Էռնեստ Ռեզերֆորդ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Picto Info sciences exactes.png
Էռնեստ Ռեզերֆորդ
Ernest Rutherford
Ernest Rutherford LOC.jpg
Ծնվել է օգոստոսի 30, 1871({{padleft:1871|4|0}}-{{padleft:8|2|0}}-{{padleft:30|2|0}})
Նելսոն
Մահացել է հոկտեմբերի 19, 1937({{padleft:1937|4|0}}-{{padleft:10|2|0}}-{{padleft:19|2|0}}) (66 տարեկանում)
Քեմբրիջ
Գերեզման Վեստմինստերյան աբբայություն
Բնակության վայր(եր) Անգլիա Անգլիա
Քաղաքացիություն Flag of New Zealand.svg Նոր Զելանդիա
Flag of the United Kingdom.svg Միացյալ Թագավորություն
Մասնագիտություն միջուկային ֆիզիկոս, քիմիկոս և ֆիզիկոս
Հաստատություն(ներ) Մանչեսթերի համալսարան և ՄաքԳիլի համալսարան
Անդամակցություն Վաստակի շքանշան, Լոնդոնի թագավորական ընկերություն, Լեոպոլդինա, Պապական գիտությունների ակադեմիա, Բավարիական գիտությունների ակադեմիա, ԽՍՀՄ գիտությունների ակադեմիա և Շվեդիայի թագավորական գիտությունների ակադեմիա
Ալմա մատեր Քենթերբերիի համալսարան, Քեմբրիջի համալսարան, Թրինիթի քոլեջ և Նելսին քոլեջ
Գիտական աստիճան բակալավրատ, արվեստների մագիստրոս, գիտության բակալավր և գիտությունների դոկտոր
Գիտական ղեկավար Ալեքսանդր Ուիլյամ Բիքերթոն և Ջոզեֆ Թոմպսոն
Եղել է գիտական ղեկավար Նազիր Ահմեդ, Նորման Ալեքսանդր, Էդուարդ Վիկտոր Էփլթոն, Ռոբերտ Ուիլիամ Բոյլ, Ռաֆի Մուհամադ Չադհրի, Ալեքսանդր Մաքալոյ, Սեսիլ Փաուել, Հենրի ԴեՎոլֆ Սմիթ, Էռնեստ Ուոլտոն, Շարլ Էրիլ Ուին-Ուիլիամս, Q561752?, Q57189?, Պյոտր Կապիցա, Q1176634? և Q3306233?
Ինչով է հայտնի Միջուկային ֆիզիկայի «հայր»
Ազդել է Պյոտր Կապիցա, Պատրիկ Բլեկետ, Ֆրեդերիկ Սոդդի, Էռնեստ Ուոլտոն, Ջեյմս Չադվիկ, Ջոն Կոկրոֆտ, Էդուարդ Վիկտոր Էփլթոն
Պարգևներ Հեկտորի հուշամեդալ, Քիմիայի Նոբելյան մրցանակ, Մատեուչի մեդալ, Կոպլիի մեդալ, Ֆրանկլինի մեդալ, Էլիոտ Կրեսոնի մեդալ, Լոնդոնի թագավորական ընկերության անդամ և Ֆարադեյի դասախոսության նրցանակ
Ernest Rutherford Վիքիպահեստում

Էռնեստ Ռեզերֆորդ (անգլ.՝ Ernest Rutherford, օգոստոսի 30, 1871, Նելսոն - հոկտեմբերի 19, 1937, Քեմբրիջ), անգլիացի ֆիզիկոս, ծնունդով Նոր Զելանդիայից։

Որպես α-մասնիկների աղբյուր Ռեզերֆորդն օգտագործեց կապարե գլանի մեջ տեղադրված ռադիումի պատրաստուկ։ Նեղ ճեղքից α-մասնիկների հոսքն ընկնում էր ոսկու մի քանի միկրոն հաստությամբ թիթեղի վրա։ Թիթեղի ետևում դրված էր ցինկի սուլֆիդով պատված էկրանը, որին բախվելով` α-մասնիկն առաջ էր բերում առկայծում։

