إرنست رذرفورد

إرنست رذرفورد فيزيائي وكيميائي نمساوي كان له الأثر الأول والأكبر في وضع تصور لشكل الذرة ومكوناتها، ومثل اكتشافه بداية العصر النووي لينتهي اكتشافه إلى إنتاج الطاقة النووية والقنابل النووية.

ولد الكيميائي والفيزيائي إرنست رذرفورد في 30 آب/أغسطس 1871 في سبرينغ غروف Spring Grove في نيوزيلندا، وهو رائد علم الفيزياء وأول من قسّم الذّرة.

حصد رذرفورد عدة ميداليات وجوائز منها جائزة نوبل في الكيمياء لنظريته حول بنية الذرة، لقب أيضاً “والد العصر النووي”، توفي رذرفورد في كامبريدج – انكلترا في التاسع عشر من تشرين الأول/أكتوبر 1937.

ولد إرنست رذرفورد في سبرينغ غروف ذات الطبيعة الريفية في جزيرة ساوث South في نيوزيلندا، وهو الطفل الرابع من بين 12 طفلاً والابن الثاني في العائلة، واجه والده صعوبات عديدة في تأمين مستلزمات عائلته الكبيرة وكان يعتمد مدخوله على زراعة الكتان، كما كانت تعمل والدته مدرسة، وقد كانت تؤمن أن المعرفة قوة، ولذلك ركزت كثيراً على تعليم أولادها.

في بداية طفولته كانت العائلة تناديه إرن Ern، كان يمضي وقته بعد المدرسة في حلب الأبقار والمساعدة في بعض الأعمال الروتينية ضمن مزرعة العائلة.

وكان يمضي عطلة نهائية الاسبوع في السباحة في الخليج مع أخوته. وعندما ضاقت الحالة المادية للعائلة وجد رذرفورد طرقاً مبتكرة لتجاوز الأزمة المالية للعائلة ومن ضمنها تعشيش الطيور لجني المال من أجل الامدادات الخاصة بطائرته الورقية. وقد كان شعاره في ذلك الوقت "ليس لدينا المال، لذلك يجب علينا أن نفكر."

في العاشرة من عمره أمسك رذرفورد أول كتاب علمي في مدرسة فوكسهيل، وقد كانت تلك اللحظة بالغة الأهمية في حياة رذرفورد، وقد مثّل الكتاب إلهاماً له في تجربته العلمية الأولى، أنتج رذرفورد الشاب مدفعاً ذو حجم صغير جداً والذي شكّل مفاجئة ً لعائلته لكنه انفجر على الفور وبشكل غير متوقع، وبغض النظر عن النتائج فإن اهتمام رذرفورد بالأكاديميين لم يتغير.

في عام 1887 حصل على منحة دراسية في مدرسة نيلسون كوليغيت الخاصة، حيث كان يلعب الرغبي حتى عام 1889، في عام 1890انتقل رذرفورد حيث حصل على منحة دراسة أخرى من كلية جامعة كانتربيري Canterbury في كرايستشرش Christchurch - نيوزيلندا.

في كلية كانتربيري عزز أساتذته فيه الإصرار على الوصول إلى نتائج وأدلة ملموسة من خلال التجارب العلمية، حصل رذرفورد على البكالوريوس في الفنون و حاز أيضاً درجة الماجستير في الفنون، وتمكن من تحقيق مرتبة الشرف من الدرجة الأولى في الرياضيات والعلوم، في عام 1894 عندما كان لا يزال في جامعة كانتربيري أجرى أبحاثه الخاصّة على قابلية مغنطة الحديد من خلال التفريغ الكهربائي عالي التردد. حيث حصد من خلال بحثه هذا على درجة البكالوريوس في العلوم وفي عام واحد فقط.

في عام 1894 التقى ابنة صاحبة الفندق الذي يقطن فيه ماري نيوتن Mary Newton ووقع في حبها، تزوجا في عام 1900 وأنجبا فتاةً أسمياها أيلين Eileen.

دفن في دير ويستمنستر بقرب السير إسحاق نيوتن واللورد كلفن.|هوايته المفضلة كانت لعب الغولف.

في التاسع عشر من تشرين الأول/اكتوبر 1937 توفي البارون رذرفورد في كامبريدج-انكلترا وهو في السادسة والستين من العمر بسبب مضاعفات فتق الخنق، وقد دفن العالم "التمساح" كما كان يلقبه أصدقاءه الأساتذة لأنه كان ينظر دوماً إلى الأمام، في كنيسة ويستمنستر.

قبل عام على وفاته وخلال الحرب العالمية الأولى، قال رذرفورد أنه يتمنى أن لا يستطيع العلماء الوصول إلى الطاقة النووية حتى "يعيش الرجل في سلام مع جيرانه"، وفي الحقيقة فإن الانشطار النووي تم اكتشافه بعد عامين فقط من وفاته، وقد نتج في النهاية ما كان رذرفورد يخشاه، وهو استخدام الطاقة النووية لبناء سلاح في زمن الحرب.

