सभी विज्ञान या तो भौतिकी है या टिकट संग्रह है।
Ernest Rutherford एक न्यूजीलैंड में जन्मा British भौतिकविद् था जो परमाणु भौतिकी के जनक के रूप में जाना जाता है। Encyclopædia Britannica उसे Michael Faraday के बाद सबसे महान प्रयोगकर्ता मानता है।
शुरुआती कार्य में, Rutherford ने रेडियोएक्टिव अर्ध-आयु की अवधारणा, रेडियोएक्टिव तत्व radon की खोज की, और alpha और beta विकिरण को अलग किया और नाम दिया। यह कार्य Montreal, Quebec, Canada में McGill University में किया गया था। यह 1908 में उसे दिए गए Chemistry में Nobel Prize का आधार है "तत्वों के विघटन और रेडियोएक्टिव पदार्थों की रसायन विज्ञान में उसकी जांचों के लिए", जिसके लिए वह पहला Canadian और Oceanian Nobel laureate था।
Rutherford 1907 में Victoria University of Manchester आज University of Manchester में UK चला गया, जहां उसने और Thomas Royds ने साबित किया कि alpha विकिरण helium नाभिक हैं। Rutherford ने Nobel laureate बनने के बाद अपना सबसे प्रसिद्ध कार्य किया। 1911 में, हालांकि वह यह साबित नहीं कर सका कि यह सकारात्मक या नकारात्मक है, उसने सिद्धांत दिया कि परमाणुओं का charge एक बहुत छोटे नाभिक में केंद्रित है, और इस तरह Rutherford model of the atom का अग्रदूत बना, Hans Geiger और Ernest Marsden के gold foil experiment द्वारा Rutherford scattering की उसकी खोज और व्याख्या के माध्यम से। उसने 1917 में पहली कृत्रिम रूप से प्रेरित परमाणु प्रतिक्रिया की, जहां nitrogen नाभिक को alpha कणों से बमबारी की गई। परिणामस्वरूप, उसने एक subatomic कण के उत्सर्जन की खोज की जिसे 1919 में उसने "hydrogen atom" कहा लेकिन 1920 में उसने अधिक सटीकता से proton नाम दिया।
Rutherford 1919 में University of Cambridge में Cavendish Laboratory का Director बना। उसके नेतृत्व के तहत 1932 में James Chadwick द्वारा neutron की खोज की गई और उसी वर्ष नाभिक को पूरी तरह नियंत्रित तरीके से विभाजित करने का पहला प्रयोग उसके निर्देशन में काम करने वाले छात्रों John Cockcroft और Ernest Walton द्वारा किया गया। 1937 में उसकी मृत्यु के बाद, उसे Westminster Abbey में Sir Isaac Newton के पास दफनाया गया। रासायनिक तत्व rutherfordium तत्व 104 का नाम 1997 में उसके बाद रखा गया।
जीवनी
प्रारंभिक जीवन और शिक्षा
Ernest Rutherford James Rutherford का पुत्र था, एक किसान, और उसकी पत्नी Martha Thompson, मूल रूप से Hornchurch, Essex, England से। James ने Perth, Scotland से New Zealand में प्रवास किया था, "थोड़ा flax और बहुत सारे बच्चों को पालने के लिए"। Ernest का जन्म Brightwater में, Nelson के पास, New Zealand में हुआ था। उसका पहला नाम गलती से 'Earnest' spelled किया गया था जब उसका जन्म registered किया गया था। Rutherford की माता Martha Thompson एक schoolteacher थी।
उसने Havelock School में और फिर Nelson College में अध्ययन किया और University of New Zealand, Canterbury College में अध्ययन करने के लिए scholarship जीती, जहां वह debating society में भाग लेता था और rugby खेलता था। अपनी BA, MA और BSc प्राप्त करने के बाद, और दो साल का research करने के बाद जिसके दौरान उसने एक नया रेडियो रिसीवर का आविष्कार किया, 1895 में Rutherford को Royal Commission for the Exhibition of 1851 से 1851 Research Fellowship दी गई, Cambridge के Cavendish Laboratory, University of Cambridge में postgraduate study के लिए England जाने के लिए। वह उन पहले 'aliens' में से था जिन्हें Cambridge degree के बिना University में research करने की अनुमति दी गई थी, J. J. Thomson के नेतृत्व में, जिससे अधिक रूढ़िवादी Cavendish सदस्यों से ईर्ष्या पैदा हुई। Thomson के प्रोत्साहन के साथ, वह आधे मील पर radio waves detect करने में कामयाब रहा और briefly ने electromagnetic waves detect करने की दूरी के लिए विश्व record रखा, हालांकि जब उसने 1896 में British Association meeting में अपने परिणाम प्रस्तुत किए, तो उसे पता चला कि वह Guglielmo Marconi द्वारा पार किया गया था, जो भी lecture दे रहा था।
