रदरफोर्ड अर्नेस्ट: जीवनी, अनुभव, खोजें। भौतिक विज्ञानी अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने कौन सी खोजें कीं? ई रदरफोर्ड जीवनी जीवन

अर्नेस्ट रदरफोर्ड (फोटो लेख में बाद में लगाई गई है), नेल्सन और कैम्ब्रिज के बैरन रदरफोर्ड (जन्म 08/30/1871 को स्प्रिंग ग्रोव, न्यूजीलैंड में - मृत्यु 10/19/1937 को कैम्ब्रिज, इंग्लैंड में) - मूल रूप से न्यूजीलैंड के ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी, जिन्हें माइकल फैराडे (1791-1867) के समय से सबसे महान प्रयोगवादी माना जाता है। वह रेडियोधर्मिता के अध्ययन में एक केंद्रीय व्यक्ति थे, और परमाणु संरचना की उनकी अवधारणा परमाणु भौतिकी पर हावी थी। उन्होंने 1908 में नोबेल पुरस्कार जीता और रॉयल सोसाइटी (1925-1930) और ब्रिटिश एसोसिएशन फॉर द एडवांसमेंट ऑफ साइंस (1923) के अध्यक्ष थे। 1925 में उन्हें ऑर्डर ऑफ मेरिट में भर्ती किया गया और 1931 में उन्हें पीयरेज में पदोन्नत किया गया और लॉर्ड नेल्सन की उपाधि प्राप्त हुई।

अर्नेस्ट रदरफोर्ड: उनके प्रारंभिक वर्षों की एक संक्षिप्त जीवनी

अर्नेस्ट के पिता जेम्स, 19वीं शताब्दी के मध्य में, एक बच्चे के रूप में, स्कॉटलैंड से न्यूजीलैंड चले गए, जहां हाल ही में यूरोपीय लोग बसे थे, जहां वह कृषि में लगे हुए थे। रदरफोर्ड की मां, मार्था थॉम्पसन, एक किशोरी के रूप में इंग्लैंड से आई थीं और उन्होंने शादी होने तक एक स्कूल शिक्षक के रूप में काम किया और उनके दस बच्चे थे, जिनमें से अर्नेस्ट चौथा (और दूसरा बेटा) था।

अर्नेस्ट ने 1886 तक मुफ्त पब्लिक स्कूलों में पढ़ाई की, जब उन्हें नेल्सन हाई स्कूल में छात्रवृत्ति मिली। प्रतिभाशाली छात्र ने लगभग हर विषय में उत्कृष्ट प्रदर्शन किया, विशेषकर गणित में। एक अन्य छात्रवृत्ति ने रदरफोर्ड को 1890 में न्यूजीलैंड में विश्वविद्यालय के चार परिसरों में से एक, कैंटरबरी कॉलेज में प्रवेश करने में मदद की। यह एक छोटा शैक्षणिक संस्थान था, जिसमें केवल आठ शिक्षक थे और 300 से कम छात्र थे। युवा प्रतिभा भाग्यशाली थी कि उसे उत्कृष्ट शिक्षक मिले जिन्होंने विश्वसनीय साक्ष्यों द्वारा समर्थित वैज्ञानिक अनुसंधान में उसकी रुचि जगाई।

तीन साल के पाठ्यक्रम के पूरा होने पर, अर्नेस्ट रदरफोर्ड स्नातक बन गए और कैंटरबरी में स्नातकोत्तर अध्ययन के एक वर्ष के लिए छात्रवृत्ति प्राप्त की। 1893 के अंत में इसे पूरा करते हुए, उन्होंने मास्टर ऑफ आर्ट्स की डिग्री प्राप्त की, जो भौतिकी, गणित और गणितीय भौतिकी में पहली शैक्षणिक डिग्री थी। उन्हें स्वतंत्र प्रयोग करने के लिए क्राइस्टचर्च में एक और वर्ष तक रहने के लिए कहा गया था। लोहे को चुम्बकित करने के लिए संधारित्र जैसे उच्च-आवृत्ति विद्युत निर्वहन की क्षमता पर रदरफोर्ड के शोध ने उन्हें 1894 के अंत में बी.एस. की डिग्री दिलाई। इस अवधि के दौरान, उन्हें उस महिला की बेटी मैरी न्यूटन से प्यार हो गया, जिसका घर वह बस गया था। उन्होंने 1900 में शादी की। 1895 में, रदरफोर्ड को लंदन में 1851 के विश्व मेले के नाम पर एक छात्रवृत्ति मिली। उन्होंने कैवेंडिश प्रयोगशाला में अपना शोध जारी रखने का फैसला किया, जिसका नेतृत्व विद्युत चुम्बकीय विकिरण के क्षेत्र में एक प्रमुख यूरोपीय विशेषज्ञ जे जे थॉमसन ने 1884 में किया था।

कैंब्रिज

विज्ञान के बढ़ते महत्व को देखते हुए, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय ने अपने नियमों में बदलाव करके अन्य विश्वविद्यालयों के स्नातकों को दो साल के अध्ययन और संतोषजनक वैज्ञानिक कार्य के बाद स्नातक करने की अनुमति दी। पहले छात्र शोधकर्ता रदरफोर्ड थे। अर्नेस्ट ने लोहे के दोलनशील निर्वहन द्वारा चुंबकत्व का प्रदर्शन करने के अलावा, स्थापित किया कि सुई प्रत्यावर्ती धारा द्वारा निर्मित चुंबकीय क्षेत्र में अपने चुंबकत्व का कुछ हिस्सा खो देती है। इससे नई खोजी गई विद्युत चुम्बकीय तरंगों के लिए एक डिटेक्टर बनाना संभव हो गया। 1864 में, स्कॉटिश सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी जेम्स क्लर्क मैक्सवेल ने उनके अस्तित्व की भविष्यवाणी की, और 1885-1889 में। जर्मन भौतिक विज्ञानी हेनरिक हर्ट्ज़ ने इन्हें अपनी प्रयोगशाला में खोजा था। रेडियो तरंगों का पता लगाने के लिए रदरफोर्ड का उपकरण सरल था और इसमें व्यावसायिक क्षमता थी। युवा वैज्ञानिक ने अगला वर्ष कैवेंडिश प्रयोगशाला में बिताया, जिससे उपकरण की सीमा और संवेदनशीलता बढ़ गई, जो आधे मील की दूरी पर सिग्नल प्राप्त कर सकता था। हालाँकि, रदरफोर्ड में इतालवी गुग्लिल्मो मार्कोनी की अंतरमहाद्वीपीय दृष्टि और उद्यमशीलता कौशल का अभाव था, जिन्होंने 1896 में वायरलेस टेलीग्राफ का आविष्कार किया था।

आयनीकरण अध्ययन

अल्फा कणों के प्रति अपने लंबे समय से चले आ रहे आकर्षण को जारी रखते हुए, रदरफोर्ड ने पन्नी के साथ बातचीत के बाद उनके छोटे बिखरने का अध्ययन किया। गीगर उनके साथ जुड़ गए और उन्होंने अधिक सार्थक डेटा प्राप्त किया। 1909 में, जब स्नातक छात्र अर्नेस्ट मार्सडेन अपने शोध प्रोजेक्ट के लिए एक विषय की तलाश में थे, अर्नेस्ट ने सुझाव दिया कि वह बड़े प्रकीर्णन कोणों का अध्ययन करें। मार्सडेन ने पाया कि α कणों की एक छोटी संख्या अपनी मूल दिशा से 90° से अधिक विचलित हो गई, जिससे रदरफोर्ड ने कहा कि यह लगभग उतना ही अविश्वसनीय था जैसे कि टिशू पेपर की एक शीट पर दागा गया 15 इंच का गोला वापस उछलता है और टकराता है। निशानेबाज़.

परमाणु मॉडल

इस बात पर विचार करते हुए कि इतने भारी आवेशित कण को ​​इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण या इतने बड़े कोण से प्रतिकर्षण द्वारा कैसे विक्षेपित किया जा सकता है, रदरफोर्ड ने 1944 में निष्कर्ष निकाला कि परमाणु एक सजातीय ठोस नहीं हो सकता है। उनकी राय में, इसमें मुख्य रूप से खाली जगह और एक छोटा कोर शामिल था जिसमें इसका सारा द्रव्यमान केंद्रित था। रदरफोर्ड अर्नेस्ट ने कई प्रायोगिक साक्ष्यों के साथ परमाणु मॉडल की पुष्टि की। यह उनका सबसे बड़ा वैज्ञानिक योगदान था, लेकिन मैनचेस्टर के बाहर इस पर बहुत कम ध्यान दिया गया। हालाँकि, 1913 में डेनिश भौतिक विज्ञानी नील्स बोह्र ने इस खोज का महत्व दिखाया। उन्होंने एक साल पहले रदरफोर्ड की प्रयोगशाला का दौरा किया था और 1914-1916 तक संकाय के सदस्य के रूप में वापस लौटे थे। उन्होंने बताया कि रेडियोधर्मिता नाभिक में रहती है, जबकि रासायनिक गुण कक्षीय इलेक्ट्रॉनों द्वारा निर्धारित होते हैं। बोह्र के परमाणु मॉडल ने कक्षीय इलेक्ट्रोडायनामिक्स में क्वांटा (या ऊर्जा के अलग-अलग मूल्य) की एक नई अवधारणा को जन्म दिया, और उन्होंने वर्णक्रमीय रेखाओं को इलेक्ट्रॉनों द्वारा ऊर्जा की रिहाई या अवशोषण के रूप में समझाया जब वे एक कक्षा से दूसरी कक्षा में जाते हैं। रदरफोर्ड के कई छात्रों में से एक हेनरी मोसले ने इसी प्रकार नाभिक के आवेश द्वारा तत्वों के एक्स-रे स्पेक्ट्रा के अनुक्रम को समझाया। इस प्रकार परमाणु की भौतिकी की एक नई सुसंगत तस्वीर विकसित हुई।

पनडुब्बियाँ और परमाणु प्रतिक्रिया

प्रथम विश्व युद्ध ने अर्नेस्ट रदरफोर्ड द्वारा संचालित प्रयोगशाला को तबाह कर दिया। इस अवधि के दौरान भौतिक विज्ञानी के जीवन के दिलचस्प तथ्य पनडुब्बी रोधी हथियारों के विकास में उनकी भागीदारी के साथ-साथ आविष्कार और वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए एडमिरल्टी काउंसिल में सदस्यता से संबंधित हैं। जब उन्हें अपने पिछले वैज्ञानिक कार्य पर लौटने का समय मिला, तो उन्होंने गैसों के साथ अल्फा कणों की टक्कर का अध्ययन करना शुरू किया। हाइड्रोजन के मामले में, जैसा कि अपेक्षित था, डिटेक्टर ने व्यक्तिगत प्रोटॉन के गठन का पता लगाया। लेकिन नाइट्रोजन परमाणुओं की बमबारी के दौरान प्रोटॉन भी दिखाई दिए। 1919 में, अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने अपनी खोजों में एक और खोज जोड़ी: वह एक स्थिर तत्व में कृत्रिम रूप से परमाणु प्रतिक्रिया को भड़काने में कामयाब रहे।

