हमारी सामान्य दृष्टि को हमेशा के लिए हिलाकर रख दिया। यदि धातु का एक टुकड़ा भी - जो सभी वस्तुओं में सबसे कठोर प्रतीत होता है - मूल रूप से खाली जगह थी, तो वह सब कुछ जिसे हम भौतिक मानते थे, अचानक रेत के छोटे-छोटे कणों में टूटकर विशाल शून्य में इधर-उधर भाग गया!

रदरफोर्ड द्वारा परमाणु नाभिक की खोज परमाणु की संरचना के सभी आधुनिक सिद्धांतों का आधार है। जब नील्स बोह्र ने दो साल बाद अपना प्रसिद्ध काम प्रकाशित किया जिसमें परमाणु को क्वांटम यांत्रिकी द्वारा शासित एक लघु सौर मंडल के रूप में वर्णित किया गया, तो उन्होंने रदरफोर्ड के परमाणु सिद्धांत को अपने मॉडल के लिए शुरुआती बिंदु के रूप में इस्तेमाल किया। हाइजेनबर्ग और श्रोडिंगर ने भी ऐसा ही किया जब उन्होंने शास्त्रीय और तरंग यांत्रिकी का उपयोग करके अधिक जटिल परमाणु मॉडल का निर्माण किया।

रदरफोर्ड की खोज ने विज्ञान की एक नई शाखा को भी जन्म दिया: परमाणु नाभिक का अध्ययन। इस क्षेत्र में भी, रदरफोर्ड का अग्रणी बनना तय था। 1919 में, वह पहले तेज़ गति वाले अल्फा कणों को फायर करके नाइट्रोजन नाभिक को ऑक्सीजन नाभिक में बदलने में सफल रहे। यह एक ऐसी उपलब्धि थी जिसका सपना प्राचीन कीमियागरों ने देखा था।

यह जल्द ही स्पष्ट हो गया कि परमाणु परिवर्तन सूर्य की ऊर्जा का स्रोत हो सकते हैं। इसके अलावा, परमाणु हथियारों और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में परमाणु नाभिक का परिवर्तन एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। नतीजतन, रदरफोर्ड की खोज सिर्फ अकादमिक से कहीं अधिक दिलचस्प है।

रदरफोर्ड का व्यक्तित्व उनसे मिलने वाले सभी लोगों को लगातार आश्चर्यचकित करता था। वह ऊंचे स्वर, असीमित ऊर्जा और विनम्रता की स्पष्ट कमी वाले एक बड़े व्यक्ति थे। जब सहकर्मियों ने वैज्ञानिक अनुसंधान में हमेशा "लहर के शिखर पर" रहने की रदरफोर्ड की अलौकिक क्षमता पर ध्यान दिया, तो उन्होंने तुरंत उत्तर दिया: "क्यों नहीं? आख़िरकार, मैंने ही लहर पैदा की, है ना?" कुछ वैज्ञानिक इस दावे पर आपत्ति जताएंगे।

अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी, तत्वों का कृत्रिम परिवर्तन करने वाले पहले व्यक्ति। 1933 में उनका कथन विशिष्ट है: "हर कोई जो आशा करता है कि परमाणु नाभिक का परिवर्तन ऊर्जा का स्रोत बन जाएगा, बकवास का दावा कर रहा है।" विज्ञान के इतिहासकारों का मानना ​​है कि यह एक वैज्ञानिक की एकमात्र बड़ी गलती है...

अर्न्स्ट रदरफोर्ड- 1908 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार के विजेता "रेडियोधर्मी पदार्थों के रसायन विज्ञान में तत्वों के क्षय के क्षेत्र में उनके शोध के लिए।" वह विश्व की सभी विज्ञान अकादमियों के सदस्य थे।

अर्नेस्ट रदरफोर्डजन्म न्यूजीलैंड में हुआ, लेकिन वैज्ञानिक के तौर पर ब्रिटेन में हुआ।

"अर्नस्ट रदरफोर्ड की पसंदीदा कहावतों में से यह थी: "वह प्रयोगकर्ता अच्छा है जिसके परिणाम सिद्धांतकारों को क्रोधित कर दें!"रदरफोर्ड स्वयं इस दृष्टि से बहुत अच्छे थे। सबसे पहले वह एक परमाणु को दूसरे में बदलने में कामयाब रहे। फिर उन्होंने अलग-अलग द्रव्यमान वाले, लेकिन समान रासायनिक गुणों वाले परमाणुओं की खोज की - आइसोटोप। अंत में, रदरफोर्ड ने पाया कि परमाणु का अधिकांश आयतन खाली है; केवल केंद्र में अत्यधिक घनत्व का एक आवेशित नाभिक है।

