Отец ядерной физики

На вопрос: «Когда открытая вами ядерная энергия найдет практическое применение?» Резерфорд коротко ответил: «Никогда! - при этом, подумав, добавил: - в крайнем случае, лет через 200-300». Это было сказано им за 5 лет до запуска первого атомного реактора и за 8 лет до взрыва первой атомной бомбы.

Английский ученый новозеландского происхождения

Когда шотландским беднякам, скученным в деревнях между скалами и страдающим от неприветливого климата, предложили ехать в зеленые английские колонии, обещая тепло и работу, все рассчитывали на Канаду, и многие действительно туда попали. Но в бесплатных билетах на пароход шотландского фермера Джеймса Резерфорда и его жены Марты, учительницы из английского Эссекса, пунктом прибытия значилась Новая Зеландия. Они, конечно, были расстроены этим, - но дома перспектив все равно не было, и чета Резерфордов отправилась на зеленые острова Новой Зеландии. Джеймс выращивал лен, его жена - детей. Их у семьи было 12! И хотя особых богатств Резерфорды не нажили и здесь, они могли уже себе позволить отправить детей в начальную школу, а не на работу, как это было принято в Англии конца XIX века. Именно это обстоятельство в конечном итоге стало счастливым для четвертого из их сыновей - Эрнеста, который с детства отличался не только богатырским здоровьем и статью, но и блестящими способностями. Они и принесли ему сначала стипендию для обучения в колледже, потом другую стипендию для учебы в тогда еще крошечном Новозеландском университете, а когда он окончил университет, устроился учителем в местную специальную школу для особо одаренных колонистов. Получил он и стипендию имени Всемирной выставки 1851 года, предназначавшуюся для дальнейшей научной работы в Англии. Благодаря ей молодой ученый попал в Кембридж, в Кавендишскую лабораторию. Англия привела его в восторг. Здесь он влюбился в дочь хозяйки пансиона, в котором жил. Подающий надежды воспитанный молодой человек показался ее матери неплохой партией, но все же она не была уверена в том, что он добьется успеха в науке и сможет содержать семью. Поэтому влюбленные ограничились помолвкой, которая завершилась свадьбой только через пять лет, в 1900 году.

К этому времени Резерфорд открыл альфа- и бета-лучи, излучаемые ураном, занялся исследованием радиоактивности урана и тория, получил должность профессора университета Макгилла в Монреале (Канада) с окладом 2500 канадских долларов в год. Это уже было достаточное подспорье для семейной жизни, поэтому Мэри вышла за него замуж и родила Эрнесту дочь. Сам он вместе с известным английским астрофизиком Фредериком Содди усиленно работал в это время над основными положениями теории радиоактивности. В 1903 году Резерфорд и Содди выдвинули и доказали революционную идею о преобразовании элементов в процессе радиоактивного распада. Они провели целую серию экспериментов с радиоактивным распадом и трансформировали уран в свинец. Также Резерфорд измерил скорость распада и сформулировал важную концепцию «полураспада», давшую начало технике радиоактивного исчисления, которое стало одним из важнейших научных инструментов и нашло широкое применение в геологии, археологии, астрономии и во многих других областях. Это сделало имя Резерфорда известным в ученом мире, ему начали поступать предложения о работе в научно-исследовательских центрах различных стран мира. К тому же 32-летний ученый был избран членом Лондонского Королевского общества - британской Академии наук. В Канаде Резерфорд оставался до мая 1907 года, сформировал там настоящую школу одаренных физиков, после чего возвратился в Англию новоизбранным профессором физики Манчестерского университета, где его зарплата стала выше примерно в 2,5 раза.

Главные открытия - после Нобелевки

Предыдущая серия открытий принесла Резерфорду в 1908 году Нобелевскую премию (позже Нобелевскую премию получил и Содди), но при этом его величайшее достижение было еще впереди. Способность химических элементов превращаться в другие элементы под воздействием потока излучения, как выяснилось, не была пределом исследовательского гения молодого ученого. В своей Нобелевской лекции Резерфорд отметил: «Есть все основания полагать, что альфа-частицы, которые так свободно выбрасываются из большинства радиоактивных веществ, идентичны по массе и составу и должны состоять из ядер атомов гелия. Из этого следует, что атомы основных радиоактивных элементов, таких, как уран и торий, должны строиться, по крайней мере частично, из атомов гелия».