कैम्ब्रिज को लौटें

परमाणु प्रतिक्रियाओं ने वैज्ञानिक को अपने पूरे करियर में व्यस्त रखा, जो कैम्ब्रिज में फिर से हुआ, जहां 1919 में रदरफोर्ड ने थॉमसन को विश्वविद्यालय की कैवेंडिश प्रयोगशाला के निदेशक के रूप में स्थान दिया। अर्नेस्ट मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के अपने सहयोगी, भौतिक विज्ञानी जेम्स चैडविक को यहां लाए। साथ में उन्होंने कई प्रकाश तत्वों पर अल्फा कणों की बमबारी की और परमाणु परिवर्तन किए। लेकिन वे भारी नाभिकों को भेदने में असमर्थ थे क्योंकि समान आवेश के कारण अल्फा कण उनसे विकर्षित हो गए थे, और वैज्ञानिक यह निर्धारित नहीं कर सके कि यह अलग से हुआ या लक्ष्य के साथ। दोनों ही मामलों में, अधिक उन्नत तकनीक की आवश्यकता थी।

पहली समस्या को हल करने के लिए आवश्यक कण त्वरक में उच्च ऊर्जा 1920 के दशक के अंत में उपलब्ध हो गई। 1932 में, रदरफोर्ड के दो छात्र - अंग्रेज जॉन कॉक्रॉफ्ट और आयरिशमैन अर्नेस्ट वाल्टन - वास्तव में परमाणु परिवर्तन का कारण बनने वाले पहले व्यक्ति बने। एक उच्च-वोल्टेज रैखिक त्वरक का उपयोग करके, उन्होंने लिथियम पर प्रोटॉन की बमबारी की और इसे दो अल्फा कणों में विभाजित कर दिया। इस कार्य के लिए उन्हें 1951 में भौतिकी का नोबेल पुरस्कार मिला। कैवेंडिश में स्कॉट्समैन चार्ल्स विल्सन ने एक कोहरा कक्ष बनाया जो आवेशित कणों के प्रक्षेप पथ की दृश्य पुष्टि प्रदान करता था, जिसके लिए उन्हें 1927 में उसी प्रतिष्ठित अंतरराष्ट्रीय पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। 1924 में, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी पैट्रिक ब्लैकेट ने लगभग 400,000 अल्फा टकरावों की तस्वीर लेने के लिए विल्सन कक्ष को संशोधित किया। और पाया कि उनमें से अधिकांश सामान्य लोचदार थे, और 8 क्षय के साथ थे, जिसमें एक α कण दो टुकड़ों में विभाजित होने से पहले लक्ष्य नाभिक द्वारा अवशोषित कर लिया गया था। परमाणु प्रतिक्रियाओं को समझने में यह एक महत्वपूर्ण कदम था, जिसके लिए ब्लैकेट को भौतिकी में 1948 के नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।

न्यूट्रॉन और थर्मोन्यूक्लियर संलयन की खोज

कैवेंडिश अन्य दिलचस्प कार्यों का स्थल बन गया। न्यूट्रॉन के अस्तित्व की भविष्यवाणी रदरफोर्ड ने 1920 में की थी। बहुत खोज के बाद, चैडविक ने 1932 में इस तटस्थ कण की खोज की, जिससे साबित हुआ कि नाभिक में न्यूट्रॉन और प्रोटॉन होते हैं, और उनके सहयोगी, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी नॉर्मन फेडर ने जल्द ही दिखाया कि न्यूट्रॉन आवेशित कणों की तुलना में अधिक आसानी से परमाणु प्रतिक्रिया पैदा कर सकते हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में नए खोजे गए भारी पानी के दान के साथ काम करते हुए, 1934 में रदरफोर्ड, ऑस्ट्रेलिया के मार्क ओलिफ़ेंट और ऑस्ट्रिया के पॉल हार्टेक ने ड्यूटेरियम पर ड्यूटेरॉन के साथ बमबारी की और पहला परमाणु संलयन हासिल किया।

भौतिकी के बाहर का जीवन

वैज्ञानिक के विज्ञान के अलावा कई शौक थे, जिनमें गोल्फ और मोटरस्पोर्ट्स शामिल थे। संक्षेप में, अर्नेस्ट रदरफोर्ड उदारवादी विश्वास रखते थे, लेकिन राजनीतिक रूप से सक्रिय नहीं थे, हालांकि उन्होंने सरकारी वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुसंधान विभाग की विशेषज्ञ परिषद के अध्यक्ष के रूप में कार्य किया और शैक्षणिक सहायता परिषद के आजीवन अध्यक्ष (1933 से) थे, जिसे बनाया गया था। उन वैज्ञानिकों की मदद करें जो नाज़ी जर्मनी से भाग गए थे। 1931 में उन्हें पीयर बनाया गया, लेकिन इस घटना पर उनकी बेटी की मृत्यु का साया पड़ गया, जिसकी आठ दिन पहले ही मृत्यु हो गई थी। उत्कृष्ट वैज्ञानिक की एक छोटी बीमारी के बाद कैम्ब्रिज में मृत्यु हो गई और उन्हें वेस्टमिंस्टर एब्बे में दफनाया गया।

अर्नेस्ट रदरफोर्ड: रोचक तथ्य

• उन्होंने छात्रवृत्ति पर न्यूज़ीलैंड विश्वविद्यालय के कैंटरबरी कॉलेज में दाखिला लिया, स्नातक और स्नातकोत्तर की डिग्री हासिल की, और दो साल शोध में बिताए जिससे एक नए प्रकार के रेडियो का आविष्कार हुआ।
• अर्नेस्ट रदरफोर्ड पहले गैर-कैम्ब्रिज स्नातक थे जिन्हें सर जे जे थॉमसन के निर्देशन में कैवेंडिश प्रयोगशाला में अनुसंधान करने की अनुमति दी गई थी।
• प्रथम विश्व युद्ध के दौरान उन्होंने पनडुब्बियों का पता लगाने की व्यावहारिक समस्याओं को हल करने के लिए काम किया।
• कनाडा में मैकगिल विश्वविद्यालय में, अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने रसायनज्ञ फ्रेडरिक सोड्डी के साथ मिलकर परमाणु क्षय का सिद्धांत बनाया।
• मैनचेस्टर में विक्टोरिया विश्वविद्यालय में, उन्होंने और थॉमस रॉयड्स ने साबित किया कि अल्फा विकिरण में हीलियम आयन होते हैं।
• तत्वों और रेडियोधर्मी पदार्थों के क्षय पर रदरफोर्ड के शोध ने उन्हें 1908 में नोबेल पुरस्कार दिलाया।
• स्वीडिश अकादमी से पुरस्कार प्राप्त करने के बाद, भौतिक विज्ञानी ने अपना सबसे प्रसिद्ध गीजर-मार्सडेन प्रयोग किया, जिसने परमाणु की परमाणु प्रकृति का प्रदर्शन किया।
• 104वें रासायनिक तत्व का नाम उनके सम्मान में रखा गया है - रदरफोर्डियम, जिसे 1997 तक यूएसएसआर और रूसी संघ में कुरचाटोवियम कहा जाता था।

जैसा कि वी.आई. लिखते हैं ग्रिगोरिएव: "अर्नेस्ट रदरफोर्ड के काम, जिन्हें अक्सर हमारी सदी के भौतिकी के दिग्गजों में से एक कहा जाता है, उनके छात्रों की कई पीढ़ियों के काम का न केवल हमारी सदी के विज्ञान और प्रौद्योगिकी पर, बल्कि लाखों लोगों का जीवन. वह एक आशावादी थे, लोगों और विज्ञान में विश्वास करते थे, जिसके लिए उन्होंने अपना पूरा जीवन समर्पित कर दिया।

अर्नेस्ट रदरफोर्ड का जन्म 30 अगस्त, 1871 को नेल्सन (न्यूजीलैंड) शहर के पास, स्कॉटलैंड के एक आप्रवासी व्हीलराइट जेम्स रदरफोर्ड के परिवार में हुआ था।

अर्नेस्ट परिवार में चौथा बच्चा था, उसके अलावा 6 और बेटे और 5 बेटियाँ थीं। उसकी माँ। मार्था थॉम्पसन ने एक ग्रामीण शिक्षक के रूप में काम किया। जब उनके पिता ने एक लकड़ी का उद्यम स्थापित किया, तो लड़का अक्सर उनके नेतृत्व में काम करता था। अर्जित कौशल ने बाद में अर्नेस्ट को वैज्ञानिक उपकरणों के डिजाइन और निर्माण में मदद की।

हैवलॉक में स्कूल से स्नातक होने के बाद, जहां उस समय परिवार रहता था, उन्हें नेल्सन प्रांतीय कॉलेज में अपनी शिक्षा जारी रखने के लिए छात्रवृत्ति मिली, जहां उन्होंने 1887 में प्रवेश लिया। दो साल बाद, अर्नेस्ट ने क्राइस्टचर्च में न्यूजीलैंड विश्वविद्यालय की एक शाखा, कैंटरबरी कॉलेज में परीक्षा उत्तीर्ण की। कॉलेज में, रदरफोर्ड अपने शिक्षकों से बहुत प्रभावित थे: भौतिकी और रसायन विज्ञान के शिक्षक ई.डब्ल्यू. बिकर्टन और गणितज्ञ जे.एच.एच. पकाना।

अर्नेस्ट ने शानदार क्षमताएँ दिखाईं। अपना चौथा वर्ष पूरा करने के बाद, उन्हें गणित में सर्वोत्तम कार्य के लिए पुरस्कार मिला और उन्होंने न केवल गणित में, बल्कि भौतिकी में भी मास्टर परीक्षा में प्रथम स्थान प्राप्त किया। 1892 में मास्टर ऑफ आर्ट्स बनने के बाद उन्होंने कॉलेज नहीं छोड़ा। रदरफोर्ड अपने पहले स्वतंत्र वैज्ञानिक कार्य में लग गये। इसे "उच्च-आवृत्ति निर्वहन के दौरान लोहे का चुंबकीयकरण" कहा जाता था और इसका संबंध उच्च-आवृत्ति रेडियो तरंगों का पता लगाने से था। इस घटना का अध्ययन करने के लिए, उन्होंने एक रेडियो रिसीवर डिज़ाइन किया (मार्कोनी से कई साल पहले) और इसका उपयोग आधे मील की दूरी से सहकर्मियों द्वारा प्रेषित सिग्नल प्राप्त करने के लिए किया। युवा वैज्ञानिक का काम 1894 में न्यूज़ीलैंड के दार्शनिक संस्थान के समाचार में प्रकाशित हुआ था।