Իր փորձարարական հայտնագործություններով Ռեզերֆորդը դրեց ատոմի կառուցվածքի և ռադիոակտիվության ժամանակակից ուսմունքի հիմքերը։ Նա առաջինն է ուսումնասիրել ռադիոակտիվ նյութերի ճառագայթման բաղադրությունը։ Ռեզերֆորդը բացահայտել է ատոմային միջուկների գոյությունը և առաջինն է իրականացրել ատոմային միջուկների արհեստական փոխակերպումները։ Նրա դրած բոլոր փորձերը ունեին հիմնարար բնույթ, աչքի էին ընկնում բացառիկ պարզությամբ և հստակությամբ։

Կենսագրություն[խմբագրել]

Դեռ ուսանողական տարիներին հետաքրքրվել է անթել հեռագրության համար էլեկտրամագնիսական ալիքներն օգտագործելու հարցերով և պատրաստել էլեկտրամագնիսական տատանումների մագնիսական դետեկտոր։ Այդ աշխատանքների համար, համալսարանն ավարտելուն պես (1894) Էռնստ Ռեզերֆորդին շնորհվում է թոշակ, որը հնարավորություն է ընձեռում նրան գիտական գործունեությունը շարունակել Անգլիայում, Կավենդիշի լաբորատորիայում։ Այստեղ, Զ․ Ջ․ Թոմսոնի ղեկավարությամբ, ուսումնասիրել է իոնացման պրոցեսները գազերում և ռադիոակտիվության երևույթը։ 1897 թվականին հրավիրվել է Կանադա և գլխավորել ՄակԴիլլի (Մոնրեալ) համալսարանի ֆիզիկայի ամբիոնը։ 1907-1919 թվականներին եղել է Մանչեստրի համալսարանի ֆիզիկայի ամբիոնի վարիչ, իսկ 1919 թվականից մինչև կյանքի վերջը՝ Քեմբրիջի համալսարանի պրոֆեսոր և Կավենդիշի լաբորատորիայի դիրեկտոր։ Է. Ռեզերֆորդը գիտափորձով ցույց տվեց, որ ատոմն ունի միջուկային կառուցվածք, ընդ որում՝ միջուկն ունի դրական լիցք և ատոմում զբաղեցնում շատ փոքր ծավալ։ Այդուհանդերձ, ատոմի գրեթե ողջ զանգվածը կենտրոնացած է միջուկում։

1910 թվականին գիտնականը, իր աշակերտների հետ որպես թիրախ ընտրելով մեծ պլաստիկությամբ օժտված ոսկու բարակ թիթեղը, դա «ռմբակոծում» է a(ալֆա) մասնիկներով, որոնց մեծ մասն անարգել անցնում էր թիթեղի միջով և հետք թողնում դրա հետևում տեղադրված լուսարձկող էկրանի վրա։ Այդ մասնիկների շատ փոքր մասն էր շեղվում ուղիղ ընթացքից և միայն հատուկենտներն էին վերադառնում։

Հետագայում, պատմելով իր հանրահայտ գիտափորձի և a-մասնիկնների հատադարձի մասին, Է. Ռեզերֆորդը այսպես է նկարագրել այդ ուշագրավ երևոյթը.

Aquote1.png «Դա նույնքան անհավանական է, որքան եթե 15-դույմանոց արկով կրակեք ծխախոտի թղթի վրա, և արկը դարձացատկով հետ դառնա ու ընկնի ձեզ վրա»։ Aquote2.png


Գիտական գործունեություն[խմբագրել]

