На
обложке изображен Эрнест Резерфорд (1871–1937), британский физик
новозеландского происхождения.
Эрнест
Резерфорд родился в Новой Зеландии в небольшом поселке Спринг-Грув
в семье фермера и был четвертым ребенком в семье из двенадцати детей.
Мальчик имел удивительную память, богатырское здоровье и силу. Он с отличием
окончил начальную школу, получив 580 баллов из 600 возможных и премию в 50
фунтов стерлингов для продолжения учебы в колледже Нельсона. Стипендия
позволила ему продолжить обучение в Кентербери-колледже в Крайстчерче.
В те времена это был маленький университет, в котором учились всего 150
студентов, а преподавали всего семь профессоров. Резерфорд увлекся наукой
и с первого дня начал исследовательскую работу. Через несколько лет он
получил степень бакалавра и магистра искусств.
В
Кентербери-колледже Эрнест Резерфорд изучал способы намагничивания железа. Он
использовал метод высокочастотного разряда и даже придумал специальный
детектор, который помогал «ловить» электромагнитные волны. Эти исследования так
увлекли молодого ученого, что уже в 1895 году он перебрался в Великобританию
и поступил на факультет физики в Кембридже.
Эрнест
Резерфорд начал работать в Кавендишской лаборатории при университете. Он
стал первым докторантом у Джозефа Джона Томсона, который в 1895 году занимал
пост ее руководителя. Эрнест делил лабораторию с другими учеными: Джоном
Таунсендом, Джоном Мак-Леннаном и Полем Ланжевеном, с которым оставался
дружен всю жизнь.
Ученый
продолжал работу над детектором, который распознавал электромагнитные волны.
Однако он не смог получить повторную стипендию, и поэтому ему пришлось
остановить исследования и устроиться репетитором — позволить себе
Кембридж он не мог.
В
свободное время Эрнест Резерфорд помогал Томсону изучать рентгеновские лучи
и их влияние на ионизацию газов. В отличие от коллег, Резерфорд был
экспериментатором, а не теоретиком: он плохо знал математику и физику.
Однако его отличал гибкий ум и творческое мышление.
В
1898 году Резерфорд проводил опыты с ураном. Физик обнаружил, что если
поместить рядом фотопластинку, то в одном источнике радиоактивного
излучения возникали сразу два вида частиц с противоположными зарядами.
Ученый
обозначил их буквами альфа (положительный заряд) и бета (отрицательный
заряд). Через год физик Поль Вийяр открыл частицы нейтрального заряда, которые
получили название гамма-лучей. Они были намного короче, чем рентгеновские.
Альфа-частица оказалась невероятно тяжелой. Она «весила» два элементарных
электронных заряда, или четыре атомные единицы массы. Углубившись в исследования,
Эрнест Резерфорд определил, что альфа-частица равна ядру атома гелия, а бета-частица —
электрону.
Это
открытие перевернуло физику. Однако всемирную известность Резерфорд получил
гораздо позже. В 1898 году он перебрался в Канаду и стал профессором
в Монреальском университете. В течение следующих пяти лет ученый
работал над теорией радиоактивного распада: он подтвердил, что результатом
атомного превращения становилось совершенно новое вещество.
Резерфорд
совместно с физиками Гейгером и Марсденом провели серию опытов
с альфа-частицами. Ученые заметили, что частицы сильно отклонялись,
проходя через кусочек фольги. Никто не мог даже подумать о таких
результатах: принятая в то время модель атома Томсона отрицала большие
углы отклонения. Новые результаты означали, что атом состоял из крайне
маленького положительно заряженного ядра. При этом он был самым «тяжелым»: его
масса оказалась намного больше, чем у электронов, вращающихся вокруг. Эти
данные легли в основу планетарной модели атома, которую Резерфорд
разработал в 1911 году.
Еще
в 1908 году Эрнест Резерфорд получил Нобелевскую премию по химии за
исследования в области распада элементов.
Работая
в Кембридже, Резерфорд познакомился там со своей будущей женой Мэри
Джорджиной Ньютон. Она была дочерью хозяйки пансиона, где проживал Эрнест. В
1901 году у них родилась дочь Эйлин Мэри. Также всю свою жизнь он
поддерживал близкие отношения со своей матерью Мартой Резерфорд, которая была
для своего сына первой учительницей. Их взаимопонимание было удивительным,
а переписка постоянной, несмотря на то, что они почти всю жизнь прожили
вдалеке друг от друга. Когда в 1931 году 60-летнего физика, серьезного ученого,
нобелевского лауреата Эрнеста Резерфорда наградили титулом баронета и званием
лорда, он первым делом отправил в Новую Зеландию телеграмму. В ней
было всего несколько слов: «Итак — лорд Резерфорд. Заслуга более твоя, чем
моя. Люблю. Эрнест».
Эрнест
Резерфорд ушел из жизни в 1937 году в возрасте 66 лет. Его похоронили
в Вестминстерском аббатстве рядом с Ньютоном, Фарадеем и Дарвином.
В
честь Эрнеста Резерфорда названы:
- химический
элемент номер 104 в периодической системе — резерфордий, впервые
синтезированный в 1964 году и получивший данное название в 1997 году (до этого
носил название курчатовий);
- астероид
(1249) Резерфордия; открытый 3 ноября 1932 года немецким астрономом Карлом
Райнмутом в Гейдельбергской обсерватории;
- кратер
на обратной стороне Луны;
- жидкостный
ракетный двигатель «Резерфорд» частной аэрокосмической компании Rocket Lab.