ब्रिटिश ताज के सबसे प्रतिभाशाली युवा विदेशी विषयों को हर दो साल में एक बार विशेष छात्रवृत्ति दी जाती थी, जिससे उन्हें अपने विज्ञान में सुधार करने के लिए इंग्लैंड जाने का अवसर मिलता था। 1895 में वैज्ञानिक शिक्षा के लिए छात्रवृत्ति रिक्त हो गई। इस छात्रवृत्ति के लिए पहले उम्मीदवार, रसायनज्ञ मैकलॉरिन ने पारिवारिक कारणों से इनकार कर दिया, दूसरा उम्मीदवार रदरफोर्ड था। इंग्लैंड पहुंचकर रदरफोर्ड को जे.जे. से निमंत्रण मिला। थॉमसन कैम्ब्रिज में कैवेंडिश प्रयोगशाला में काम करेंगे। इस प्रकार रदरफोर्ड की वैज्ञानिक यात्रा शुरू हुई।

थॉमसन रेडियो तरंगों पर रदरफोर्ड के शोध से बहुत प्रभावित हुए और 1896 में उन्होंने गैसों में विद्युत निर्वहन पर एक्स-रे के प्रभाव का संयुक्त रूप से अध्ययन करने का प्रस्ताव रखा। उसी वर्ष, थॉमसन और रदरफोर्ड का संयुक्त कार्य "एक्स-रे के संपर्क में आने वाली गैसों के माध्यम से बिजली के पारित होने पर" सामने आया। अगले वर्ष, इस विषय पर रदरफोर्ड का अंतिम लेख, "इलेक्ट्रिक तरंगों का चुंबकीय डिटेक्टर और इसके कुछ अनुप्रयोग" प्रकाशित हुआ। इसके बाद उन्होंने अपना पूरा ध्यान गैस डिस्चार्ज के अध्ययन पर केंद्रित कर दिया। 1897 में, उनका नया काम "एक्स-रे के संपर्क में आने वाली गैसों के विद्युतीकरण पर और गैसों और वाष्पों द्वारा एक्स-रे के अवशोषण पर" सामने आया।

थॉमसन के साथ सहयोग के परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण परिणाम प्राप्त हुए, जिसमें इलेक्ट्रॉन की खोज भी शामिल है, जो एक नकारात्मक विद्युत आवेश वाला कण है। अपने शोध के आधार पर, थॉमसन और रदरफोर्ड ने परिकल्पना की कि जब एक्स-रे किसी गैस से होकर गुजरती हैं, तो वे उस 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 रदरफोर्ड ने पदार्थ की परमाणु संरचना का अध्ययन करना शुरू किया।

1898 के अंत में, रदरफोर्ड ने मॉन्ट्रियल में मैकगिल विश्वविद्यालय में प्रोफेसरशिप स्वीकार कर ली। सबसे पहले, रदरफोर्ड का शिक्षण बहुत सफल नहीं था: छात्रों को व्याख्यान पसंद नहीं आया, जो युवा प्रोफेसर, जिन्होंने अभी तक दर्शकों को महसूस करना पूरी तरह से नहीं सीखा था, विवरणों से भरे हुए थे। ऑर्डर की गई रेडियोधर्मी दवाओं के आने में देरी के कारण शुरू में वैज्ञानिक कार्यों में कुछ कठिनाइयाँ उत्पन्न हुईं। आख़िरकार, अपने सभी प्रयासों के बावजूद, उन्हें आवश्यक उपकरण बनाने के लिए पर्याप्त धन नहीं मिला। रदरफोर्ड ने प्रयोगों के लिए आवश्यक अधिकांश उपकरण अपने हाथों से बनाए।

फिर भी, उन्होंने मॉन्ट्रियल में काफी लंबे समय तक काम किया - सात साल। अपवाद 1900 में था, जब रदरफोर्ड ने न्यूजीलैंड में थोड़े समय के प्रवास के दौरान शादी कर ली। उनकी चुनी गई मैरी जॉर्जिया न्यूटन थीं, जो क्राइस्टचर्च के बोर्डिंग हाउस के मालिक की बेटी थीं, जिसमें वह कभी रहते थे। 30 मार्च, 1901 को रदरफोर्ड दम्पति की इकलौती बेटी का जन्म हुआ। समय के साथ, यह लगभग भौतिक विज्ञान में एक नए अध्याय - परमाणु भौतिकी - के जन्म के साथ मेल खाता है।

"1899 में, रदरफोर्ड ने थोरियम के उत्सर्जन की खोज की, और 1902-03 में, एफ. सोड्डी के साथ, वह पहले से ही रेडियोधर्मी परिवर्तनों के सामान्य नियम तक पहुंच गए," वी.आई. लिखते हैं। ग्रिगोरिएव। - हमें इस वैज्ञानिक घटना के बारे में और अधिक कहने की जरूरत है। दुनिया के सभी रसायनज्ञों ने दृढ़ता से जान लिया है कि एक रासायनिक तत्व का दूसरे में परिवर्तन असंभव है, कि कीमियागरों के सीसे से सोना बनाने के सपने को हमेशा के लिए दफन कर देना चाहिए। और अब एक काम सामने आया है, जिसके लेखक दावा करते हैं कि रेडियोधर्मी क्षय के दौरान तत्वों का परिवर्तन न केवल होता है, बल्कि उन्हें रोकना या धीमा करना भी असंभव है। इसके अलावा, ऐसे परिवर्तनों के कानून तैयार किए जाते हैं। अब हम समझते हैं कि मेंडेलीव की आवर्त सारणी में किसी तत्व की स्थिति, और इसलिए उसके रासायनिक गुण, नाभिक के आवेश से निर्धारित होते हैं। अल्फा क्षय के दौरान, जब नाभिक का चार्ज दो इकाइयों से कम हो जाता है ("प्राथमिक" चार्ज को एक के रूप में लिया जाता है - इलेक्ट्रॉन के चार्ज का मापांक), तत्व आवर्त सारणी में दो कोशिकाओं को इलेक्ट्रॉनिक के साथ "स्थानांतरित" करता है बीटा क्षय - एक कोशिका नीचे, पॉज़िट्रॉन के साथ - एक वर्ग ऊपर। इस कानून की स्पष्ट सरलता और यहाँ तक कि स्पष्टता के बावजूद, इसकी खोज हमारी सदी की शुरुआत की सबसे महत्वपूर्ण वैज्ञानिक घटनाओं में से एक बन गई।

अपने क्लासिक कार्य रेडियोधर्मिता में, रदरफोर्ड और सोड्डी ने रेडियोधर्मी परिवर्तनों की ऊर्जा के मूलभूत प्रश्न को संबोधित किया। रेडियम द्वारा उत्सर्जित अल्फा कणों की ऊर्जा की गणना करते हुए, उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि "रेडियोधर्मी परिवर्तनों की ऊर्जा किसी भी आणविक परिवर्तन की ऊर्जा से कम से कम 20,000 गुना और शायद दस लाख गुना अधिक है।" रदरफोर्ड और सोड्डी ने निष्कर्ष निकाला कि "परमाणु में छिपी ऊर्जा सामान्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा जारी ऊर्जा से कई गुना अधिक है।" उनकी राय में, इस विशाल ऊर्जा को "ब्रह्मांडीय भौतिकी की घटनाओं की व्याख्या करते समय" ध्यान में रखा जाना चाहिए। विशेष रूप से, सौर ऊर्जा की स्थिरता को इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि सूर्य पर उप-परमाणु परिवर्तन प्रक्रियाएं हो रही हैं।

कोई भी लेखकों की दूरदर्शिता से आश्चर्यचकित हुए बिना नहीं रह सकता, जिन्होंने 1903 में परमाणु ऊर्जा की ब्रह्मांडीय भूमिका को देखा था। यह वर्ष ऊर्जा के एक नए रूप की खोज का वर्ष था, जिसके बारे में रदरफोर्ड और सोड्डी ने निश्चितता के साथ बात की, इसे अंतर-परमाणु ऊर्जा कहा।

एक विश्व-प्रसिद्ध वैज्ञानिक, जो रॉयल सोसाइटी ऑफ़ लंदन (1903) का सदस्य है, को मैनचेस्टर में कुर्सी ग्रहण करने का निमंत्रण मिलता है। 24 मई, 1907 को रदरफोर्ड यूरोप लौट आये। यहां रदरफोर्ड ने दुनिया भर के युवा वैज्ञानिकों को आकर्षित करते हुए एक जोरदार गतिविधि शुरू की। उनके सक्रिय सहयोगियों में से एक जर्मन भौतिक विज्ञानी हंस गीगर थे, जो पहले प्राथमिक कण काउंटर के निर्माता थे। मैनचेस्टर में, ई. मार्सडेन, के. फ़ैजंस, जी. मोसले, जी. हेवेसी और अन्य भौतिकविदों और रसायनज्ञों ने रदरफोर्ड के साथ काम किया।

1908 में, रदरफोर्ड को "रेडियोधर्मी पदार्थों के रसायन विज्ञान में तत्वों के क्षय पर 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 रदरफोर्ड 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 आश्चर्यजनक निष्कर्ष निकला: एक रासायनिक तत्व... अन्य तत्वों में बदलने में सक्षम है।" अपने नोबेल व्याख्यान में, रदरफोर्ड ने कहा: "यह विश्वास करने का हर कारण है कि अल्फा कण जो अधिकांश से इतनी आसानी से उत्सर्जित होते हैं
रेडियोधर्मी पदार्थ द्रव्यमान और संरचना में समान होते हैं और उनमें हीलियम परमाणुओं के नाभिक शामिल होने चाहिए। इसलिए, हम इस निष्कर्ष पर पहुंचने में मदद नहीं कर सकते कि यूरेनियम और थोरियम जैसे बुनियादी रेडियोधर्मी तत्वों के परमाणुओं का निर्माण, कम से कम आंशिक रूप से, हीलियम के परमाणुओं से किया जाना चाहिए।

नोबेल पुरस्कार प्राप्त करने के बाद, रदरफोर्ड ने अल्फा कणों के साथ पतली सोने की पन्नी की एक प्लेट पर बमबारी करने पर प्रयोग किए। प्राप्त आंकड़ों ने उन्हें 1911 में परमाणु के एक नए मॉडल की ओर अग्रसर किया। उनके सिद्धांत के अनुसार, जो आम तौर पर स्वीकृत हो गया है, सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कण परमाणु के भारी केंद्र में केंद्रित होते हैं, और नकारात्मक चार्ज वाले (इलेक्ट्रॉन) नाभिक की कक्षा में, उससे काफी बड़ी दूरी पर स्थित होते हैं। यह मॉडल सौर मंडल के एक छोटे मॉडल की तरह है। इसका तात्पर्य यह है कि परमाणु मुख्य रूप से खाली स्थान से बने होते हैं।