1911 Solvay conference.jpg
Transmutacion de rutherford.png

Էռնստ Ռեզերֆորդի հիմնական աշխատանքները վերաբերում են ատոմային միջուկի ֆիզիկային։ Նա բացահայտել է, որ ռադիոակտիվ նյութի ճառագայթմանը մասնակցում են երկու տեսակի մասնիկներ՝ α- և β-ճառագայթները, ու փորձերով ցույց տվել, որ β-ճառագայթները էլեկտրոնների հոսք են, իսկ α-ճառագայթները՝ հելիումի ատոմների միջուկներ։ 1900 թվականին, թորիումի հատկություններն ուսումնասիրելիս, հայտնաբերել է նոր ռադիոակտիվ տարր՝ ռադոնը։ 1903 թվականին, Ֆ․ Սոդդիի հետ առաջարկել է մի տեսություն, որտեղ ռադիոակտիվությունը բացատրվել է որպես պարբերական համակարգի մի տարրի ատոմների ինքնակամ փոխակերպում մի այլ տարրի ատոմների։ Այս աշխատանքների համար 1908 թվականին արժանացել է նոբելյան մրցանակի։ Նյութի միջով անցնող α մասնիկների ցրումն ուսումնասիրելիս (տես Ռեզերֆորդի բանաձև) հանգել է այն եզրակացության, որ ատոմների կենտրոնում գոյություն ունի դրական լիցքով զանգվածեղ միջուկ։ 1911 թվականին առաջարկել է ատոմի մոլորակային մոդելը, որը հիշեցնում է Արեգակնային համակարգը, կենտրոնում գտնվում է դրական միջուկը, որի շուրջը տարբեր ուղեծրերով պտտվում են էլեկտրոնները (այս մոդելի հիման վրա Ն․ Բորը 1913 թվականին ստեղծել է ատոմի և սպեկտրների տեսությունը)։ 1919 թվականին Էռնստ Ռեզերֆորդին հաջողվել է ազոտի ատոմը ռմբակոծելով α մասնիկներով, ստանալ թթվածնի ատոմ, իսկ այդ փոխակերպման հետեանքով առաջացող ջրածնի արագ միջուկները նրա առաջարկությամբ կոչվել են պրոտոններ։ 1921 թվականին ենթադրել է չեզոք մասնիկի՝ նեյտրոնի գոյության հնարավորությունը։ Էռնստ Ռեզերֆորդի հետագա աշխատանքները վերաբերում են տարբեր տարրերի արհեստական ռադիոակտիվության երևույթի ուսումնասիրմանը։ Էռնեստ Ռեզերֆորդն իր առջև նպատակ դրեց ստուգել ատոմի Թոմսոնի մոդելի իսկությունը։ Այդ ժամանակ արդեն հայտնի էր նյութերի հետազոտման α-մասնիկների ցրման եղանակը։ α-մասնիկը հելիումի իոնացված (առանց էլեկտրոնների) ատոմ է, որի զանգվածը մոտ 7350 անգամ մեծ է էլեկտրոնի զանգվածից, իսկ լիցքը հավասար է էլեկտրոնի լիցքի բացարձակ արժեքի կրկնապատիկին։

Որպես α-մասնիկների աղբյուր Ռեզերֆորդն օգտագործեց կապարե գլանի մեջ տեղադրված ռադիումի պատրաստուկ։ Նեղ ճեղքից α-մասնիկների հոսքն ընկնում էր ոսկու մի քանի միկրոն հաստությամբ թիթեղի վրա։ Թիթեղի ետևում դրված էր ցինկի սուլֆիդով պատված էկրանը, որին բախվելով` α-մասնիկն առաջ էր բերում առկայծում։

Ռեզերֆորդը չափեց ընկնող փնջի ուղղության նկատմամբ տարբեր անկյունների տակ ցրված α-մասնիկների քանակը։ Ըստ Ռեզերֆորդի, եթե Թոմսոնի մոդելը ճիշտ էր, ապա ատոմում դրական լիցքավորված նյութը շատ նոսր պետք է լիներ (ջրից 20 անգամ նոսր), և α-մասնիկների փունջն իր շաևժման ուղղությունն էական չափով չպետք է փոխեր։ Իսկապես, քանի որ α-մասնիկները մոտ 7350 անգամ ծանր էին էլեկտրոններից և մեծ արագությամբ ընկնում էին ոսկու թիթեղի վրա, ապա էլեկտրոնները չեն կարող էականորեն փոխել դրանց հետագիծը։

α-մասնիկների հետագիծը կարող է փոխել ատոմի դրական լիցքը` կուլոնյան վանողությա ուժի պատճառով։ Հավարկների համաձայն` այդ ուժն ամենամեծ արժեքն է ընդունում ատոմի գնդի (ատոմի) մակերևույթին, իսկ ատոմի կենտրոնում այն հավասար է 0-ի։

Ռեզերֆորդի փորձերը ցույց տվեցին, որ α-մասնիկների մեծամասնությունն անցնում է թիթեղի միջով` առանց փոխազդելու նրա հետ, իսկ ոչ մեծ թվով մասնիկներ շեղվում են մի քանի աստիճանով։ Մեծ անկյունների տակ էկրանին հարվածում էին հատուկենտ α-մասնիկներ։