स्मिरनोव एस.जी., विज्ञान के इतिहास पर व्याख्यान, एम., एमसीएनएमओ पब्लिशिंग हाउस, 2012, पृष्ठ 118।

"पहली खोजों में से एक रदरफोर्डयह था कि यूरेनियम के रेडियोधर्मी विकिरण में दो अलग-अलग घटक होते हैं, जिन्हें वैज्ञानिक अल्फा और बीटा किरणें कहते हैं। बाद में, उन्होंने प्रत्येक घटक की प्रकृति का प्रदर्शन किया (वे तेज़ गति से चलने वाले कणों से बने होते हैं) और दिखाया कि एक तीसरा घटक भी है, जिसे उन्होंने गामा किरणें कहा। रेडियोधर्मिता की एक महत्वपूर्ण विशेषता इससे जुड़ी ऊर्जा है। बेकरेल, क्यूरीज़और कई अन्य वैज्ञानिकों ने ऊर्जा को एक बाहरी स्रोत माना है। लेकिन रदरफोर्ड ने साबित कर दिया कि यह ऊर्जा - जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं से निकलने वाली ऊर्जा से कहीं अधिक शक्तिशाली है - यूरेनियम के व्यक्तिगत परमाणुओं के भीतर से आती है! इसके साथ ही उन्होंने परमाणु ऊर्जा की महत्वपूर्ण अवधारणा की नींव रखी। वैज्ञानिकों ने हमेशा यह माना है कि व्यक्तिगत परमाणु अविभाज्य और अपरिवर्तनीय हैं। लेकिन रदरफोर्ड (एक बहुत ही प्रतिभाशाली युवा सहायक की मदद से फ्रेडेरिका सोड्डी) यह दिखाने में सक्षम था कि कब एक परमाणु अल्फा या बीटा किरणें उत्सर्जित करता है, यह एक अलग प्रकार के परमाणु में बदल जाता है। पहले तो रसायनज्ञों को इस पर विश्वास ही नहीं हुआ। हालाँकि, रदरफोर्ड और सोडीरेडियोधर्मी क्षय के साथ प्रयोगों की एक पूरी श्रृंखला आयोजित की और यूरेनियम को सीसे में बदल दिया।

रदरफोर्ड ने क्षय की दर को भी मापा और "अर्ध-जीवन" की महत्वपूर्ण अवधारणा तैयार की। इससे जल्द ही रेडियोधर्मी कैलकुलस की तकनीक सामने आई, जो सबसे महत्वपूर्ण वैज्ञानिक उपकरणों में से एक बन गई और भूविज्ञान, पुरातत्व, खगोल विज्ञान और कई अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया गया। खोजों की इस आश्चर्यजनक श्रृंखला ने रदरफोर्ड को 1908 में नोबेल पुरस्कार दिलाया (बाद में नोबेल पुरस्कार भी मिला)। सोडी), लेकिन उनकी सबसे बड़ी उपलब्धि अभी बाकी थी। उन्होंने देखा कि तेज़ गति से चलने वाले अल्फा कण पतली सोने की पन्नी से गुजरने में सक्षम थे (कोई दृश्यमान निशान नहीं छोड़ते!), लेकिन थोड़ा विक्षेपित हो गए थे। ऐसी धारणा थी कि सोने के परमाणु, कठोर, अभेद्य, "छोटे बिलियर्ड गेंदों" की तरह - जैसा कि वैज्ञानिक पहले मानते थे - अंदर से नरम थे! ऐसा लग रहा था जैसे छोटे, कठोर अल्फा कण जेली के माध्यम से उच्च-वेग वाली गोली की तरह सोने के परमाणुओं से गुजर सकते हैं।

लेकिन रदरफोर्ड (के साथ काम करते हुए) गीजरऔर मार्सडेन(अपने दो युवा सहायकों के साथ) ने पाया कि सोने की पन्नी से गुजरने वाले कुछ अल्फा कण बहुत दृढ़ता से विक्षेपित हो गए थे। वास्तव में, कुछ तो वापस भी उड़ जाते हैं! यह महसूस करते हुए कि इसके पीछे कुछ महत्वपूर्ण बात है, वैज्ञानिक ने सावधानीपूर्वक प्रत्येक दिशा में उड़ने वाले कणों की संख्या को गिना। फिर, जटिल लेकिन काफी ठोस गणितीय विश्लेषण के माध्यम से, उन्होंने एकमात्र तरीका दिखाया जिससे प्रयोगों के परिणामों को समझाया जा सकता था: सोने के परमाणु में लगभग पूरी तरह से खाली जगह शामिल थी, और लगभग सभी परमाणु द्रव्यमान केंद्र में केंद्रित थे। परमाणु का छोटा "नाभिक"!