रदरफोर्ड के सिद्धांत की व्यापक स्वीकृति तब शुरू हुई जब डेनिश भौतिक विज्ञानी नील्स बोह्र मैनचेस्टर विश्वविद्यालय में वैज्ञानिक के काम में शामिल हुए। बोह्र ने दिखाया कि, रदरफोर्ड द्वारा प्रस्तावित शब्दों में, संरचनाओं को हाइड्रोजन परमाणु के प्रसिद्ध भौतिक गुणों के साथ-साथ कई भारी तत्वों के परमाणुओं द्वारा समझाया जा सकता है।

प्रथम विश्व युद्ध के कारण मैनचेस्टर में रदरफोर्ड समूह का फलदायी कार्य बाधित हो गया। ब्रिटिश सरकार ने रदरफोर्ड को "एडमिरल्स इन्वेंशन एंड रिसर्च स्टाफ" का सदस्य नियुक्त किया, जो दुश्मन पनडुब्बियों का मुकाबला करने के साधन खोजने के लिए बनाया गया एक संगठन था। इसके संबंध में, रदरफोर्ड की प्रयोगशाला ने पानी के नीचे ध्वनि के प्रसार पर शोध शुरू किया। युद्ध की समाप्ति के बाद ही वैज्ञानिक अपने परमाणु अनुसंधान को फिर से शुरू करने में सक्षम थे।

युद्ध के बाद वह मैनचेस्टर प्रयोगशाला में लौट आए और 1919 में एक और मौलिक खोज की। रदरफोर्ड कृत्रिम रूप से परमाणुओं के परिवर्तन की पहली प्रतिक्रिया को अंजाम देने में कामयाब रहे। रदरफोर्ड ने नाइट्रोजन परमाणुओं पर अल्फा कणों की बमबारी करके ऑक्सीजन परमाणु प्राप्त किए। रदरफोर्ड के शोध के परिणामस्वरूप, परमाणु नाभिक की प्रकृति में परमाणु भौतिकविदों की रुचि तेजी से बढ़ी।

इसके अलावा 1919 में, रदरफोर्ड कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय चले गए, थॉमसन के बाद प्रायोगिक भौतिकी के प्रोफेसर और कैवेंडिश प्रयोगशाला के निदेशक बने और 1921 में उन्होंने लंदन में रॉयल इंस्टीट्यूशन में प्राकृतिक विज्ञान के प्रोफेसर का पद संभाला। 1925 में, वैज्ञानिक को ब्रिटिश ऑर्डर ऑफ मेरिट से सम्मानित किया गया। 1930 में, रदरफोर्ड को वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुसंधान कार्यालय की सरकारी सलाहकार परिषद का अध्यक्ष नियुक्त किया गया था। 1931 में उन्हें लॉर्ड की उपाधि मिली और वे अंग्रेजी संसद के हाउस ऑफ लॉर्ड्स के सदस्य बने।

छात्रों और सहकर्मियों ने वैज्ञानिक को एक मधुर, दयालु व्यक्ति के रूप में याद किया। उन्होंने उनके सोचने के असाधारण रचनात्मक तरीके की प्रशंसा की, यह याद करते हुए कि कैसे उन्होंने प्रत्येक नए अध्ययन को शुरू करने से पहले खुशी से कहा था: "मुझे उम्मीद है कि यह एक महत्वपूर्ण विषय है, क्योंकि अभी भी बहुत सी चीजें हैं जो हम नहीं जानते हैं।"

एडॉल्फ हिटलर की नाजी सरकार की नीतियों से चिंतित रदरफोर्ड 1933 में अकादमिक राहत परिषद के अध्यक्ष बने, जिसे जर्मनी से भागने वालों की सहायता के लिए बनाया गया था।

अपने जीवन के अंत तक उनका स्वास्थ्य अच्छा रहा और एक छोटी बीमारी के बाद 20 अक्टूबर, 1937 को कैम्ब्रिज में उनकी मृत्यु हो गई। विज्ञान के विकास में उनकी उत्कृष्ट सेवाओं की मान्यता में, वैज्ञानिक को वेस्टमिंस्टर एब्बे में दफनाया गया था।

अर्नेस्ट रदरफोर्ड(1871-1937) - अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी, रेडियोधर्मिता और परमाणु की संरचना के सिद्धांत के रचनाकारों में से एक, एक वैज्ञानिक स्कूल के संस्थापक, रूसी विज्ञान अकादमी के विदेशी संबंधित सदस्य (1922) और यूएसएसआर अकादमी के मानद सदस्य विज्ञान का (1925)। कैवेंडिश प्रयोगशाला के निदेशक (1919 से)। अल्फा किरणों, बीटा किरणों की खोज की (1899) और उनकी प्रकृति स्थापित की। रेडियोधर्मिता का सिद्धांत (1903 में, फ्रेडरिक सोड्डी के साथ मिलकर) बनाया गया। प्रस्तावित (1911) परमाणु का एक ग्रहीय मॉडल। प्रथम कृत्रिम परमाणु प्रतिक्रिया (1919) सम्पन्न की गई। न्यूट्रॉन के अस्तित्व की भविष्यवाणी (1921) की गई। नोबेल पुरस्कार (1908)।

अर्नेस्ट रदरफोर्ड का जन्म 30 अगस्त, 1871 को ब्राइटवाटर, साउथ आइलैंड, न्यूजीलैंड के पास स्प्रिंग ग्रोव में हुआ था। न्यूजीलैंड के मूल निवासी, परमाणु भौतिकी के संस्थापक, परमाणु के ग्रहीय मॉडल के लेखक, रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन के सदस्य (1925-30 में अध्यक्ष), दुनिया में विज्ञान की सभी अकादमियों के सदस्य, (1925 से) ) यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के विदेशी सदस्य, रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार विजेता (1908), एक बड़े वैज्ञानिक स्कूल के संस्थापक।

बचपन

रदरफोर्ड अर्नेस्ट

अर्नेस्ट का जन्म व्हीलराइट जेम्स रदरफोर्ड और उनकी पत्नी, शिक्षक मार्था थॉम्पसन से हुआ था। अर्नेस्ट के अलावा, परिवार में 6 और बेटे और 5 बेटियाँ थीं। 1889 से पहले, जब परिवार पुंगरेहा (उत्तरी द्वीप) चला गया, अर्नेस्ट ने कैंटरबरी कॉलेज, न्यूजीलैंड विश्वविद्यालय (क्राइस्टचर्च, दक्षिण द्वीप) में प्रवेश किया; इससे पहले, वह नेल्सन कॉलेज फॉर बॉयज़ में फॉक्सहिल और हैवलॉक में अध्ययन करने में कामयाब रहे।

अर्नेस्ट रदरफोर्ड की शानदार क्षमताएं उनके अध्ययन के वर्षों के दौरान ही प्रकट हो गई थीं। चौथा वर्ष पूरा करने के बाद, उन्हें गणित में सर्वोत्तम कार्य के लिए पुरस्कार मिला और न केवल गणित में, बल्कि भौतिकी में भी मास्टर परीक्षा में प्रथम स्थान प्राप्त किया। लेकिन, मास्टर ऑफ आर्ट्स बनने के बाद उन्होंने कॉलेज नहीं छोड़ा। रदरफोर्ड अपने पहले स्वतंत्र वैज्ञानिक कार्य में लग गये। इसका शीर्षक था: "उच्च आवृत्ति निर्वहन के दौरान लोहे का चुंबकत्व।" एक उपकरण का आविष्कार और निर्माण किया गया - एक चुंबकीय डिटेक्टर, विद्युत चुम्बकीय तरंगों के पहले रिसीवरों में से एक, जो बड़े विज्ञान की दुनिया में उनका "प्रवेश टिकट" बन गया। और जल्द ही उनके जीवन में एक बड़ा बदलाव आया।

ब्रिटिश ताज के सबसे प्रतिभाशाली युवा विदेशी नागरिकों को हर दो साल में एक बार 1851 की विश्व प्रदर्शनी के नाम पर एक विशेष छात्रवृत्ति दी जाती थी, जिससे उन्हें अपने विज्ञान में सुधार करने के लिए इंग्लैंड जाने का अवसर मिलता था। 1895 में, यह निर्णय लिया गया कि न्यूजीलैंड के दो लोग इसके योग्य थे - रसायनज्ञ मैकलॉरिन और भौतिक विज्ञानी रदरफोर्ड। लेकिन वहाँ केवल एक ही जगह थी और रदरफोर्ड की उम्मीदें धराशायी हो गईं। लेकिन पारिवारिक परिस्थितियों ने मैकलॉरिन को यात्रा छोड़ने के लिए मजबूर कर दिया, और 1895 के अंत में अर्नेस्ट रदरफोर्ड इंग्लैंड पहुंचे, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के कैवेंडिश प्रयोगशाला में और इसके निदेशक जोसेफ जॉन थॉमसन के पहले डॉक्टरेट छात्र बने।

कैवेंडिश प्रयोगशाला में

युवा भौतिक विज्ञानी: मैं सुबह से शाम तक काम करता हूं।
रदरफोर्ड: आप कब सोचते हैं?