Ռեզերֆորդը, չակնկալելով դրական արդյունք, այնուամենայնիվ, իր աշխատակիցներից մեկին հանձնարարեց երկրորդ էկրանը տեղադրել թիթեղից առաջ ու չափումներ կատարել։ Պարզվեց, որ թիթեղից ետ թռչող α-մասնիկներ հայտնաբերվել էին։ Թոմսոնի մոդելի շրջանակներում այդ փաստը բացատրելն անհնար էր։ Ռեզերֆորդի պատկերավոր համեմատությամբ` դա հավասարազոր էր նրան, որ 15-դյույմանոց արկով ծխախոտե թղթին կրակելիս արկը, թղթից անդրադառնալով, հարվածեր կրակողին։

Այսպիսով, Ռեզերֆորդը փորձնականորեն հաստատեց, որ α-մասնիկները, բախվելով ոսկու ատոմներին, փոխում են իրենց շարժման ուղղությունը, իսկ դրանց մի փոքր մասը ետ է շպրտվում թիթեղից, այսինքն` շեղվում է 90 աստիճանից մեծ անկյունով։ α-մասնիկը կարող է ետ շպրտվել` հանդիպելով իրենից զգալի մեծ զագված ունեցող, տարածության փոքր մասում տեղայնացված և դրականորեն լիցքավորված մասնիկի։

Այս արդյուքները բացատրելու համար Ռեզերֆորդը ենթադրեց, որ ատոմի համարյա ողջ զանգվածը տեղադրված է նրա կենտրոնում` միջուկում։ α-մասնիկների մեծ մասն անարգել անցնում է ատոմի միջով. այն մասնիկները, որոնք անցնում են միջուկին շատ մոտիկ, շեղվում են իրենց նախնական ուղղությունից, և միայն միջուկին շատ մոտեցած մասնիկներն են ցրվում 90 աստիճանից մեծ անկյուններով։

Ընդհանրացնելով փորձում ստացված արդյունքները`1911 թվականին Ռեզերֆորդը առաջարկեց ատոմի նոր` մոլորակային մոդել։ Ըստ այդ մոդելի` ատոմի կենտրոնում գտնվում է միջուկը, որտեղ կենտրոնացված է ատոմի գրեթե ողջ զանգվածը և որը լիցքավորված է դրական լիցքով` դրական լիցքավորված մասնիկները պրոտոններն են։ Քանի որ ատոմն էլեկտրաչեզոք է, ուրեմն ատոմում կա պրոտոնների թվին հավասար էլեկտրոն, որոնք պտտվում են միջուկի շուրջը։

Համագարծակցությունը այլ հանրաճանաչ ֆիզիկոսների և երկրների հետ[խմբագրել]

Էռնստ Ռեզերֆորդ գիտության խոշոր կազմակերպիչ էր․ նա դաստիարակել է ֆիզիկոսների մեծ դպրոց (Հ․ Մոզլի, Ջ․ Չադվիկ Ջ․ Կոկրոֆտ, Մ․ Օլիֆանտ, Ն․ Բոր, Վ․ Հայտլեր, Հ․ Դեյգեր, Օ․ Հան և ուրիշներ)։ Խորհրդային ֆիզիկոսներից նրա մոտ աշխատել են Պ․ Լ․ Կապիցան և Յու․ Բ․ Խարիտոնը։ Էռնստ Ռեզերֆորդի աշխատանքներն արժանացել են համաշխարհային ճանաչման, նա ընտրվել է շատ երկրների ակադեմիաների ու գիտական ընկերությունների անդամ, այդ թվում նաև ԽՍՀՄ ԳԱ պատվավոր անդամ (1924

Մրցանակներ[խմբագրել]

Ռեզերֆորդը Նոբելյան մրցանակ է ստացել քիմիայի բնագավառում 1908 թվականին ատոմի կառուցվածքի և ռադիոակտիվ նյութերի քիմիայի ուսումնասիրությունների համար։

Աղբյուր[խմբագրել]

  • Գ. Յա. Մյակիշև, Բ. Բ. Բուխովցև «Ֆիզիկա», 1992 թ, «Լույս» հրատարակչություն

Արտաքին հղումներ[խմբագրել]