Περί Φυσικής

O πατέρας της πυρηνικής φυσικής

Γιος Άγγλων μεταναστών, ο Έρνεστ Ράδερφοντ γεννήθηκε στο Νέλσον της Νέας Ζηλανδίας το 1871. Όντας καλός μαθητής, κέρδισε υποτροφία για το πανεπιστήμιο από το οποίο αποφοίτησε με μία ακόμη υποτροφία για μεταπτυχιακές σπουδές στο Πανεπιστήμιο του Κέημπριτζ, που αποτέλεσε σημείο καμπής στη ζωή του. Εκεί συνάντησε τον Τζ. Τόμσον (που σύντομα θα ανακάλυπτε το ηλεκτρόνιο), ο οποίος τον ενθάρρυνε να ασχοληθεί με τις τότε νεοανακαλυφθείσες ακτίνες Χ.

Επρόκειτο για την αρχή μιας μακράς, παραγωγικής καριέρας στην ατομική φυσική. Ο Ράδερφορντ μέσω συνεχούς έρευνας όρισε μερικές από τις πιο βασικές αρχές στον τομέα: ακτίνες άλφα, βήτα και γάμμα, πρωτόνιο, νετρόνιο, ημιζωή, θυγατρικά άτομα. Αρκετοί από τους κορυφαίους φυσικούς του 20^ου αιώνα σπούδασαν υπό την σκέπη του, μεταξύ των οποίων οι Νιλς Μπορ, Τζέιμς Τσάντγουικ και Ρόμπερ Οπενχάιμερ.

Ήδη από νωρίς, ανακάλυψε ότι όλα τα γνωστά ραδιενεργά στοιχεία εκπέμπουν δύο ειδών ακτινοβολίες: θετικά και αρνητικά φορτισμένες, άλφα ή βήτα. Κατέδειξε ότι κάθε ραδιενεργό στοιχείο έχει ένα ορισμένο χρόνο που απαιτείται για να παρακμάσουν τα μισά άτομά του (ημιζωή). Το 1901-02, συνεργάστηκε με τον Φρέντερικ Σόντι, με τον οποίο απέδειξαν ότι όλα τα ραδιενεργά στοιχεία μεταπίπτουν βάσει συγκεκριμένων νόμων σε άλλα στοιχεία. Πολλοί επιστήμονες της εποχής περιφρόνησαν τη θεωρία χαρακτηρίζοντάς την αλχημεία. Αλλά οι δημοσιεύσεις και τα επιτεύγματα του Ράδερφοντ, μέχρι το 1904, του έδωσαν την αναγνώριση. Ήταν ένας εξαιρετικά ενεργητικός ερευνητής: σε περίοδο επτά ετών, εξέδωσε 80 εργασίες.

Το 1907 μετακινήθηκε στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ και μαζί με τον Χανς Γκάιγκερ οργάνωσαν ένα κέντρο για να μελετήσουν την ακτινοβολία. Το 1909 ξεκίνησε τα πειράματα που επρόκειτο να αλλάξουν το πρόσωπο της φυσικής. Ανακάλυψε τον πυρήνα του ατόμου και ανέπτυξε ένα μοντέλο του ατόμου παρόμοιο με το ηλιακό σύστημα. Όπως και οι πλανήτες, τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω από ένα πυρήνα σαν τον Ήλιο. Η αποδοχή αυτού του μοντέλου μεγάλωσε μετά την τροποποίησή του από τον Νιλς Μπορ. Για το έργο του στην ακτινοβολία και τον πυρήνα του ατόμου, ο Ράδερφορντ, αν και φυσικός, κέρδισε, το 1908, το Νόμπελ Χημείας. Το 1914, χρίστηκε ιππότης.

Κατά τη διάρκεια του Α’ Π.Π., εγκατέλειψε την έρευνα για να βοηθήσει το βρετανικό Υπουργείο Ναυτικών με τα προβλήματα της ανίχνευσης υποβρυχίων, αλλά σύντομα επέστρεψε στο εργαστήριο. Κατόρθωσε να παράγει την αποικοδόμηση ενός μη-ραδιενεργού ατόμου, αποσπώντας ένα υποατομικό σωματίδιο. Το σωματίδιο είχε θετικό φορτίο, επομένως είχε προέλθει από τον πυρήνα: ονόμασε αυτό το νέο σωματίδιο πρωτόνιο. Με αυτό το πείραμα, ήταν ο πρώτος που δημιούργησε «πυρηνική αντίδραση».

Η θερμή, εξωστρεφής προσωπικότητά του τον καθιστούσε σπουδαίο μέντορα σε ερευνητές που προσελκύονταν από τα επιστημονικά επιτεύγματά του. Με το πέρασμα των χρόνων εγκατέλειψε την άμεση έρευνα και ανέλαβε περισσότερο τον ρόλο της εποπτείας. Το 1931, έγινε ο Πρώτος Βαρόνος Ράδερφοντ του Νέλσον, επιτρέποντάς του να συμμετάσχει στη Βουλή των Λόρδων. Ήταν βαθιά αντιναζιστής και το 1933 χρημάτισε ως πρόεδρος του Academic Assistance Council, το οποίο βοηθούσε επιστήμονες πρόσφυγες από τη Γερμανία. Παρ’ όλα αυτά, αρνήθηκε προσωπικά τη βοήθεια στον χημικό Φριτς Χάμπερ, ο οποίος έπαιξε κεντρικό ρόλο στη δημιουργία χημικών όπλων στον Α’ Π.Π. και είχε αναγκαστεί να φύγει από τη Γερμανία λόγω της εβραϊκής του ταυτότητας. Ο Ράδερφορντ πέθανε το 1937, δύο χρόνια πριν από την ανακάλυψη της πυρηνικής σχάσης.

Μία από τις διάσημες φράσεις του είναι ότι «η επιστήμη είναι είτε φυσική είτε συλλογή γραμματοσήμων».

Πηγή: focusmag.gr