रदरफोर्ड अर्नेस्ट

जोसेफ जॉन थॉमसन उस समय तक पहले से ही एक प्रसिद्ध वैज्ञानिक थे, रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन के सदस्य थे। उन्होंने तुरंत रदरफोर्ड की उत्कृष्ट क्षमताओं की सराहना की और एक्स-रे के प्रभाव में गैसों के आयनीकरण की प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के अपने काम के लिए उन्हें आकर्षित किया। लेकिन पहले से ही 1898 की गर्मियों में, रदरफोर्ड ने अन्य किरणों - बेकरेल की किरणों के अध्ययन में पहला कदम उठाया। इस फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी द्वारा खोजे गए यूरेनियम नमक के विकिरण को बाद में रेडियोधर्मी कहा गया। ए. ए. बेकरेल स्वयं और क्यूरीज़, पियरे और मारिया, सक्रिय रूप से इसका अध्ययन कर रहे थे। ई. रदरफोर्ड ने 1898 में इस शोध में सक्रिय रूप से भाग लिया। यह वह था जिसने पता लगाया कि बेकरेल की किरणों में सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए हीलियम नाभिक (अल्फा कण) की धाराएं और बीटा कणों - इलेक्ट्रॉनों की धाराएं शामिल हैं। (कुछ तत्वों का बीटा क्षय इलेक्ट्रॉनों के बजाय पॉज़िट्रॉन छोड़ता है; पॉज़िट्रॉन का द्रव्यमान इलेक्ट्रॉनों के समान होता है लेकिन एक सकारात्मक विद्युत आवेश होता है।) दो साल बाद, 1900 में, फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी विलार्ड (1860-1934) ने पता लगाया कि गामा किरणें, जो विद्युत आवेश नहीं रखती हैं, भी उत्सर्जित होती हैं - विद्युत चुम्बकीय विकिरण, एक्स-रे की तुलना में कम तरंग दैर्ध्य।

18 जुलाई, 1898 को, पियरे क्यूरी और मैरी क्यूरी-स्कोलोडोव्स्का का काम पेरिस एकेडमी ऑफ साइंसेज में प्रस्तुत किया गया, जिसने रदरफोर्ड की असाधारण रुचि जगाई। इस कार्य में, लेखकों ने बताया कि यूरेनियम के अलावा, अन्य रेडियोधर्मी (यह शब्द पहली बार इस्तेमाल किया गया था) तत्व भी हैं। बाद में, यह रदरफोर्ड ही थे जिन्होंने ऐसे तत्वों की मुख्य विशिष्ट विशेषताओं में से एक की अवधारणा पेश की - आधा जीवन।

दिसंबर 1897 में, रदरफोर्ड की प्रदर्शनी फ़ेलोशिप बढ़ा दी गई और उन्हें यूरेनियम किरणों पर अपना शोध जारी रखने का अवसर दिया गया। लेकिन अप्रैल 1898 में, मॉन्ट्रियल में मैकगिल विश्वविद्यालय में प्रोफेसर का पद उपलब्ध हो गया और रदरफोर्ड ने कनाडा जाने का फैसला किया। प्रशिक्षुता का समय बीत चुका है. यह हर किसी के लिए स्पष्ट था, और सबसे पहले, स्वयं के लिए, कि वह स्वतंत्र कार्य के लिए तैयार था।

कनाडा में नौ साल

भाग्यशाली रदरफोर्ड, आप हमेशा तरंग पर हैं!
- यह सच है, लेकिन क्या मैं लहर पैदा करने वाला नहीं हूं?

रदरफोर्ड अर्नेस्ट

कनाडा में स्थानांतरण 1898 के पतन में हुआ। सबसे पहले, अर्नेस्ट रदरफोर्ड का शिक्षण बहुत सफल नहीं था: छात्रों को व्याख्यान पसंद नहीं आया, जिसे युवा प्रोफेसर, जिन्होंने अभी तक दर्शकों को महसूस करना पूरी तरह से नहीं सीखा था, विवरणों से भरा हुआ था। ऑर्डर की गई रेडियोधर्मी दवाओं के आने में देरी के कारण शुरू में वैज्ञानिक कार्यों में कुछ कठिनाइयाँ उत्पन्न हुईं। लेकिन सभी कठिन किनारों को जल्द ही सुलझा लिया गया और सफलता और भाग्य का सिलसिला शुरू हुआ। हालाँकि, सफलता के बारे में बात करना शायद ही उचित है: कड़ी मेहनत से सब कुछ हासिल किया गया। और इस काम में नए समान विचारधारा वाले लोग और दोस्त शामिल हुए।

रदरफोर्ड के चारों ओर उत्साह और रचनात्मक उत्साह का माहौल हमेशा तेजी से बना, तब और बाद के वर्षों में भी। काम गहन और आनंदमय था, और इससे महत्वपूर्ण खोजें हुईं। 1899 में अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने थोरियम के उत्सर्जन की खोज की, और 1902-03 में वह एफ. सोड्डी के साथ मिलकर रेडियोधर्मी परिवर्तनों के सामान्य नियम पर पहुंच चुके थे। हमें इस वैज्ञानिक घटना के बारे में और अधिक कहने की जरूरत है।

दुनिया के सभी रसायनज्ञों ने दृढ़ता से जान लिया है कि एक रासायनिक तत्व का दूसरे में परिवर्तन असंभव है, कि कीमियागरों के सीसे से सोना बनाने के सपने को हमेशा के लिए दफन कर देना चाहिए। और अब एक काम सामने आया है, जिसके लेखक दावा करते हैं कि रेडियोधर्मी क्षय के दौरान तत्वों का परिवर्तन न केवल होता है, बल्कि उन्हें रोकना या धीमा करना भी असंभव है। इसके अलावा, ऐसे परिवर्तनों के कानून तैयार किए जाते हैं। अब हम समझते हैं कि दिमित्री मेंडेलीव की आवर्त सारणी में एक तत्व की स्थिति, और इसलिए, इसके रासायनिक गुण, नाभिक के आवेश से निर्धारित होते हैं। अल्फा क्षय के दौरान, जब नाभिक का चार्ज दो इकाइयों से कम हो जाता है ("प्राथमिक" चार्ज को एक के रूप में लिया जाता है - इलेक्ट्रॉन के चार्ज का मापांक), तत्व आवर्त सारणी में दो कोशिकाओं को इलेक्ट्रॉनिक के साथ "स्थानांतरित" करता है बीटा क्षय - एक कोशिका नीचे, पॉज़िट्रॉनिक के साथ - एक कोशिका ऊपर। इस कानून की स्पष्ट सरलता और स्पष्टता के बावजूद, इसकी खोज हमारी सदी की शुरुआत की सबसे महत्वपूर्ण वैज्ञानिक घटनाओं में से एक बन गई।

यह समय रदरफोर्ड के निजी जीवन में महत्वपूर्ण और महत्वपूर्ण घटना थी: सगाई के 5 साल बाद, उनकी शादी क्राइस्टचर्च में बोर्डिंग हाउस के मालिक की बेटी मैरी जॉर्जीना न्यूटन के साथ हुई, जिसमें वह कभी रहते थे। 30 मार्च, 1901 को रदरफोर्ड दम्पति की इकलौती बेटी का जन्म हुआ। समय के साथ, यह लगभग भौतिक विज्ञान में एक नए अध्याय - परमाणु भौतिकी - के जन्म के साथ मेल खाता है। एक महत्वपूर्ण और आनंददायक घटना 1903 में रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन के सदस्य के रूप में रदरफोर्ड का चुनाव था।

परमाणु का ग्रहीय मॉडल

अगर कोई वैज्ञानिक अपनी प्रयोगशाला में सफाई करने वाली महिला को अपने काम का मतलब नहीं समझा पाता तो उसे खुद भी समझ नहीं आता कि वह क्या कर रहा है।

रदरफोर्ड अर्नेस्ट

रदरफोर्ड की वैज्ञानिक खोजों और खोजों के परिणामों ने उनकी दो पुस्तकों की सामग्री का निर्माण किया। उनमें से पहले को "रेडियोधर्मिता" कहा जाता था और 1904 में प्रकाशित किया गया था। एक साल बाद, दूसरा प्रकाशित हुआ - "रेडियोधर्मी परिवर्तन"। और उनके लेखक ने पहले ही नया शोध शुरू कर दिया है। वह पहले ही समझ चुके थे कि रेडियोधर्मी विकिरण परमाणुओं से आता है, लेकिन इसकी उत्पत्ति का स्थान पूरी तरह से अस्पष्ट रहा। परमाणु की संरचना का अध्ययन करना आवश्यक था। और यहां अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने उस तकनीक की ओर रुख किया जिसके साथ उन्होंने जे. जे. थॉमसन के साथ काम करना शुरू किया - अल्फा कणों के साथ ट्रांसिल्युमिनेशन के लिए। प्रयोगों ने जांच की कि ऐसे कणों का प्रवाह पतली पन्नी की चादरों से कैसे गुजरता है।

परमाणु का पहला मॉडल तब प्रस्तावित किया गया जब यह ज्ञात हुआ कि इलेक्ट्रॉनों पर नकारात्मक विद्युत आवेश होता है। लेकिन वे उन परमाणुओं में प्रवेश करते हैं जो आम तौर पर विद्युत रूप से तटस्थ होते हैं; धनात्मक आवेश का वाहक क्या है? जे जे थॉमसन ने इस समस्या को हल करने के लिए निम्नलिखित मॉडल का प्रस्ताव रखा: एक परमाणु एक सेंटीमीटर के सौ मिलियनवें त्रिज्या के साथ एक सकारात्मक रूप से चार्ज की गई बूंद की तरह है, जिसके अंदर छोटे नकारात्मक चार्ज वाले इलेक्ट्रॉन होते हैं। कूलम्ब बलों के प्रभाव में, वे परमाणु के केंद्र में एक स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं, लेकिन अगर कोई चीज उन्हें इस संतुलन स्थिति से बाहर ले जाती है, तो वे दोलन करना शुरू कर देते हैं, जो विकिरण के साथ होता है (इस प्रकार, मॉडल ने तत्कालीन व्याख्या की- विकिरण स्पेक्ट्रा के अस्तित्व का ज्ञात तथ्य)। प्रयोगों से यह पहले से ही ज्ञात था कि ठोस पदार्थों में परमाणुओं के बीच की दूरी लगभग परमाणुओं के आकार के समान होती है। इसलिए, यह स्पष्ट लग रहा था कि अल्फा कण शायद ही पतली पन्नी के माध्यम से भी उड़ सकते हैं, जैसे कि एक पत्थर जंगल से नहीं उड़ सकता है जिसमें पेड़ लगभग एक दूसरे के करीब उगते हैं। लेकिन रदरफोर्ड के पहले प्रयोगों ने उन्हें आश्वस्त किया कि ऐसा नहीं है। अधिकांश अल्फ़ा कण विक्षेपित हुए बिना ही पन्नी में प्रवेश कर गए, और केवल कुछ ने ही इस विक्षेप को दिखाया, कभी-कभी तो काफी महत्वपूर्ण भी।

और यहाँ फिर से अर्नेस्ट रदरफोर्ड की असाधारण अंतर्ज्ञान और प्रकृति की भाषा को समझने की उनकी क्षमता का पता चला। उन्होंने थॉमसन के मॉडल को निर्णायक रूप से खारिज कर दिया और एक मौलिक रूप से नया मॉडल सामने रखा। इसे ग्रहीय कहा जाता है: परमाणु के केंद्र में, सौर मंडल में सूर्य की तरह, एक कोर होता है जिसमें अपेक्षाकृत छोटे आकार के बावजूद, परमाणु का पूरा द्रव्यमान केंद्रित होता है। और इसके चारों ओर, जैसे ग्रह सूर्य के चारों ओर घूमते हैं, इलेक्ट्रॉन घूमते हैं। उनका द्रव्यमान अल्फा कणों की तुलना में बहुत छोटा होता है, इसलिए इलेक्ट्रॉन बादलों में प्रवेश करते समय वे मुश्किल से बाहर निकलते हैं। और केवल तभी जब कोई अल्फा कण धनावेशित नाभिक के करीब उड़ता है तो कूलम्ब प्रतिकारक बल तेजी से उसके प्रक्षेप पथ को मोड़ सकता है।

