A huszadik század egyik vezető tudósa lett Ernest Rutherford, aki nagycsaládban, szűkös anyagi körülmények között született Új-Zélandon. Leghíresebb az atom modelljéről és arról, hogy 1908-ban a kémiai Nobel-díj elnyerésével ő lett az első óceániai Nobel-díjas. Egyéb kitüntetések mellett Rutherfordot lovaggá ütötték, a Royal Society elnöke volt, és a nelsoni Rutherford báró címet kapta. Ismerd meg az atomfizika atyjának életét, családját, tanulmányait, tudományos pályafutását és halálát ebből a 10 érdekes tényből.

#1 James Rutherford és Martha Thompson tizenkét gyermeke közül ő volt a negyedik

Ernest Rutherford James Rutherford és felesége, Martha Thompson fia. Martha Thompson az angliai Essexből származott, míg James Rutherford a skót Perth városában élt. James és Martha fiatalon bevándoroltak Új-Zélandra. Ott ismerkedtek meg, és 1866-ban házasodtak össze. Ernest 1871. augusztus 30-án született az új-zélandi Spring Grove-ban, Nelson közelében. Ő volt a második a hét fiú közül, és a negyedik a tizenkét gyermekük közül. James elsősorban farmerként dolgozott Új-Zélandon, míg Martha angol tanítónő volt.

#2 BA, MA és BSc diplomát szerzett a Christchurch-i Canterbury College-ban, NZ

Ernest korai tanulmányait a Havelock Schoolban végezte, mielőtt ösztöndíjat nyert az új-zélandi Nelson College állami középiskolájába, a Nelson College-ba. Szinte minden tantárgyból kitűnt. Egy másik ösztöndíj lehetővé tette számára, hogy 1890-ben beiratkozzon a Christchurchben található Canterbury College-ba, az Új-zélandi Egyetem négy campusának egyikébe. Rutherford 1892-ben Bachelor of Arts (B.A.) diplomát szerzett, a következő évben pedig Master of Arts (M.A.) diplomát kapott első osztályú kitüntetéssel fizikából, matematikából és matematikai fizikából. Rutherford még egy évig Canterburyben maradt, hogy önálló kutatásokat végezzen, amiért 1894 végén megszerezte a Bachelor of Science (B.S.) fokozatot.

#3 Feltalált egy rádióhullámokat érzékelő vevőt

Heinrich Hertz német fizikus észlelte az elektromágneses sugárzást, amelyet ma rádióhullámokként ismerünk. Rutherford elhatározta, hogy megméri ezeknek a hullámoknak a hatását a mágnesezett acéltűkön, ami ahhoz vezetett, hogy feltalálja a rádióhullámok érzékeny érzékelőjét. Rutherford rádióvevője a vezeték nélküli távírásként ismert kommunikációs forradalom részévé vált. Ezzel egyúttal jelentős kutatási ösztöndíjat is nyert, hogy Angliában tanulhasson. A Cambridge-i Egyetem nemrégiben megváltoztatta szabályait, hogy más intézményekben végzettek is megszerezhessék a cambridge-i diplomát. Rutherford úgy döntött, hogy a Cambridge-i Egyetem Cavendish Laboratóriumában fog dolgozni, amelyet az elektromágneses sugárzás vezető európai szakértője, J. J. Thomson vezetett. Így Cambridge első kutatóhallgatói közé tartozott.

#4 J. J. Thomsonnal együttműködve tanulmányozta a gázok röntgensugárzás általi ionizációját

A Cambridge-ben Rutherford kezdetben továbbfejlesztette a rádióvevőjét. Fél mérföldes körzetben is képes volt rádióhullámokat észlelni, rövid ideig tartva ezzel az elektromágneses hullámok észlelésére alkalmas távolság világrekordot. Guglielmo Marconi olasz feltaláló hamarosan a vezeték nélküli távírászat vezető személyisége lett, és Rutherford figyelme másfelé terelődött. A röntgensugarakat nemrég fedezte fel Wilhelm Conrad Röntgen német fizikus. J. J. Thomson felkérte Rutherfordot, hogy működjön együtt vele annak vizsgálatában, hogyan változtatja meg a röntgensugárzás a gázok vezetőképességét. Együttműködésük vezetett ahhoz, hogy Thomson felfedezte és azonosította az első szubatomi részecskét, az elektront.

#5 Rutherford 1900-ban feleségül vette Mary Georgina Newtont

1898-ban Thomson ajánlására Rutherfordot a kanadai montreali McGill Egyetem fizika professzorává nevezték ki. A Christchurch-i Canterbury College-ban töltött utolsó évei alatt Rutherford megismerkedett és beleszeretett házinénje lányába, Mary Georgina Newtonba. A pár eljegyezte egymást, mielőtt Ernest elhagyta Új-Zélandot. Új állása lehetővé tette Ernest Rutherford számára, hogy 1900-ban az új-zélandi Christchurchben feleségül vegye Mary Newtont. A pár egyetlen gyermeke, egy Eileen Mary nevű lány 1901-ben született. Eileen később feleségül ment Sir Ralph Howard Fowler brit fizikushoz és csillagászhoz. Rutherford lánya 1930-ban, negyedik gyermeke születése után meghalt, ami lesújtotta.