في عام 1895 وفي أول أبحاثه كطالب في مختبر كافنديش Cavendish في جامعة كامبريدج -لندن، تمكن من إيجاد طريقة أبسط وأكثر جدوى تجارية من الطريقة التي أوجدها العالم الألماني هينريش هيرتز في الكشف عن الأمواج الراديوية.

وعندما كان في مختبرات كافنديش تلقى دعوة من البروفيسور ج. ج. تومسون للمشاركة في دراسة الأشعة السينية (أشعة X-Rays) حيث كان اكتشفها العالم الألماني فيلهيلم كونراد رونتجن قبل أن يصل رذرفورد إلى مختبر كافديش بأشهر قليلة.

وقد كانت موضوعاً مثيراً ومهماً بين علماء الأبحاث، وبالاشتراك مع البروفيسور تومسون درس رذرفورد أثر الأشعة السينية على ناقلية الغاز، وقد أفضى ذلك إلى ورقة بحثية تم فيها تقسيم الذرة والجزيء إلى أيونات (شوارد)، وبينما اهتم تومسون في دراسة واختبار ما سمي فيما بعد بالإلكترون، فقد بقي رذرفورد يتأمل إصدار الأيونات للإشعاعات، وبالتركيز على اليورانيوم اكتشف رذرفورد أنه عند وضعه بجانب صفيحة معدنية رقيقة سوف يصدر إشعاعاً يتم امتصاصه أو إيقافه بسهوله بينما النوع الآخر من الإشعاعات لا يواجه أية صعوبة في اختراق الصفيحة المعدنية، أطلق على كل من الشعاعين الأول ألفا والثاني بيتا وفقاً لترتيب اكتشافه لهما حيث أن جسيم ألفا يماثل نواة ذرة الهيليوم بينما جسيم بيتا هو الالكترون أو البوزيترون.

ترك رذرفورد جامعة كامبريدج عام 1902 ليصبح أستاذًا في جامعة مكجيل في مونتريال-كندا، في عام 1903 قدم رذرفورد إلى جانب زميله البروفيسور فريدريك سودّي Frederick Soddy نظرية الاضمحلال الإشعاعي والتي كانت تزعم أن الطاقة الإشعاعية تصدر من الذرة عندما يصدر كل من عنصري ألفا وبيتا في نفس الوقت فإنهما يسببان تغيراً كيميائياً عبر العناصر.

كما صنف رذرفورد والبروفيسور بيرترام بوردن بولتوود من جامعة ييل العناصر المشعة ضمن ما سمي بـ"سلسلة الاضمحلال الإشعاعي" كما تم تصديق(شهادة اكتشاف) اكتشافه لغاز الرادون المشع وهو لا يزال في جامعة مكجيل.

حقق الشهرة من خلال مشاركته في فهم العناصر المشعّة، كما أصبح متحدثاً مشهوراً، نشر عدداً كبيراً من المقالات البحثية في المجلات العلمية وكتب الكتاب المدرسي الأكثر أهمية في ذلك الوقت المتخصص في النشاط الإشعاعي.

عاد رذرفورد إلى انكلترا عام 1907 منتقلاً إلى منصبه الجديد كأستاذ في جامعة مانشستر، ومن خلال العديد من التجارب بما فيها إطلاق جسيمات ألفا على بعض الصفائح الرقيقة، توصل إلى اكتشافه المبتكر وهو أن معظم كتلة الذرة تقريباً يتركز في النواة ومن خلال أعمال مماثلة ولدت النماذج النووية على يده، حيث مثّلت اكتشافاته بداية الفيزياء النووية وعبّدت الطريق أمام اكتشاف القنبلة النووية، وقد لقب "أبو العصر النووي"، حاز رذرفورد على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1908.

مع بداية الحرب العالمية الأولى ركز رذرفورد اهتمامه على أبحاث مضاضات الغواصات، وبحلول عام 1919 قدّم اكتشافاً بارزاً جديداً حول كيفية تحريض التفاعلات النووية في العناصر المستقرة، وقد بقيت التفاعلات النووية محط تركيز رذرفورد طوال حياته المهنية العلمية.

لقد حصد رذرفورد خلال حياته المهنية عدداً كبيراً من شهادات الشرف بما فيها الشهادات الفخرية وشهادات الصداقة من الجمعيات والمنظمات مثل معهد المهندسين الكهربائيين، في عام 1914 حصل على رتبة فارس، ورقي إلى رتبة نبيل عام 1931 ومنح لقب بارون رذرفورد من نيلسون، كما تم انتخابه رئيساً لمعهد الفيزياء في نفس العام.

كما أن اكتشافات رذرفورد أصبحت القاعدة الأساسية التي اعتمدتها المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية في بناء مصادم الهادرونات. وهو أكبر مسرع جزيئات وأعلاها طاقة في العالم وبعد عقود من البناء بدأ مصادم الهادرونات الأكبر بالعمل وبسحق الجزيئات الذرية في أيار/مايو 2010، ومن حينها تم استخدامه للإجابة عن الأسئلة الجوهرية حول الفيزياء، من قبل العلماء الذين يشاركون رذرفورد نزعته في التقدم الفكري إلى الأمام وبحثه الحثيث عن الإثباتات من خلال الاكتشافات العلمية.