Эрнест Резерфорд: отец ядерной физики, английский рыцарь и «крокодил»

30 августа во всем научном мире отмечали 150-летие со дня рождения отца ядерной физики Эрнеста Резерфорда. Мы решили вспомнить, чем он знаменит и как изменил мир физики.

Как утверждали современники учёного, Эрнест с раннего детства стремился к знаниям. Он с отличием окончил новозеландскую школу (да, его семья жила в Новой Зеландии) и получил стипендию для учебы в университете Крайстчерча. Резерфорд с первых курсов начал заниматься наукой, но долго выбирал между физикой и математикой. Однако вскоре один из преподавателей университета, профессор Биккертон, смог увлечь перспективного студента физикой.

Своей исследовательской дальновидностью Эрнест отличился ещё в магистратуре, выбрав темой выпускной работы одну из самых животрепещущих тем физики того времени: «Намагничивание железа при высокочастотных разрядах». Этим вопросом в своё время занимались такие мастодонты научной мысли как Генрих Герц, Александр Попов и Гульельмо Маркони.

После обучения он отправился в Англию, где начал работу в Кавендишской лаборатории в Кембридже. Через год, в 1896 году, министерство почт Великобритании выделило деньги Маркони на работу с радиоволнами. Этой же темой решил заняться и Резерфорд.

Период с 1895 по 1897 годы был знаковым на открытия в области физики: Вильгельм Рентген открыл X-лучи, Анри Беккерель ввёл понятие радиоактивности, а супруги Кюри стали активно изучать эту сферу. Примерно тогда же, в 1897 году, Резерфорд впервые занялся исследование урановых солей. К тому времени его работа по электропроводности газов стала предвестницей открытия строения атома.

В начале 1898 года Эрнест приступил к исследованиям урановой радиации и его электрической проводимости. В итоге он открыл альфа- и бета- излучения. Осенью 1898 года Резерфорд стал профессором в университете. Свои последующие научные работы он проводил уже в качестве полноценного сотрудника университета. Летом 1899 года ученый открыл «эманацию тория» (с радиоактивным изотопом радона-220) и ввёл понятие «возбужденной радиоактивности». Вскоре Резерфорд понял, что для его дальнейших исследований ему необходим химик, поэтому он стал сотрудничать с молодым химиком из Оксфорда Фредериком Содди (который в будущем станет Нобелевским лауреатом).

В 1903 году Резерфорд и Содди опубликовали работу, которая сделала их знаменитыми, - «Причина и природа радиоактивности», основой которой была теория радиоактивного распада.

В 32 года Эрнест Резерфорд стал академиком Лондонской королевской академии. Спустя шесть лет, в 1907 году, он стал главой отделения физики в университете Манчестера. Уже через год Эрнест стал лауреатом Нобелевской премии «за исследования в области распада элементов в химии радиоактивных веществ».

В Манчестере Резерфорд познакомился с Гансом Гейгером. Вместе они написали статью «Заряд и природа альфа-частицы». На основании этой работы Эрнест продвинулся к понимаю строения атома.

В 1914 году король Великобритании Георг V посвятил Резерфорда в рыцари.

Спустя 17 лет барон Эрнест Резерфорд Нельсонский утвердил свой геральдический герб, на котором изображён символ Новой Зеландии — птица киви. Кроме того, на гербе можно увидеть график экспоненты — кривую, характеризующую постепенный процесс уменьшения числа радиоактивных атомов с течением времени.

В качестве девиза для своего баронского герба Резерфорд выбрал цитату из Лукреция Primordia Quaerere Rerum (в переводе с латинского: «Искать первопричины вещей»). Этому принципу он следовал в своей научной работе всю жизнь.

Стремительное развитие научной мысли Резерфорда приостановила Первая мировая война. Его исследования возобновились только по её окончанию.

Через три года, в 1921 году, в его лабораторию приехал молодой российский физик Петр Капица. Тогда наш соотечественник назвал Нобелевского лауреата «крокодилом» из книги про Питера Пэна.

Как позднее объяснял сам советский физик, он сравнил Резерфорда именно с этим животным, потому что крокодил «никогда не поворачивает назад и потому может символизировать Резерфордовскую проницательность и его стремительное продвижение вперед».

В 1933 году в Кембридже открыли здание лаборатории Петра Капицы и на её стене был изображён крокодил – «символ Резерфорда». Во время церемонии дверь лаборатории открыли позолоченным ключом в форме крокодила. Сам отец ядерной физики подтвердил, что на стене здания изображён именно он.

Эрнест Резерфорд умер в 1937 году от ущемления грыжи. Ему было 66 лет. Он был похоронен в Вестминстерском аббатстве, рядом с могилами Ньютона, Дарвина и Фарадея.

После своей смерти учёный оставил три тома работ по физике, понятие радиоактивности и модель строения атома. Следующие поколения исследователей отдали должное достижениям Эрнеста и назвали в его честь 104 элемент в таблице Менделеева — «резерфордий».