इस मॉडल के आधार पर रदरफोर्ड ने जो सूत्र निकाला वह प्रयोगात्मक डेटा के साथ उत्कृष्ट अनुरूप था। 1903 में, परमाणु के एक ग्रहीय मॉडल का विचार जापानी सिद्धांतकार हंटारो नागाओका द्वारा टोक्यो फिजिको-मैथमैटिकल सोसाइटी में प्रस्तुत किया गया था, जिन्होंने इस मॉडल को "शनि जैसा" कहा था, लेकिन उनका काम (जिसके बारे में रदरफोर्ड को नहीं पता था) ) को और अधिक विकसित नहीं किया गया था।

लेकिन ग्रहीय मॉडल इलेक्ट्रोडायनामिक्स के नियमों से सहमत नहीं था! मुख्य रूप से माइकल फैराडे और जेम्स मैक्सवेल के काम द्वारा स्थापित ये कानून बताते हैं कि एक त्वरित चार्ज विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन करता है और इसलिए ऊर्जा खो देता है। ई. रदरफोर्ड के परमाणु में इलेक्ट्रॉन नाभिक के कूलम्ब क्षेत्र में त्वरित गति से चलता है और, जैसा कि मैक्सवेल के सिद्धांत से पता चलता है, एक सेकंड के लगभग दस लाखवें हिस्से में अपनी सारी ऊर्जा खोकर, नाभिक पर गिरना चाहिए। इसे परमाणु के रदरफोर्ड मॉडल की विकिरण संबंधी अस्थिरता की समस्या कहा जाता है, और अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने इसे स्पष्ट रूप से तब समझा जब 1907 में इंग्लैंड लौटने का समय आया।

इंग्लैण्ड को लौटें

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रदरफोर्ड अर्नेस्ट

मैकगिल विश्वविद्यालय में रदरफोर्ड के काम ने उन्हें इतनी प्रसिद्धि दिलाई कि वे विभिन्न देशों के वैज्ञानिक केंद्रों में काम करने के निमंत्रण के लिए होड़ करने लगे। 1907 के वसंत में, उन्होंने कनाडा छोड़ने का फैसला किया और मैनचेस्टर में विक्टोरिया विश्वविद्यालय पहुंचे। काम तुरंत जारी रहा. पहले से ही 1908 में, हंस गीगर के साथ, रदरफोर्ड ने एक नया उल्लेखनीय उपकरण बनाया - अल्फा कणों का एक काउंटर, जिसने यह पता लगाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई कि वे दोगुने आयनित हीलियम परमाणु हैं। 1908 में, रदरफोर्ड को नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया (लेकिन भौतिकी में नहीं, बल्कि रसायन विज्ञान में)।

इस बीच, परमाणु के ग्रहीय मॉडल ने तेजी से उनके विचारों पर कब्जा कर लिया। और इसलिए मार्च 1912 में, रदरफोर्ड की डेनिश भौतिक विज्ञानी नील्स बोह्र के साथ दोस्ती और सहयोग शुरू हुआ। बोहर - और यह उनकी सबसे बड़ी वैज्ञानिक योग्यता थी - ने रदरफोर्ड के ग्रहीय मॉडल में मौलिक रूप से नई विशेषताएं पेश कीं - क्वांटा का विचार। यह विचार सदी की शुरुआत में महान मैक्स प्लैंक के काम की बदौलत सामने आया, जिन्होंने महसूस किया कि थर्मल विकिरण के नियमों को समझाने के लिए यह मानना ​​​​आवश्यक है कि ऊर्जा को अलग-अलग हिस्सों - क्वांटा में ले जाया जाता है। विवेकशीलता का विचार सभी शास्त्रीय भौतिकी, विशेष रूप से, विद्युत चुम्बकीय तरंगों के सिद्धांत के लिए मूल रूप से अलग था, लेकिन जल्द ही अल्बर्ट आइंस्टीन और फिर आर्थर कॉम्पटन ने दिखाया कि यह क्वांटमनेस अवशोषण और बिखरने दोनों में ही प्रकट होती है।

नील्स बोह्र ने "अभिधारणाओं" को सामने रखा जो पहली नज़र में आंतरिक रूप से विरोधाभासी लगती थी: परमाणु में ऐसी कक्षाएँ होती हैं जिनमें इलेक्ट्रॉन, शास्त्रीय इलेक्ट्रोडायनामिक्स के नियमों के विपरीत, विकिरण नहीं करता है, हालांकि इसमें त्वरण होता है; बोह्र ने ऐसी स्थिर कक्षाओं को खोजने के लिए नियम का संकेत दिया; विकिरण क्वांटा तभी प्रकट होता है (या अवशोषित होता है) जब ऊर्जा संरक्षण के नियम के अनुसार एक इलेक्ट्रॉन एक कक्षा से दूसरी कक्षा में जाता है। बोह्र-रदरफोर्ड परमाणु, जैसा कि इसे उचित रूप से कहा जाने लगा, न केवल कई समस्याओं का समाधान लेकर आया, इसने नए विचारों की दुनिया में एक सफलता को चिह्नित किया, जिसके कारण जल्द ही पदार्थ और इसकी गति के बारे में कई विचारों में आमूल-चूल संशोधन हुआ। नील्स बोहर का काम "परमाणुओं और अणुओं की संरचना पर" रदरफोर्ड द्वारा प्रेस को भेजा गया था।

20वीं सदी की कीमिया

इस समय और बाद में, जब अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने 1919 में कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में प्रोफेसर और कैवेंडिश प्रयोगशाला के निदेशक का पद स्वीकार किया, तो वह दुनिया भर के भौतिकविदों के लिए आकर्षण का केंद्र बन गए। दर्जनों वैज्ञानिकों ने उन्हें अपना शिक्षक माना, जिनमें वे लोग भी शामिल थे जिन्हें बाद में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया: हेनरी मोसले, जेम्स चैडविक, जॉन डगलस कॉकक्रॉफ्ट, एम. ओलिफैंट, डब्लू. हेइटलर, ओटो हैन, प्योत्र लियोनिदोविच कपित्सा, यूली बोरिसोविच खारिटोन, जॉर्जी एंटोनोविच गामोव.

वैज्ञानिक सत्य की पहचान के तीन चरण: पहला - "यह बेतुका है", दूसरा - "इसमें कुछ है", तीसरा - "यह आम तौर पर जाना जाता है"

रदरफोर्ड अर्नेस्ट

पुरस्कारों और सम्मानों का प्रवाह अधिक से अधिक प्रचुर हो गया। 1914 में रदरफोर्ड को प्रतिष्ठित किया गया, 1923 में वह ब्रिटिश एसोसिएशन के अध्यक्ष बने, 1925 से 1930 तक - रॉयल सोसाइटी के अध्यक्ष, 1931 में उन्हें बैरन की उपाधि मिली और नेल्सन के लॉर्ड रदरफोर्ड बन गए। लेकिन, न केवल वैज्ञानिक दबावों सहित, बल्कि लगातार बढ़ते दबावों के बावजूद, रदरफोर्ड ने परमाणु और नाभिक के रहस्यों पर अपने आक्रामक हमले जारी रखे हैं। उन्होंने पहले ही प्रयोग शुरू कर दिए थे, जिनकी परिणति रासायनिक तत्वों के कृत्रिम परिवर्तन और परमाणु नाभिक के कृत्रिम विखंडन की खोज में हुई, 1920 में न्यूट्रॉन और ड्यूटेरॉन के अस्तित्व की भविष्यवाणी की, और 1933 में प्रायोगिक सत्यापन में आरंभकर्ता और प्रत्यक्ष भागीदार थे। परमाणु प्रक्रियाओं में द्रव्यमान और ऊर्जा के बीच संबंध। अप्रैल 1932 में, अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने परमाणु प्रतिक्रियाओं के अध्ययन में प्रोटॉन त्वरक का उपयोग करने के विचार का सक्रिय रूप से समर्थन किया। उन्हें परमाणु ऊर्जा के संस्थापकों में भी गिना जा सकता है।

अर्नेस्ट रदरफोर्ड के काम, जिन्हें अक्सर हमारी सदी के भौतिकी के दिग्गजों में से एक कहा जाता है, उनके छात्रों की कई पीढ़ियों के काम का न केवल हमारे विश्वास के विज्ञान और प्रौद्योगिकी पर, बल्कि लोगों के जीवन पर भी बहुत बड़ा प्रभाव पड़ा। लाखो लोग। निःसंदेह, रदरफोर्ड, विशेष रूप से अपने जीवन के अंत में, आश्चर्यचकित हुए बिना नहीं रह सके कि क्या यह प्रभाव लाभकारी रहेगा। लेकिन वह एक आशावादी थे, लोगों और विज्ञान में विश्वास करते थे, जिसके लिए उन्होंने अपना पूरा जीवन समर्पित कर दिया।

अर्नेस्ट रदरफोर्ड 19 अक्टूबर, 1937 को कैम्ब्रिज में उनकी मृत्यु हो गई और उन्हें वेस्टमिंस्टर एब्बे में दफनाया गया

अर्नेस्ट रदरफोर्ड - उद्धरण

सभी विज्ञानों को भौतिकी और टिकट संग्रह में विभाजित किया गया है।

युवा भौतिक विज्ञानी: मैं सुबह से शाम तक काम करता हूं। रदरफोर्ड: आप कब सोचते हैं?

भाग्यशाली रदरफोर्ड, आप हमेशा तरंग पर हैं! - यह सच है, लेकिन क्या मैं लहर पैदा करने वाला नहीं हूं?

