歐(ou)內斯特·盧瑟福(英(ying)語:Ernest Rutherford,1st Baron Rutherford of Nelson,1871年8月(yue)30日-1937年10月(yue)19日),英(ying)國(guo)著名物理(li)學家(jia)(jia),知名為(wei)原(yuan)子(zi)核物理(li)學之父。學術界公認他為(wei)繼法拉第之后(hou)最偉大的實驗物理(li)學家(jia)(jia)。
盧瑟福首先提(ti)出放(fang)(fang)射性半(ban)衰期的(de)(de)概念(nian),證實放(fang)(fang)射性涉(she)及從一個元素到另(ling)一個元素的(de)(de)嬗變(bian)(bian)。他(ta)又將放(fang)(fang)射性物(wu)質(zhi)按照貫(guan)穿能力分類為α射線與β射線,并(bing)且證實前者就是氦離子。因為“對(dui)元素蛻變(bian)(bian)以(yi)及放(fang)(fang)射化學的(de)(de)研究”,他(ta)榮獲1908年諾貝爾化學獎。
盧瑟福領導團隊成功地證實在(zai)(zai)原(yuan)子的(de)中心有個原(yuan)子核,創建了盧瑟福模型(行星模型)。他最先成功地在(zai)(zai)氮與(yu)α粒子的(de)核反應里(li)將原(yuan)子分裂,他又(you)在(zai)(zai)同實驗里(li)發現了質(zhi)子,并且為(wei)質(zhi)子命(ming)名。第104號元素(su)為(wei)紀念他而命(ming)名為(wei)“鑪”。
1871年(nian)(nian)8月30日(ri)生于(yu)新(xin)西(xi)蘭(lan)(lan)納(na)爾(er)遜的(de)(de)一個手(shou)工業工人家(jia)庭。并在(zai)(zai)新(xin)西(xi)蘭(lan)(lan)長大(da)。他進(jin)入新(xin)西(xi)蘭(lan)(lan)的(de)(de)坎特伯(bo)雷學(xue)(xue)院學(xue)(xue)習。23歲時(shi)獲得了(le)(le)三個學(xue)(xue)位(文學(xue)(xue)學(xue)(xue)士(shi)、文學(xue)(xue)碩(shuo)士(shi)、理學(xue)(xue)學(xue)(xue)士(shi))。1895年(nian)(nian)在(zai)(zai)新(xin)西(xi)蘭(lan)(lan)大(da)學(xue)(xue)畢(bi)業后,獲得英國(guo)劍橋大(da)學(xue)(xue)的(de)(de)獎學(xue)(xue)金進(jin)入卡文迪許實驗(yan)(yan)室,成為湯(tang)姆孫的(de)(de)研究生。提出了(le)(le)原子結構(gou)的(de)(de)行星模型,為原子結構(gou)的(de)(de)研究做(zuo)出很(hen)大(da)的(de)(de)貢(gong)獻。1898年(nian)(nian),在(zai)(zai)湯(tang)姆孫的(de)(de)推薦下,擔任(ren)加拿(na)大(da)麥吉爾(er)大(da)學(xue)(xue)的(de)(de)物理教授。他在(zai)(zai)那兒(er)呆了(le)(le)9年(nian)(nian)。于(yu)1907年(nian)(nian)返回英國(guo)出任(ren)曼徹斯特大(da)學(xue)(xue)的(de)(de)物理系主任(ren)。1919年(nian)(nian)接替退休的(de)(de)湯(tang)姆孫,擔任(ren)卡文迪許實驗(yan)(yan)室主任(ren)。1925年(nian)(nian)當選為英國(guo)皇家(jia)學(xue)(xue)會(hui)會(hui)長。1931年(nian)(nian)受封為納(na)爾(er)遜男(nan)爵,1937年(nian)(nian)10月19日(ri)因病在(zai)(zai)劍橋逝世,與牛頓和法拉第并排(pai)安葬,享(xiang)年(nian)(nian)66歲。
他(ta)關(guan)于放射(she)性(xing)的(de)研究(jiu)確立了(le)放射(she)性(xing)是發(fa)自原(yuan)子(zi)內(nei)部(bu)的(de)變化(hua)。放射(she)性(xing)能使(shi)一(yi)(yi)種原(yuan)子(zi)改變成另一(yi)(yi)種原(yuan)子(zi),而(er)這(zhe)(zhe)是一(yi)(yi)般物理和化(hua)學(xue)變化(hua)所(suo)達不到的(de);這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)發(fa)現(xian)打破了(le)元素不會(hui)變化(hua)的(de)傳統(tong)觀念(nian),使(shi)人們對物質結構的(de)研究(jiu)進(jin)入到原(yuan)子(zi)內(nei)部(bu)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)新的(de)層次(ci),為開辟一(yi)(yi)個新的(de)科學(xue)領域——原(yuan)子(zi)物理學(xue),做了(le)開創性(xing)的(de)工(gong)作(zuo)。
1911年,盧瑟福根(gen)據α粒子(zi)散射(she)實驗(yan)現象提(ti)出原(yuan)子(zi)核(he)式(shi)結構模(mo)型。該實驗(yan)被評(ping)為“物理最美實驗(yan)”之一(yi)。