1898 में, Thomson ने Rutherford को Montreal, Canada में McGill University में एक position के लिए recommend किया। वह Hugh Longbourne Callendar को replace करना था जो physics के Macdonald Professor की कुर्सी पर था और Cambridge आ रहा था। Rutherford को स्वीकार कर लिया गया, जिसका मतलब 1900 में वह Mary Georgina Newton 1876–1954 से विवाह कर सकता था जिससे वह New Zealand छोड़ने से पहले engaged था; वे Christchurch में Papanui के St Paul's Anglican Church में विवाहित हुए, उनकी एक बेटी थी, Eileen Mary 1901–1930, जिसने physicist Ralph Fowler से विवाह किया। 1901 में, Rutherford को University of New Zealand से DSc मिला। 1907 में, वह Victoria University of Manchester में physics की कुर्सी लेने के लिए Britain लौट आया।
बाद के वर्ष और सम्मान
Rutherford को 1914 में knighted किया गया। World War I के दौरान, वह sonar द्वारा submarine detection की व्यावहारिक समस्याओं को हल करने के लिए एक top secret project पर काम करता था। 1916 में, उसे Hector Memorial Medal दिया गया। 1919 में, वह J. J. Thomson के उत्तराधिकारी के रूप में Cavendish में लौट आया और Cavendish professor और Director बना। उसके under, Nobel Prizes दिए गए James Chadwick को 1932 में neutron की खोज के लिए, John Cockcroft और Ernest Walton को एक experiment के लिए जो atom को split करना कहलाता था एक particle accelerator का उपयोग करके, और Edward Appleton को ionosphere के अस्तित्व को demonstrate करने के लिए। 1925 में, Rutherford ने New Zealand Government को शिक्षा और research को support करने के लिए आह्वान किया, जिससे 1926 में Department of Scientific and Industrial Research DSIR का गठन हुआ। 1925 और 1930 के बीच, वह Royal Society का President रहा, और बाद में Academic Assistance Council का president, जिसने Germany से लगभग 1,000 विश्वविद्यालय refugees की मदद की। उसे 1925 New Year Honours में Order of Merit में नियुक्त किया गया था और 1931 में Baron Rutherford of Nelson, of Cambridge in the County of Cambridge के रूप में peerage में उन्नत किया गया, एक title जो 1937 में उसकी unexpected death पर extinct हो गई। 1933 में, Rutherford T. K. Sidey Medal के दोनों inaugural recipients में से एक था, Royal Society of New Zealand द्वारा outstanding scientific research के लिए award के रूप में स्थापित।
उसकी मृत्यु से कुछ समय पहले, Rutherford के पास एक छोटी hernia थी, जिसे ठीक करवाने के लिए वह neglect करता रहा, और यह strangulated हो गई, जिससे वह violently बीमार हो गया। London में एक emergency operation के बावजूद, वह चार दिन बाद की मृत्यु हुई जिसे physicians ने "intestinal paralysis" कहा, Cambridge में। Golders Green Crematorium में cremation के बाद, उसे Westminster Abbey में burial की high honour दी गई, Isaac Newton के पास और अन्य illustrious British scientists के पास।
वैज्ञानिक अनुसंधान
