Nato in una famiglia numerosa con mezzi limitati, in Nuova Zelanda, Ernest Rutherford è diventato uno dei principali scienziati del ventesimo secolo. È famoso soprattutto per il suo modello dell’atomo e per essere la prima persona dell’Oceania a diventare un premio Nobel, vincendo il premio Nobel per la chimica nel 1908. Oltre ad altri onori, Rutherford fu nominato cavaliere, servì come presidente della Royal Society e gli fu conferito il titolo di barone Rutherford di Nelson. Conoscere la vita, la famiglia, l’educazione, la carriera come scienziato e la morte del padre della fisica nucleare attraverso questi 10 fatti interessanti.

#1 Era il quarto di dodici figli nati da James Rutherford e Martha Thompson

Ernest Rutherford era il figlio di James Rutherford e sua moglie Martha Thompson. Martha Thompson era originaria di Essex, Inghilterra, mentre James Rutherford viveva nella città scozzese di Perth. James e Martha immigrarono in Nuova Zelanda quando erano giovani. Si incontrarono lì e si sposarono nel 1866. Ernest nacque il 30 agosto 1871 a Spring Grove, vicino a Nelson, in Nuova Zelanda. Era il secondo di sette figli e il quarto di dodici figli nati da loro. James lavorò principalmente come agricoltore in Nuova Zelanda, mentre Martha era un’insegnante di scuola inglese.

#2 Ottenne le lauree BA, MA e BSc presso il Canterbury College di Christchurch, NZ

Ernest fece i suoi primi studi alla Havelock School prima di vincere una borsa di studio per frequentare il Nelson College, una scuola secondaria statale a Nelson, Nuova Zelanda. Eccelleva in quasi tutte le materie. Un’altra borsa di studio gli permise di entrare nel 1890 al Canterbury College di Christchurch, uno dei quattro campus dell’Università della Nuova Zelanda. Rutherford ottenne il suo Bachelor of Arts (B.A.) nel 1892 e l’anno successivo ottenne un Master of Arts (M.A.) con il massimo dei voti in scienze fisiche, matematica e fisica matematica. Rutherford rimase a Canterbury per un altro anno per condurre ricerche indipendenti che gli valsero la laurea in scienze (B.S.) alla fine del 1894.

#3 Inventò un ricevitore per rilevare le onde radio

Il fisico tedesco Heinrich Hertz aveva rilevato la presenza di radiazioni elettromagnetiche che ora conosciamo come onde radio. Rutherford decise di misurare l’effetto di queste onde su aghi d’acciaio magnetizzati che lo portarono a inventare un rilevatore sensibile di onde radio. Il ricevitore radio di Rutherford divenne parte della rivoluzione delle comunicazioni conosciuta come telegrafia senza fili. Gli valse anche un’importante borsa di studio per studiare in Inghilterra. L’Università di Cambridge aveva recentemente cambiato le sue regole per permettere ai laureati di altre istituzioni di ottenere una laurea a Cambridge. Rutherford decise di lavorare al Cavendish Laboratory dell’Università di Cambridge, guidato dal principale esperto europeo di radiazioni elettromagnetiche, J.J. Thomson. Fu così tra i primi studenti ricercatori di Cambridge.

#4 Collaborò con J.J. Thomson per studiare la ionizzazione dei gas tramite i raggi X

All’inizio a Cambridge, Rutherford migliorò il suo ricevitore radio. Era in grado di rilevare le onde radio a mezzo miglio, tenendo per un breve periodo il record mondiale per la distanza su cui le onde elettromagnetiche potevano essere rilevate. L’inventore italiano Guglielmo Marconi divenne presto la figura principale nel campo della telegrafia senza fili e le attenzioni di Rutherford si spostarono altrove. I raggi X erano stati recentemente scoperti dal fisico tedesco Wilhelm Conrad Röntgen. J.J. Thomson invitò Rutherford a collaborare con lui in un’indagine sul modo in cui i raggi X cambiavano la conduttività dei gas. La loro collaborazione portò alla scoperta e all’identificazione da parte di Thomson della prima particella subatomica, l’elettrone.

#5 Rutherford sposò Mary Georgina Newton nel 1900

Nel 1898, su raccomandazione di Thomson, Rutherford fu nominato professore di fisica alla McGill University di Montreal, Canada. Durante i suoi ultimi anni al Canterbury College di Christchurch, Rutherford aveva incontrato e si era innamorato della figlia della sua padrona di casa, Mary Georgina Newton. La coppia si era fidanzata prima che Ernest lasciasse la Nuova Zelanda. Il suo nuovo lavoro permise a Ernest Rutherford di sposare Mary Newton a Christchurch, Nuova Zelanda, nel 1900. L’unico figlio della coppia, una figlia di nome Eileen Mary, nacque nel 1901. Eileen avrebbe sposato Sir Ralph Howard Fowler, un fisico e astronomo britannico. La figlia di Rutherford morì dopo aver dato alla luce il suo quarto figlio nel 1930, lasciandolo devastato.