अगर कोई वैज्ञानिक अपनी प्रयोगशाला में सफाई करने वाली महिला को अपने काम का मतलब नहीं समझा पाता तो उसे खुद भी समझ नहीं आता कि वह क्या कर रहा है।

अब आप देखिये कि कुछ भी दिखाई नहीं दे रहा है. और कुछ दिखाई क्यों नहीं देता, यह अब तुम्हें दिखाई पड़ेगा। - रेडियम के क्षय को दर्शाने वाले एक व्याख्यान से

(1871-1937) अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी, परमाणु भौतिकी के संस्थापक

अर्नेस्ट रदरफोर्ड का जन्म न्यूजीलैंड के स्प्रिंग ग्रोव (अब ब्राइटवॉटर) में एक साधारण स्कॉटिश परिवार में हुआ था। उनके पिता, जेम्स रदरफोर्ड, एक पहिया लेखक थे, और उनकी माँ, मार्था थॉमसन, एक शिक्षिका थीं। अर्नेस्ट बारह बच्चों में से चौथी संतान थे। वह बचपन से ही बहुत चौकस और मेहनती लड़का था। प्राथमिक विद्यालय से सर्वश्रेष्ठ छात्र के रूप में स्नातक होने के बाद, अर्नेस्ट को नेल्सन प्रांतीय कॉलेज में अपनी शिक्षा जारी रखने के लिए छात्रवृत्ति मिली, जहां उन्होंने 1887 में पांचवीं कक्षा में प्रवेश किया। यहां पहले से ही गणित के लिए उनकी असाधारण क्षमताएं स्वयं प्रकट हुईं; वह भौतिकी, रसायन विज्ञान, साहित्य, लैटिन और फ्रेंच में भी अच्छे थे। एक बच्चे के रूप में, अर्नेस्ट को विभिन्न तंत्रों को डिजाइन करने का शौक था: उन्होंने जल मिलों, कारों के मॉडल बनाए और यहां तक ​​कि एक कैमरा भी बनाया।

कॉलेज से स्नातक होने के बाद, उन्होंने क्राइस्टचर्च में न्यूजीलैंड विश्वविद्यालय के कैंटरबरी कॉलेज में दाखिला लिया। यहां रदरफोर्ड ने भौतिकी और रसायन विज्ञान का अधिक गंभीरता से अध्ययन करना शुरू किया, छात्र मंडलियों में काम किया और यहां तक ​​कि विश्वविद्यालय में एक वैज्ञानिक छात्र समाज के निर्माण के आरंभकर्ताओं में से एक है।

विद्युत चुम्बकीय तरंगों की खोज के बारे में जर्मन भौतिक विज्ञानी हेनरिक हर्ट्ज़ के एक लेख को पढ़ने के बाद, रदरफोर्ड ने उनके गुणों की जांच करने का निर्णय लिया। लेकिन आने वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगों का पता लगाने में एक समस्या उत्पन्न हो गई। वह यह स्थापित करने में सक्षम था कि उनकी उपस्थिति का अंदाजा लोहे के विचुंबकीकरण से लगाया जा सकता है। यह तेईस वर्षीय रदरफोर्ड की पहली वास्तविक खोज थी।

1894 में, अर्नेस्ट ने कॉलेज से सम्मान के साथ स्नातक की उपाधि प्राप्त की और भौतिकी और गणित में मास्टर डिग्री प्राप्त की। वह हाई स्कूल में भौतिकी के शिक्षक बने, लेकिन इस क्षेत्र में सफल नहीं हुए। 1895 में, उन्हें सबसे बड़ी छात्रवृत्ति - "1851 छात्रवृत्ति" से सम्मानित किया गया, जिसने देश की सर्वश्रेष्ठ प्रयोगशालाओं में इंटर्नशिप का अवसर प्रदान किया। 1895 के पतन में, रदरफोर्ड इंग्लैंड के वैज्ञानिक केंद्र कैम्ब्रिज पहुंचे, और उत्कृष्ट अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जोसेफ जॉन थॉमसन (1856-1940) के मार्गदर्शन में कैवेंडिश प्रयोगशाला में काम करना शुरू किया।

अर्नेस्ट ने विद्युत चुम्बकीय तरंगों के क्षेत्र में अपना शोध जारी रखा और 1896 में वह लगभग 3 किलोमीटर की दूरी पर रेडियो संचार स्थापित करने में सफल रहे। रेडियो संचार के व्यावहारिक पक्ष में उनकी रुचि कम थी, और इसलिए उन्होंने इस क्षेत्र में अपना काम बंद कर दिया, और ट्रांसमीटर को इतालवी इंजीनियर जी. मार्कोनी को दान कर दिया, जिन्होंने इसे अपने शोध में इस्तेमाल किया। इस समय, रदरफोर्ड ने जे. जे. थॉमसन के साथ मिलकर एक्स-रे सहित विभिन्न तरीकों का उपयोग करके गैसों और वायु के आयनीकरण का अध्ययन करने पर काम शुरू किया। लेकिन 1896 में बेकरेल की रेडियोधर्मिता की खोज के बाद, रदरफोर्ड ने रोएंटजेन और बेकरेल की किरणों की तुलना करना शुरू कर दिया।

1898 में, उन्हें मॉन्ट्रियल में मैकगिल विश्वविद्यालय में भौतिकी के प्रोफेसर के रूप में एक पद प्राप्त हुआ और उसी वर्ष सितंबर में कनाडा पहुंचे। उन्होंने मैकगिल विश्वविद्यालय में 9 वर्षों तक - 1907 तक - काम किया और कई महत्वपूर्ण खोजें कीं। 1898 में, रदरफोर्ड ने यूरेनियम विकिरण पर शोध करना शुरू किया, जिसके परिणाम 1899 में "यूरेनियम का विकिरण और इसके द्वारा निर्मित विद्युत चालकता" लेख में प्रकाशित हुए थे। चुंबकीय क्षेत्र में यूरेनियम विकिरण का अध्ययन करके रदरफोर्ड ने पाया कि इसमें दो घटक होते हैं। उन्होंने पहले घटक को, जो एक दिशा में विचलित होता है और कागज की एक शीट द्वारा आसानी से अवशोषित किया जाता है, अल्फा किरणें कहा, और दूसरे को, जो विपरीत दिशा में विचलित होता है और जिसमें अधिक भेदन शक्ति होती है, बीटा किरणें कहा जाता है।

1900 में, विलार्ड ने यूरेनियम के विकिरण में एक और घटक की खोज की, जो चुंबकीय क्षेत्र में विचलित नहीं होता था और इसकी भेदन शक्ति सबसे अधिक थी, इसे गामा किरणें कहा जाता था; 1900 में, थोरियम की रेडियोधर्मिता का अध्ययन करते समय, रदरफोर्ड ने एक नई गैस की खोज की, जिसे बाद में रेडॉन कहा गया। 1902-1903 में अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी और रसायनज्ञ फ्रेडरिक सोड्डी के साथ मिलकर उन्होंने रेडियोधर्मी क्षय का सिद्धांत विकसित किया और रेडियोधर्मी परिवर्तनों का नियम स्थापित किया। रदरफोर्ड ने ट्रांसयूरानिक तत्वों के अस्तित्व की भविष्यवाणी की थी। मॉन्ट्रियल में वैज्ञानिक के नौ साल के काम का परिणाम 50 से अधिक प्रकाशित वैज्ञानिक लेख और पुस्तक "रेडियोधर्मिता" है, जिसमें इस घटना के बारे में विज्ञान को ज्ञात सभी ज्ञान का सारांश दिया गया है।

रदरफोर्ड का नाम प्रसिद्ध हो गया, और उन्हें मैनचेस्टर विश्वविद्यालय में भौतिकी विभाग में प्रोफेसर और भौतिकी प्रयोगशाला के निदेशक का पद लेने का निमंत्रण मिला। 24 मई, 1907 को, अर्नेस्ट रदरफोर्ड यूरोप लौट आए और अल्फा कणों की प्रकृति और पदार्थ के माध्यम से उनके मार्ग को जानने पर काम शुरू किया, जिसका अध्ययन उन्होंने कनाडा में शुरू किया। तत्वों के परिवर्तन और रेडियोधर्मी पदार्थों के रसायन विज्ञान पर उनके शोध के लिए उन्हें 1908 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।

मैनचेस्टर में, रदरफोर्ड ने दुनिया भर के उत्कृष्ट शोधकर्ताओं की एक टीम बनाई, जिनमें जर्मन भौतिक विज्ञानी हंस गीगर (1882-1945), अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी हेनरी मोसले (1887-1915), न्यूजीलैंड के भौतिक विज्ञानी, जो उस समय अंतिम वर्ष के छात्र थे, शामिल थे। , अर्नेस्ट मार्सडेन (1889-1970) और अन्य वैज्ञानिक। सामूहिक वैज्ञानिक रचनात्मकता के माहौल में रदरफोर्ड की प्रमुख वैज्ञानिक खोजें हुईं। 1908 में, उन्होंने और गीगर ने व्यक्तिगत आवेशित कणों को रिकॉर्ड करने के लिए एक उपकरण डिज़ाइन किया, जिसे गीगर काउंटर कहा जाता है। 1909 में, उन्होंने अल्फा कणों की प्रकृति की खोज की: वे दोगुने आयनित हीलियम परमाणु हैं। 1911 में, अपने छात्रों मार्सडेन और गीगर द्वारा किए गए प्रयोगों के परिणामों के आधार पर, उन्होंने विभिन्न तत्वों के परमाणुओं द्वारा अल्फा कणों के बिखरने का नियम स्थापित किया, जिसके कारण मई 1911 में उन्हें परमाणु का एक नया मॉडल बनाना पड़ा - ग्रहीय. इस मॉडल के अनुसार, परमाणु सौर मंडल के समान है: केंद्र में लगभग 10 12 सेमी व्यास वाला एक विशाल सकारात्मक नाभिक होता है, जिसके चारों ओर नकारात्मक इलेक्ट्रॉन गोलाकार कक्षाओं में घूमते हैं। परमाणु नाभिक में निहित प्राथमिक धनात्मक आवेशों की संख्या डी.आई. मेंडेलीव की तालिका में तत्व की क्रम संख्या के साथ मेल खाती है, इसके खोल में इलेक्ट्रॉनों की समान संख्या होती है, क्योंकि संपूर्ण रूप से परमाणु विद्युत रूप से तटस्थ होता है;

इससे पहले कि रदरफोर्ड कह सके, "अब मुझे पता है कि एक परमाणु कैसा दिखता है!", मार्सडेन और गीगर को अल्फा कणों के 2 मिलियन से अधिक बमुश्किल दिखाई देने वाले जगमगाहट (फ्लेयर) का पता लगाना और गिनना था।

1912 में, उत्कृष्ट डेनिश भौतिक विज्ञानी नील्स बोह्र मैनचेस्टर आए। वह रदरफोर्ड द्वारा प्रस्तावित परमाणु के ग्रहीय मॉडल में विरोधाभासों को खत्म करने में कामयाब रहे। उनके काम के परिणामस्वरूप परमाणु का रदरफोर्ड-बोहर मॉडल तैयार हुआ, जिसने क्वांटम और परमाणु भौतिकी की नींव रखी।

1914 में रदरफोर्ड ने परमाणु नाभिक को कृत्रिम रूप से बदलने का विचार सामने रखा। लेकिन प्रथम विश्व युद्ध के फैलने से अनुसंधान बाधित हो गया और मैत्रीपूर्ण दल अलग-अलग देशों में एक-दूसरे के साथ युद्ध में बिखर गया। रदरफोर्ड स्वयं सैन्य अनुसंधान में शामिल थे और जर्मन पनडुब्बियों का मुकाबला करने के लिए ध्वनिक तरीके विकसित कर रहे थे। 1915 में, 28 साल की उम्र में, उनके सबसे अच्छे छात्रों में से एक, हेनरी मोसले, जिन्होंने एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी में एक प्रमुख खोज के साथ अपना नाम प्रसिद्ध किया था, की मौत हो गई। जेम्स चैडविक जर्मन कैद में था, मार्सडेन फ्रांस में लड़ रहा था, और नील्स बोहर कोपेनहेगन लौट आए। युद्ध के बाद ही रदरफोर्ड अपना शोध फिर से शुरू कर पाया।