Сразу же после приезда в Англию Резерфорд занялся экспериментальными исследованиями радиоактивности. Вместе с ним работал его помощник и ученик, немецкий физик Ханс Гейгер, разработавший ионизационный метод измерения интенсивности излучения - широко известный счетчик Гейгера. Резерфорд провел серию опытов, подтвердивших, что альфа-частицы представляют собой дважды ионизованные атомы гелия. После получения Нобелевской премии Резерфорд занялся изучением явления, которое он наблюдал при бомбардировке пластинки тонкой золотой фольги альфа-частицами, излучаемыми ураном. Резерфорд заметил, что определенные альфа-частицы отклонялись от ожидаемого направления в значительно большей степени, чем можно было ожидать (под углом более 90 градусов).

Он провел целую серию экспериментов, тщательно посчитал количество отклонившихся частиц и путем математического анализа сделал единственно возможный вывод: атом золота состоял почти полностью из пустого пространства, а практически вся атомная масса была сконцентрирована в центре, в маленьком «ядре» атома! Это был революционный вывод. Ведь металл был самым твердым из всех предметов - и вдруг оказывается, он состоит из пустоты!

Открытие Резерфордом атомных ядер является основой современной теории строения атома - положительно заряженные частицы сосредоточены в тяжелом центре атома, а отрицательно заряженные (электроны) находятся на орбите ядра, на довольно большом расстоянии от него. Открытие Резерфорда также привело к появлению новой ветви науки: изучение атомного ядра.

Рыцарь и пэр

Планетарная модель атома появилась в 1911 году. Через два года она уже была всемирно известной. А в 1914-м Резерфорд был удостоен дворянского титула и посвящен в рыцари-бакалавры в Букингемском дворце. Когда началась Первая мировая война, сэр Эрнест был назначен членом гражданского комитета

Управления изобретений и исследований британского Адмиралтейства и изучал проблему определения местонахождения подводных лодок с помощью акустики. Затем он вернулся в Манчестерскую лабораторию, где сделал еще одно величайшее открытие. Изучая структуру атомов водорода с помощью бомбардировки их альфа-частицами, обладающими высокой скоростью, он обнаружил, что бомбардировка вызывает распад устойчивого атома. В процессе, аналогичном естественно происходящему распаду, который вызывается радиацией, альфа-частица выбивает единственный протон (ядро атома водорода) из устойчивого при нормальных условиях ядра атома азота и придает ему чудовищную скорость. Это было началом теории искусственной радиоактивности, а также позволяло говорить об энергии, высвобождаемой при распаде ядра атома. В 1919 году Резерфорд возглавил Кавендишскую лабораторию в Кембридже и оставался директором лаборатории до последнего дня своей жизни, занимаясь дальнейшим исследованием радиоактивности.

«Крокодила» подвело здоровье

Личность Резерфорда поражала всех, кто с ним встречался. Он остался таким же огромным, с громким голосом, беспредельной энергией и заметным недостатком скромности. Когда коллеги отмечали сверхъестественную способность Резерфорда всегда находиться «на гребне волны» научных исследований, он сразу отвечал: «А почему бы и нет? Ведь это я вызвал волну, не так ли?» Немногие ученые стали бы возражать против этого утверждения. Поэтому Резерфорд воспринял как должное и дарованное ему королем звание пэра Англии барона Резерфорда Нельсона в 1931 году. Он с удовольствием разработал свой собственный геральдический герб, на который теперь имел право, - щит, на котором расположены две птицы киви - символ Новой Зеландии. Рисунок герба - изображение экспоненты (кривая, которая отражает процесс убывания со временем числа радиоактивных атомов). Но своей матери в Новую Зеландию он послал телеграмму: «То, что я лорд Резерфорд, - больше твоя заслуга, чем моя. Твой сын Эрнест».