#6 A radioaktivitással kapcsolatos kutatásai során felfedezte, hogy az atomok nem elpusztíthatatlanok

A McGill Egyetemre való költözése után, ahol saját kutatólaboratóriumot kapott, Rutherford az uránium által kibocsátott sugárzást kezdte tanulmányozni. Csatlakozott hozzá Frederick Soddy angol kémikus, aki 1921-ben elnyerte a kémiai Nobel-díjat. Soddyval együtt Rutherford kidolgozta a radioaktivitás magyarázataként a dezintegrációs elméletet. Felfedezte, hogy az atomok nem elpusztíthatatlanok, ahogyan azt eddig hitték, és hogy a radioaktivitás az atomok spontán szétesésével jár. Rutherford alkotta meg az alfa-, béta- és gammasugárzás három leggyakoribb típusára az alfa-, béta- és gammasugárzás kifejezéseket, amelyek azóta is használatosak. 1907-ben Rutherford felfedezte, hogy a radioaktív elemeknek felezési ideje van, és a jelenség azonosítására megalkotta a felezési idő kifejezését.

#7 Rutherford volt az első óceániai személy, aki Nobel-díjat kapott

Miközben a McGill-en tanult, Rutherford egyre nagyobb hírnevet szerzett a fizika világában. Számos kutatóhallgatót fogadott be laboratóriumába. Köztük voltak nők is, akiket a tudomány világában való csekély számuk miatt általában még nehezen ismertek el. 1908-ban Ernest Rutherford megkapta a kémiai Nobel-díjat “az elemek bomlásával és a radioaktív anyagok kémiájával kapcsolatos kutatásaiért”. Rutherford volt az első óceániai kontinensről származó személy, aki Nobel-díjat kapott. Őt tekintik az első kanadai Nobel-díjasnak is, és 2016 óta ő az egyetlen díjazott, aki a Déli-szigeten, Új-Zéland két nagyobb szigete közül a nagyobbikon született.

#8 Legnagyobb eredményének az atommag felfedezését tartják

Rutherford 1907-ben visszatért Nagy-Britanniába, hogy elfoglalja az angliai Manchesterben a manchesteri egyetem fizikai tanszékét. Itt 1909-ben Hans Geiger és Ernest Marsden kutatókkal együtt elvégezte a tudomány egyik mérföldkőnek számító kísérletét, az aranyfóliás kísérletet. Rutherford a kísérlet adatait értelmezve 1911-ben megfogalmazta az atom Rutherford-modelljét, amelyben a tömeg nagy része egy nagyon kis töltésű atommagban összpontosul, amely körül kis tömegű elektronok keringenek. Rutherford modellje fontos szerepet játszott az atomfizika és az atomfizika fejlődésének koherens alapjának kialakításában.

#9 1931-ben megkapta a Nelson báró Rutherfordja címet

Rutherfordot 1914-ben lovaggá ütötték, Sir Ernest Rutherford lett, 1931-ben pedig brit lorddá avatták, megkapta a Nelson báró Rutherfordja címet. Az első világháború alatt egy szigorúan titkos projekten dolgozott, amelynek célja a tengeralattjárók szonárral történő felderítésének gyakorlati problémáinak megoldása volt. 1919-ben Rutherford a kísérleti fizika professzora lett, és mentorát, J. J. Thomsont követte a Cambridge-i Egyetem Cavendish Laboratóriumának igazgatójaként. 1925 és 1930 között a londoni Királyi Társaság elnöke is volt. Rutherford inspiráló személyiség volt a fiatal tudósok számára, és a különböző intézetekben dolgozó kutatói közül szokatlanul sokan nyertek Nobel-díjat, köztük James Chadwick, Niels Bohr, Otto Hahn és Frederick Soddy.

#10 Rutherford váratlanul meghalt egy fojtott sérv szövődményei miatt

A harmincas évek közepén Rutherfordnak sérve volt, de hanyagul nem gyógyíttatta meg. A sérv 1937-ben fojtogatóvá vált, ami heves rosszullétet okozott neki. Rutherfordot sürgősségi műtétre kórházba szállították, de négy nappal később, 1937. október 19-én meghalt az angliai Cambridge-ben. Ekkor 66 éves volt. A Westminster apátságban temették el, Isaac Newton és más híres brit tudósok közelében. Rutherford radioaktivitással és az atom szerkezetével kapcsolatos munkái a további kutatások alapjává váltak ezeken a területeken. Számos parkot, utcát és épületet neveztek el róla. Egy krátert a Holdon és egy másikat a Marson az ő tiszteletére neveztek el Rutherfordnak. A 104-es elemet is Rutherfordiumnak nevezték el róla.

Ernest Rutherford és Niels Bohr

Niels Bohr 1911-ben ellátogatott a Sir J. J. Thomson által vezetett Cavendish laboratóriumba, de nem tudta felkelteni a nagyra becsült tudós érdeklődését. A következő évben azonban a 26 éves Bohrnak sikerült lenyűgöznie Ernest Rutherfordot, miközben kutatóhallgatóként dolgozott a manchesteri egyetem laboratóriumában. Ez volt a kezdete a kettejük közötti 25 éves barátságnak. Niels Bohr a továbbiakban Max Planck kvantumelméletét alkalmazva továbbfejlesztette a Rutherford-féle atommodellt, és megalkotta az atom forradalmi Bohr-modelljét. Bohr és Rutherford barátsága idővel egyre szorosabbá vált, és a későbbiekben feleségükkel gyakran nyaraltak együtt.