#6 Scoprì che gli atomi non erano indistruttibili durante le sue ricerche sulla radioattività

Dopo il suo trasferimento alla McGill University, dove gli fu fornito un proprio laboratorio di ricerca, Rutherford iniziò a studiare la radiazione emessa dall’uranio. Fu affiancato dal chimico inglese Frederick Soddy, che avrebbe vinto il premio Nobel per la chimica nel 1921. Con Soddy, Rutherford sviluppò la teoria della disintegrazione come spiegazione della radioattività. Scoprì che gli atomi non erano indistruttibili come si credeva e che la radioattività implicava la disintegrazione spontanea degli atomi. Rutherford coniò i termini alfa, beta e gamma per i tre tipi più comuni di radiazione nucleare, che da allora sono diventati di uso comune. Nel 1907, Rutherford scoprì che gli elementi radioattivi hanno delle emivite, coniando il termine periodo di emivita per identificare il fenomeno.

#7 Rutherford fu la prima persona dell’Oceania a vincere un premio Nobel

Mentre era alla McGill, Rutherford stava diventando sempre più famoso nel mondo della fisica. Ammise molti studenti ricercatori nel suo laboratorio. Tra loro c’erano anche donne, che di solito avevano difficoltà ad essere riconosciute a causa del loro piccolo numero nel mondo della scienza. Nel 1908, Ernest Rutherford ricevette il premio Nobel per la chimica “per le sue ricerche sulla disintegrazione degli elementi e sulla chimica delle sostanze radioattive”. Rutherford fu la prima persona del continente dell’Oceania a vincere un premio Nobel. È anche considerato il primo premio Nobel canadese e, a partire dal 2016, rimane l’unico vincitore nato nell’Isola del Sud, la più grande delle due isole maggiori della Nuova Zelanda.

#8 Il suo più grande risultato è considerato la scoperta del nucleo atomico

Nel 1907, Rutherford torna in Gran Bretagna per prendere la cattedra di fisica all’Università di Manchester a Manchester, in Inghilterra. Qui, nel 1909, insieme ai ricercatori Hans Geiger e Ernest Marsden, realizzò uno degli esperimenti più importanti della scienza: l’esperimento della lamina d’oro. Rutherford interpretò i dati dell’esperimento per formulare nel 1911 il modello Rutherford dell’atomo con la maggior parte della massa concentrata in un nucleo molto piccolo e carico, orbitato da elettroni di bassa massa. Il modello di Rutherford fu determinante per sviluppare una base coerente per lo sviluppo della fisica atomica e della fisica nucleare.

#9 Gli fu conferito il titolo di Barone Rutherford di Nelson nel 1931

Rutherford fu nominato cavaliere nel 1914 diventando Sir Ernest Rutherford, e nel 1931 fu nominato lord britannico, ricevendo il titolo di Barone Rutherford di Nelson. Durante la prima guerra mondiale, lavorò ad un progetto top secret per risolvere i problemi pratici del rilevamento dei sottomarini tramite sonar. Nel 1919, Rutherford divenne professore di fisica sperimentale e successe al suo mentore J.J. Thomson come direttore del Cavendish Laboratory dell’Università di Cambridge. Tra il 1925 e il 1930 fu anche presidente della Royal Society di Londra. Rutherford fu una figura ispiratrice per i giovani scienziati e un numero insolitamente grande di suoi ricercatori in vari istituti andò a vincere il premio Nobel, tra cui James Chadwick, Niels Bohr, Otto Hahn e Frederick Soddy.

#10 Rutherford morì inaspettatamente a causa delle complicazioni di un’ernia strangolata

A metà degli anni 30, Rutherford aveva un’ernia ma fu negligente nel farla curare. Nel 1937, si strangolò, causandogli un malessere violento. Rutherford fu ricoverato in un ospedale per un’operazione di emergenza ma morì quattro giorni dopo, il 19 ottobre 1937 a Cambridge, in Inghilterra. Aveva 66 anni. Fu sepolto nell’Abbazia di Westminster, vicino a Isaac Newton e ad altri illustri scienziati britannici. Il lavoro di Rutherford sulla radioattività e sulla struttura dell’atomo divenne la base per ulteriori ricerche nei campi. Numerosi parchi, strade ed edifici hanno preso il suo nome. Un cratere sulla luna e un altro su Marte sono stati chiamati Rutherford in suo onore. Inoltre, l’elemento 104 è chiamato Rutherfordium in suo onore.

Ernest Rutherford e Niels Bohr

Nel 1911, Niels Bohr visitò il Cavendish Laboratory diretto da Sir J.J. Thomson ma non fu in grado di attirare l’interesse dello stimato scienziato. Tuttavia, l’anno successivo, il ventiseienne Bohr, fu in grado di impressionare Ernest Rutherford mentre lavorava come studente ricercatore nel suo laboratorio all’Università di Manchester. Questo fu l’inizio di un’amicizia di 25 anni tra i due. Niels Bohr continuò a migliorare il modello Rutherford dell’atomo applicandovi la teoria quantistica di Max Planck e formando il rivoluzionario modello Bohr dell’atomo. L’amicizia tra Bohr e Rutherford crebbe con il tempo, ed essi e le loro mogli andarono spesso in vacanza insieme negli anni successivi.