Работавший в Кавендишской лаборатории в те годы известнейший советский физик Петр Капица (которого потом отозвали и не выпускали из страны), называл Резерфорда «Крокодилом», объяснив это так: «Это животное никогда не поворачивает назад и потому может символизировать Резерфордовскую проницательность и его стремительное продвижение вперед». Капица добавлял, что «в России на Крокодила смотрят со смесью ужаса и восхищения». Впрочем, вполне возможно, Капица несколько покривил душой - некоторые выходки Резерфорда были довольно крокодильими в самом прямом смысле слова. Например, известно, что Резерфорд пользовался следующими критериями при выборе своих сотрудников. Когда к нему приходили в первый раз, Резерфорд давал задание. Если после этого новый сотрудник спрашивал, что делать дальше, его увольняли.

Хотя родители Резерфорда дожили до глубокой старости, его самого богатырское здоровье неожиданно подвело в 66 лет. От многочасовых бдений в лаборатории у него началась грыжа позвоночника, затем развилось ее ущемление, было принято решение об операции. Через четыре дня после хирургического вмешательства, в 1937 году, Эрнест Резерфорд скончался. Его похоронили в Вестминстерском аббатстве - рядом с могилами Ньютона, Дарвина и Фарадея. Резерфорд не дожил всего нескольких лет до того, как немецкие физики Отто Ган (1879-1968) и Лизе Майтнер (Мейтнер) (1878-1968) открыли деление урана - кульминационный момент того направления физики, которому он посвятил всю свою жизнь.

P.S. В честь Эрнеста Резерфорда названы:

химический элемент номер 104 в периодической системе - резерфордий, впервые синтезированный в 1964 году и получивший свое название в 1997 г. (до этого носил название «курчатовий»);

одна из национальных лабораторий Великобритании, открытая в 1957 году; астероид (1249) Резерфордия; кратер на обратной стороне Луны; медаль и премия Института физики (Великобритания).

Приєднуйтесь до нас у соцмережах та оперативно отримуйте найважливіші новини:

💙Telegram

💛Facebook

Малабарские пряности

О сумчанке, которая уже второй год подряд выступает судьей на международном конкурсе красоты «Мисс Азия»

В июньском номере ВШ мы писали о нашей землячке Ларисе Сергиенко, которой за три года удалось не только покорить дубайский подиум, но и открыть там собственное модельное агентство....

Три месяца автостопом - без единой копейки

Как наши ребята путешествовали по соседним странам...

Супербдительные калмыки

Каким вам представляется Дагестан? Нам, исходя из бытующих стереотипов, он казался довольно страшным и опасным. Ну, знаете, гордые джигиты, горные аулы, заниженные «приоры», никакой толерантности......

Помогите Максимке!

О семилетнем Максимке Швадченко ВШ уже писал. У мальчика врожденный порок развития мочевыделительной системы. За свою жизнь малыш перенес уже 12 операций, последняя из которых была совсем недавно.

Полный диагноз до конца понятен только медикам (уретерогидронефроз единственной правой...

Его жизнь - как остросюжетный роман

Несмотря на свои 84 года, Николай Власов и сегодня работает сразу над пятью романами

Люди, которым до всего есть дело, сейчас довольно редки. Именно к таким относится и наш земляк, уроженец Путивльского района, Николай Григорьевич Власов.

Сейчас ему 84. За это время он успел так...

Гостья из будущего

Когда общаешься с Лизой Маковецкой, вспоминаются слова из известного фильма: «Она - самая обыкновенная девочка, только... из будущего». Действительно, по виду Лиза - обыкновенная школьница, худенькая, с русой косой.

Разве что иногда «смотрит как-то не по-нашему» - либо сосредоточенно,...

Диане срочно нужна наша помощь!

В Красном селе проживает семья Ирины Лаврик. 10 лет она работает здесь медсестрой в амбулатории общей практики семейной медицины.

В селе, пожалуй, нет такой семьи, которой Ирина Ивановна не помогала побороть болезни и спасти жизни. За небольшую зарплату медсестры Ире часто приходится...

хронограф

1 сентября - начало Второй мировой войны

1 сентября 1939 года была организована Глейвицкая провокация. Для обоснования нападения Германии на Польшу сотрудники СС, переодетые в польскую военную форму в этот день напали на радиостанцию в Глейвице (тогда пограничный населенный пункт...