Cambridge में, Rutherford ने J. J. Thomson के साथ X-rays के conductive effects पर gases के काम करना शुरू किया, यह काम जो electron की खोज की ओर ले गया जिसे Thomson ने 1897 में दुनिया को present किया। Becquerel के uranium के साथ अनुभव के बारे में सुनकर, Rutherford ने उसकी radioactivity की खोज शुरू की, दो types की खोज की जो X-rays से अलग थे उनकी penetrating power में। Canada में अपना research जारी रखते हुए, उसने alpha ray और beta ray शब्द 1899 में दोनों distinct types of radiation को describe करने के लिए तैयार किए। उसने फिर पाया कि thorium ने एक gas दी जिसने एक emanation का उत्पादन किया जो स्वयं radioactive था और अन्य substances को coat करेगा। उसे पता चला कि इस radioactive material के किसी भी आकार के नमूने में invariably समान समय लगता था आधे नमूने के decay के लिए – उसकी "half-life" 11½ मिनट इस case में।
1900 से 1903 तक, उसे McGill में युवा chemist Frederick Soddy Nobel Prize in Chemistry, 1921 द्वारा join किया गया था जिसके लिए उसने thorium emanations की पहचान करने की समस्या निर्धारित की। एक बार जब उसने सभी normal chemical reactions को eliminate कर दिया, Soddy ने सुझाव दिया कि यह inert gases में से एक होना चाहिए, जिसका नाम उन्होंने thoron रखा बाद में radon का एक isotope पाया गया। उन्होंने thorium का एक अन्य type भी पाया जिसे उन्होंने Thorium X कहा, और helium के traces खोजते रहे। उन्होंने William Crookes से "Uranium X" के नमूनों और Marie Curie से radium के साथ भी काम किया।
1903 में, उन्होंने अपना "Law of Radioactive Change" प्रकाशित किया, अपने सभी experiments को account करने के लिए। तब तक, atoms को सभी matter का indestructible basis माना जाता था और हालांकि Curie ने सुझाव दिया था कि radioactivity एक atomic phenomenon था, radioactive substances के atoms के breaking up का विचार एक radically नया विचार था। Rutherford और Soddy ने demonstrate किया कि radioactivity में atoms का spontaneous disintegration अन्य, अभी तक, unidentified matter में था। Chemistry में 1908 का Nobel Prize Ernest Rutherford को दिया गया था "तत्वों के विघटन और रेडियोएक्टिव पदार्थों की रसायन विज्ञान में उसकी जांचों के लिए"।
1903 में, Rutherford ने एक प्रकार की radiation पर विचार किया जिसकी खोज की गई थी लेकिन French chemist Paul Villard द्वारा 1900 में नाम नहीं दिया गया था, radium से एक emission के रूप में, और realize किया कि यह observation उसके अपने alpha और beta rays से कुछ अलग represent करना चाहिए, इसकी बहुत अधिक greater penetrating power के कारण। Rutherford ने इसलिए विकिरण के इस तीसरे प्रकार को gamma ray का नाम दिया। Rutherford की तीनों शर्तें आज standard use में हैं – radioactive decay के अन्य types की खोज की गई है, लेकिन Rutherford के तीनों types सबसे common में हैं।
1904 में, Rutherford ने सुझाव दिया कि radioactivity ऊर्जा का एक source है जो Sun की existence को explain करने के लिए sufficient है बहुत लाखों वर्षों के लिए Earth पर slow biological evolution के लिए required जैसे कि Charles Darwin जैसे biologists द्वारा propose किया गया। physicist Lord Kelvin ने पहले एक बहुत कम उम्र के Earth के लिए argue किया था also देखें William Thomson, 1st Baron Kelvin#Age of the Earth: geology known energy sources की insufficiency के आधार पर, लेकिन Rutherford ने एक lecture में point out किया Kelvin attended कि radioactivity इस समस्या को solve कर सकता है।