1919 में वे कैंब्रिज चले गए, जहां उन्होंने कैंब्रिज विश्वविद्यालय में प्रोफेसर का पद संभाला और अपने शिक्षक जे. जे. थॉमसन के स्थान पर कैवेंडिश प्रयोगशाला के निदेशक बने। वैज्ञानिक अपने जीवन के अंत तक इस पद पर रहे। निरंतर अनुसंधान शानदार परिणाम लाता है: नाइट्रोजन को ऑक्सीजन में परिवर्तित करने वाली एक कृत्रिम परमाणु प्रतिक्रिया की गई, जिसने आधुनिक परमाणु भौतिकी की नींव रखी। 1920 में, रदरफोर्ड ने न्यूट्रॉन के अस्तित्व की भविष्यवाणी की, जो हाइड्रोजन नाभिक के द्रव्यमान के बराबर एक तटस्थ कण है। ऐसे कण की खोज 1932 में उनके छात्र और सहयोगी चैडविक ने की थी, जो इसके सिलसिले में नोबेल पुरस्कार विजेता बने। रदरफोर्ड के नेतृत्व में, कैवेंडिश प्रयोगशाला सभी देशों के भौतिकविदों के लिए एक वैज्ञानिक मक्का बन गई।

उन्होंने अपने छात्रों के साथ असाधारण देखभाल की, उन्हें प्यार से "लड़के" कहा, और उन्हें शाम छह बजे से अधिक प्रयोगशाला में काम करने की अनुमति नहीं दी, और सप्ताहांत पर उन्हें बिल्कुल भी काम करने की अनुमति नहीं दी। उन्होंने अपने छात्रों का नेतृत्व "परिवार के उदार पिता" की तरह किया और वे अपने शिक्षक को प्यार से "पिताजी" कहते थे। रदरफोर्ड हर दिन अपने कर्मचारियों को एक कप चाय के लिए इकट्ठा करते थे और न केवल वैज्ञानिक समस्याओं और प्रयोगों के परिणामों पर चर्चा करते थे, बल्कि राजनीति, कला और साहित्य के मुद्दों पर भी चर्चा करते थे। महान वैज्ञानिक किसी भी कठोरता, दंभ और अपने चारों ओर प्रशंसा का माहौल बनाने की इच्छा से पूरी तरह रहित थे।

सोवियत भौतिक विज्ञानी यू. बी. खारिटोन, ए. आई. लीपुंस्की, के. डी. सिनेलनिकोव, एल. डी. लैंडौ और अन्य ने भी उनके साथ अध्ययन किया। 1921 में, युवा सोवियत भौतिक विज्ञानी प्योत्र लियोनिदोविच कपित्सा (1894-1984) कैम्ब्रिज के रदरफोर्ड आए और 13 वर्षों तक वहां काम किया। वह रदरफोर्ड के सक्रिय सहयोगी और मित्र बन गए, उत्कृष्ट वैज्ञानिक परिणाम प्राप्त करते हुए, अपने शिक्षक की आशाओं को पूरा किया। 1971 में, पी. एल. कपित्सा की पहल पर, हमारे देश में वैज्ञानिक के जन्म की 100वीं वर्षगांठ के लिए, एक स्मारक रदरफोर्ड पदक जारी किया गया था और उनके कार्यों का एक संग्रह प्रकाशित किया गया था।

वह 1925 से दुनिया की सभी विज्ञान अकादमियों के सदस्य थे - सोवियत संघ की विज्ञान अकादमी के एक विदेशी सदस्य; 1903 से रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन के सदस्य और 1925 से 1930 तक - इसके अध्यक्ष। 1931 में उन्हें बैरन बनाया गया और वे लॉर्ड नेल्सन बन गये। महान प्रयोगकर्ता को उनकी वैज्ञानिक उपलब्धियों के लिए वैज्ञानिक जगत के सभी पुरस्कारों से सम्मानित किया गया।

अर्नेस्ट रदरफोर्ड का 19 अक्टूबर 1937 को 66 वर्ष की आयु में निधन हो गया। उनकी मृत्यु विज्ञान, असंख्य छात्रों और संपूर्ण मानवता के लिए एक बहुत बड़ी क्षति थी। महान भौतिक विज्ञानी को वेस्टमिंस्टर एब्बे में - सेंट पॉल कैथेड्रल में, आई. न्यूटन, एम. फैराडे, सी. डार्विन, डब्ल्यू. हर्शेल की कब्रों के बगल में, कैथेड्रल की एक गुफा में, जिसे "साइंस कॉर्नर" कहा जाता है, दफनाया गया है। ”।

अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी, तत्वों का कृत्रिम परिवर्तन करने वाले पहले व्यक्ति। 1933 में उनका कथन विशिष्ट है: "जो कोई भी यह आशा करता है कि परमाणु नाभिक का परिवर्तन ऊर्जा का स्रोत बन जाएगा, वह बकवास का दावा करता है।" विज्ञान के इतिहासकारों का मानना ​​है कि यह 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 रदरफोर्डन्यूजीलैंड में पैदा हुए, लेकिन ब्रिटेन में वैज्ञानिक बने।

"अर्नस्ट रदरफोर्ड की पसंदीदा कहावतों में यह थी: "एक अच्छा प्रयोगकर्ता वह 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 आवेशित कोर है।

स्मिरनोव एस.जी., विज्ञान के इतिहास पर व्याख्यान, एम., पब्लिशिंग हाउस एमटीएसएनएमओ, 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 तेजी से बढ़ने वाले कणों से बने होते हैं) और दिखाया कि एक तीसरा घटक भी था, 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 - व्यक्तिगत यूरेनियम 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 परिवर्तित हो 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 अनुप्रयोग पाया गया। खोजों की इस आश्चर्यजनक श्रृंखला ने रदरफोर्ड को 1908 में नोबेल पुरस्कार दिलाया (बाद में नोबेल पुरस्कार किसे प्रदान किया गया) 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 (बिना कोई दृश्य निशान छोड़े!), 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 गति वाली गोली की तरह सोने के परमाणुओं से गुजर सकते हैं।

लेकिन रदरफोर्ड (के साथ काम करते हुए) गीजरऔर मार्सडेन(उनके दो युवा सहायकों) ने पाया कि सोने की पन्नी से गुजरने वाले कुछ अल्फा कण बहुत दृढ़ता से विक्षेपित हो गए थे। वास्तव में, कुछ तो उलटी दिशा में भी उड़ते हैं! यह महसूस करते हुए कि इसके पीछे कुछ महत्वपूर्ण बात है, वैज्ञानिक ने प्रत्येक दिशा में उड़ने वाले कणों की संख्या को ध्यान से गिना। फिर, एक 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 थी, और लगभग सभी परमाणु द्रव्यमान केंद्र में केंद्रित थे, परमाणु के छोटे "नाभिक" में!

एक ही झटके में, रदरफोर्ड के काम ने दुनिया के बारे में हमारे पारंपरिक दृष्टिकोण को हमेशा के लिए हिला दिया। यदि धातु का एक टुकड़ा भी - जो सभी वस्तुओं में सबसे कठोर प्रतीत होता है - मूल रूप से खाली जगह थी, तो जो कुछ भी हमने सोचा था वह अचानक विशाल शून्य में इधर-उधर बहते हुए रेत के छोटे-छोटे कणों में बिखर गया! रदरफोर्ड की परमाणु नाभिक की खोज परमाणु संरचना के सभी आधुनिक सिद्धांतों का आधार है। कब नील्स बोह्रदो साल बाद उन्होंने अपने मॉडल के शुरुआती बिंदु के रूप में रदरफोर्ड के परमाणु सिद्धांत का उपयोग करते हुए, परमाणु को क्वांटम यांत्रिकी द्वारा शासित एक लघु सौर मंडल के रूप में वर्णित करते हुए एक प्रसिद्ध काम प्रकाशित किया। हमने वैसा ही किया हाइजेनबर्गऔर श्रोडिंगर, जब उन्होंने शास्त्रीय और तरंग यांत्रिकी का उपयोग करके अधिक जटिल परमाणु मॉडल का निर्माण किया।

रदरफोर्ड की खोज से विज्ञान की एक नई शाखा का भी उदय हुआ: परमाणु नाभिक का अध्ययन। इस क्षेत्र में, रदरफोर्ड का भी अग्रणी बनना तय था। 1919 में, वह तेजी से बढ़ने वाले अल्फा कणों के साथ नाइट्रोजन नाभिक पर बमबारी करके ऑक्सीजन नाभिक में बदलने में सफल रहे। यह एक ऐसी उपलब्धि थी जिसका प्राचीन कीमियागरों ने सपना देखा था। यह जल्द ही स्पष्ट हो गया कि परमाणु परिवर्तन सूर्य से ऊर्जा का एक स्रोत हो सकता है। इसके अलावा, परमाणु हथियारों और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में परमाणु नाभिक का परिवर्तन एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। नतीजतन, रदरफोर्ड की खोज सिर्फ अकादमिक रुचि से कहीं अधिक है।

रदरफोर्ड का व्यक्तित्व उनसे मिलने वाले सभी लोगों को लगातार आश्चर्यचकित करता था। वह ऊंचे स्वर, असीमित ऊर्जा और विनम्रता की स्पष्ट कमी वाला एक विशाल व्यक्ति था। जब सहकर्मियों ने रदरफोर्ड की वैज्ञानिक अनुसंधान की "लहर के शिखर पर" रहने की अदभुत क्षमता पर टिप्पणी की, तो उन्होंने तुरंत जवाब दिया: "क्यों नहीं?" आख़िरकार, वह मैं ही था जिसने लहर पैदा की, है न?” कुछ वैज्ञानिक इस कथन पर आपत्ति करेंगे।"

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

"11 सितंबर, 1933 को, ब्रिटिश एसोसिएशन फॉर द एडवांसमेंट ऑफ साइंस (हमारे नॉलेज सोसाइटी का एक एनालॉग) के सम्मेलन में, रदरफोर्ड,जैसा कि ज्ञात है, उन्होंने परमाणु नाभिक और उनके विखंडन की खोज की। 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 से इनकार किया।इसमें वह अकेले नहीं थे और इस अर्थ में बिल्कुल सही थे कि 1933 में परमाणु ऊर्जा के उपयोग का वास्तव में कोई रास्ता नहीं दिख 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) पहले परमाणु बॉयलर का संचालन शुरू हुआ।