एक ही झटके में, रदरफोर्ड के काम ने दुनिया के बारे में हमारी सामान्य दृष्टि को हमेशा के लिए हिलाकर रख दिया। यदि धातु का एक टुकड़ा भी - प्रतीत होता है कि सभी वस्तुओं में से सबसे कठोर - ज्यादातर खाली जगह थी, तो वह सब कुछ जिसे हम भौतिक मानते थे, अचानक रेत के छोटे कणों में टूट गया, विशाल शून्य में इधर-उधर भाग गया! रदरफोर्ड द्वारा परमाणु नाभिक की खोज परमाणु की संरचना के सभी आधुनिक सिद्धांतों का आधार है। कब नील्स बोह्रदो साल बाद उन्होंने परमाणु को क्वांटम यांत्रिकी द्वारा नियंत्रित एक लघु सौर प्रणाली के रूप में वर्णित करते हुए एक प्रसिद्ध काम प्रकाशित किया, उन्होंने रदरफोर्ड के परमाणु सिद्धांत को अपने मॉडल के लिए शुरुआती बिंदु के रूप में इस्तेमाल किया। इसलिए किया हाइजेनबर्गऔर श्रोडिंगरजब उन्होंने शास्त्रीय और तरंग यांत्रिकी का उपयोग करके अधिक जटिल परमाणु मॉडल का निर्माण किया।

रदरफोर्ड की खोज ने विज्ञान की एक नई शाखा को भी जन्म दिया: परमाणु नाभिक का अध्ययन। इस क्षेत्र में भी, रदरफोर्ड का अग्रणी बनना तय था। 1919 में, वह पहले तेज़ गति वाले अल्फा कणों को फायर करके नाइट्रोजन नाभिक को ऑक्सीजन नाभिक में बदलने में सफल रहे। यह एक ऐसी उपलब्धि थी जिसका सपना प्राचीन कीमियागरों ने देखा था। यह जल्द ही स्पष्ट हो गया कि परमाणु परिवर्तन सूर्य की ऊर्जा का स्रोत हो सकते हैं। इसके अलावा, परमाणु हथियारों और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में परमाणु नाभिक का परिवर्तन एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। नतीजतन, रदरफोर्ड की खोज सिर्फ अकादमिक से कहीं अधिक दिलचस्प है।

रदरफोर्ड का व्यक्तित्व उनसे मिलने वाले सभी लोगों को लगातार आश्चर्यचकित करता था। वह ऊंचे स्वर, असीमित ऊर्जा और विनम्रता की स्पष्ट कमी वाले एक बड़े व्यक्ति थे। जब सहकर्मियों ने रदरफोर्ड की वैज्ञानिक अनुसंधान की "लहर के शिखर पर" हमेशा रहने की अलौकिक क्षमता पर ध्यान दिया, तो उन्होंने तुरंत उत्तर दिया: "क्यों नहीं?" वह मैं ही था जिसने लहर पैदा की, है ना?" कुछ वैज्ञानिक इस दावे पर आपत्ति जताएंगे।"

माइकल हार्ट, 100 महान लोग, एम., वेचे, 1998, पृ. 293-295.

"11 सितंबर, 1933 को, ब्रिटिश एसोसिएशन फॉर द एडवांसमेंट ऑफ़ साइंस (हमारे समाज "ज्ञान" का एक एनालॉग) के सम्मेलन में, रदरफोर्ड,परमाणु नाभिक और उनके विखंडन की खोज के लिए जाना जाता है। हालाँकि, रदरफोर्ड ने अपने भाषण में कहा (यह समाचार पत्रों में व्यापक रूप से प्रकाशित हुआ था), कि "जो कोई भी परमाणुओं के परिवर्तन से ऊर्जा प्राप्त करने की उम्मीद करता है वह बकवास कर रहा है।" दूसरे शब्दों में, रदरफोर्डपरमाणु (परमाणु) ऊर्जा के उपयोग की वास्तविकता को नकारा।इसमें वे अकेले नहीं थे और इस अर्थ में बिल्कुल सही थे कि 1933 में परमाणु ऊर्जा के उपयोग के लिए वास्तव में कोई रास्ता नजर नहीं आ रहा था। हालाँकि, केवल पाँच साल बाद, स्थिति पूरी तरह से बदल गई - यूरेनियम विखंडन की खोज की गई, और नौ साल बाद (1942 में) पहला परमाणु बॉयलर लॉन्च किया गया।