Manchester में, उसने alpha radiation के साथ काम करना जारी रखा। Hans Geiger के conjunction में, उसने zinc sulfide scintillation screens और ionisation chambers develop किए alphas को count करने के लिए। total charge को count की संख्या से divide करके, Rutherford ने decide किया कि alpha पर charge दो है। late 1907 में, Ernest Rutherford और Thomas Royds ने alphas को एक evacuated tube में एक बहुत ही thin window के through penetrate किया। जैसे ही उन्होंने tube को discharge में sparked किया, spectrum obtained इससे बदल गया, जैसे alphas tube में accumulated हुए। अंत में, helium gas का स्पष्ट spectrum appear हुआ, साबित करते हुए कि alphas कम से कम ionised helium atoms थे, और संभवतः helium नाभिक थे।
एक long-standing myth मौजूद था, कम से कम 1948 जितनी जल्दी, कम से कम 2017 तक, कि Rutherford पहला scientist था जिसने एक stable element का एक artificial transmutation observe और report किया दूसरे element में: nitrogen को oxygen में। यह बहुत सारे लोगों द्वारा सोचा जाता था कि Rutherford की एक महान accomplishment में से एक थी। New Zealand government ने even एक commemorative stamp issue किया belief में कि nitrogen-to-oxygen discovery Rutherford का था। 2017 से शुरू करके, बहुत सारे scientific institutions ने अपने versions को correct किया इस history का indicate करने के लिए कि discovery credit reaction के लिए Patrick Blackett को belongs करती है। Rutherford ने 1919 में ejected proton को detect किया और interpret किया nitrogen nucleus के disintegration के लिए lighter nuclei को। 1925 में, Blackett ने दिखाया कि actual product oxygen है और identify किया true reaction को 14N + α → 17O + p के रूप में। Rutherford ने इसलिए recognize किया "कि nucleus mass में बढ़ सकता है बजाय diminish के जैसे result के collisions का जिसमें proton expelled होता है"।
Gold foil experiment
Rutherford ने अपना सबसे प्रसिद्ध कार्य 1908 में Nobel prize प्राप्त करने के बाद किया। 1909 में Hans Geiger और Ernest Marsden के साथ, उसने Geiger–Marsden experiment किया, जिसने atoms के nuclear nature को demonstrate किया एक thin gold foil के through pass करने वाले alpha particles को deflect करके। Rutherford को Geiger और Marsden से इस experiment में ask करने के लिए inspire किया गया था बहुत high deflection angles वाले alpha particles देखने के लिए, एक type not expected किसी भी theory of matter से उस समय। ऐसे deflections, हालांकि rare, पाए गए, और prove हुए एक smooth लेकिन high-order function of the deflection angle को। यह Rutherford की interpretation थी इस data की जो उसे Rutherford model of the atom को formulate करने के लिए led किया 1911 में – कि एक very small charged nucleus, containing atom's mass का अधिकतर, orbited था low-mass electrons द्वारा।
1919–1920 में, Rutherford ने पाया कि nitrogen और अन्य light elements ने एक proton को eject किया, जिसे उसने "hydrogen atom" कहा, जब α alpha particles से hit किया गया। यह result Rutherford को दिखाया कि hydrogen nuclei nitrogen nuclei का एक part थे और by inference, संभवतः अन्य nuclei भी। ऐसी एक construction को suspecteed किया गया था बहुत सालों से atomic weights के basis पर जो hydrogen की whole numbers थीं; देखें Prout's hypothesis। Hydrogen को lightest element के रूप में जाना जाता था, और presumably इसके nuclei lightest nuclei। अब, इन सभी considerations के कारण, Rutherford ने decide किया कि एक hydrogen nucleus था possibly सभी nuclei का एक fundamental building block, और भी possibly एक नया fundamental particle, क्योंकि nucleus से कुछ नहीं जाना जाता था जो lighter था। इस प्रकार, confirming और extending Wilhelm Wien के काम को जिसने 1898 में discover किया