1919年,盧瑟(se)福做了(le)用α粒子(zi)轟擊(ji)氮(dan)核的(de)(de)(de)實驗(yan)。他從氮(dan)核中打出(chu)的(de)(de)(de)一種粒子(zi),并測定(ding)了(le)它的(de)(de)(de)電(dian)荷(he)與質(zhi)量(liang),它的(de)(de)(de)電(dian)荷(he)量(liang)為一個(ge)單位(wei),質(zhi)量(liang)也為一個(ge)單位(wei),盧瑟(se)福將之命名為質(zhi)子(zi)。
他通過α粒(li)子(zi)為物(wu)質所散射的(de)(de)(de)(de)研究,無可(ke)辯駁的(de)(de)(de)(de)論(lun)證了原(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)(de)核模型,因而一舉把原(yuan)子(zi)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)研究引上了正(zheng)確的(de)(de)(de)(de)軌道(dao),于是他被譽為原(yuan)子(zi)物(wu)理學之父。由于電子(zi)軌道(dao)也就(jiu)是原(yuan)子(zi)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)和經典電動力學的(de)(de)(de)(de)矛(mao)盾,才導致玻(bo)爾提出背離經典物(wu)理學的(de)(de)(de)(de)革命性(xing)的(de)(de)(de)(de)量子(zi)假(jia)設,成(cheng)為量子(zi)力學的(de)(de)(de)(de)先(xian)驅。
人(ren)工(gong)核(he)(he)反應(ying)的(de)(de)實現是盧(lu)瑟(se)福的(de)(de)另一(yi)項重(zhong)大貢獻。自從(cong)元(yuan)素的(de)(de)放射性衰變被確證(zheng)以后,人(ren)們一(yi)直試圖用(yong)各種(zhong)手段,如(ru)用(yong)電(dian)弧放電(dian),來實現元(yuan)素的(de)(de)人(ren)工(gong)衰變,而只(zhi)有盧(lu)瑟(se)福找到了實現這種(zhong)衰變的(de)(de)正確途(tu)徑。這種(zhong)用(yong)粒(li)子或γ射線轟擊原(yuan)子核(he)(he)來引(yin)起核(he)(he)反應(ying)的(de)(de)方法,很快就成(cheng)為人(ren)們研究原(yuan)子核(he)(he)和(he)應(ying)用(yong)核(he)(he)技(ji)術的(de)(de)重(zhong)要(yao)手段。在(zai)(zai)盧(lu)瑟(se)福的(de)(de)晚(wan)年,他已能在(zai)(zai)實驗室中用(yong)人(ren)工(gong)加(jia)速的(de)(de)粒(li)子來引(yin)起核(he)(he)反應(ying)。
有個外號叫“鱷(e)魚”
盧瑟福從小家境貧寒,通(tong)過自己的(de)刻苦努(nu)力(li),這個窮孩子完(wan)成了他的(de)學(xue)業。
這段艱苦求學的經歷培養了盧瑟福一種認準了目標就百(bai)折不回(hui)勇往直前(qian)的精神。后來學生為(wei)他起了一個外號——鱷魚,并把鱷魚徽章裝(zhuang)飾在他的實驗室門口。因為(wei)鱷魚從不回(hui)頭,他張開吞(tun)食一切的大口,不斷前(qian)進(jin)。
搖身(shen)一變成(cheng)為“化學家(jia)”
1908年,盧瑟福獲得(de)該年度的諾貝(bei)爾(er)化學獎(jiang),他(ta)對自己不是(shi)獲得(de)物(wu)理學獎(jiang)感到有些意外,他(ta)風趣地說:“我一個(ge)搞物(wu)理的怎么就得(de)了(le)個(ge)化學獎(jiang)呢?”“這是(shi)我一生中絕妙的一次玩笑(xiao)!”
杰出(chu)的學科(ke)帶(dai)頭人
盧(lu)瑟福(fu)還是(shi)一位杰出(chu)的學(xue)(xue)科(ke)帶(dai)頭人(ren),被譽為“從來沒有(you)樹立過(guo)一個(ge)敵人(ren),也(ye)從來沒有(you)失(shi)去一位朋友”的人(ren)。在他的助手(shou)和學(xue)(xue)生中(zhong),先后(hou)榮獲諾貝(bei)爾(er)獎的竟多達12人(ren)。1922年(nian)度諾貝(bei)爾(er)物理學(xue)(xue)獎的獲得者(zhe)玻(bo)爾(er)曾深情地稱(cheng)盧(lu)瑟福(fu)是(shi)“我(wo)的第(di)二個(ge)父(fu)親”。 科(ke)學(xue)(xue)界中(zhong),至今(jin)還傳(chuan)頌著許多盧(lu)瑟福(fu)精心(xin)培養學(xue)(xue)生的小故事。
是我制造了波浪
盧瑟福屬于那種“性格極為外露”的(de)(de)人(ren),他總是給那些(xie)見過他的(de)(de)人(ren)留下深刻的(de)(de)印象。
他(ta)個子很(hen)高,聲音洪亮,精力充沛,信(xin)心十足,并且極(ji)不(bu)謙虛。當他(ta)的同事評論(lun)他(ta)有(you)不(bu)可思議的能力并總(zong)是(shi)處在科(ke)學(xue)研究(jiu)的“浪尖”上時,他(ta)迅速(su)回答道:“說的很(hen)對,為什么(me)不(bu)這樣?不(bu)管怎么(me)說,是(shi)我(wo)制造了波浪,難道不(bu)是(shi)嗎?”幾乎所有(you)的科(ke)學(xue)家都同意這一評價。
最后一個土豆
1895年,在農場挖土(tu)豆的(de)(de)盧(lu)瑟(se)福收到了(le)英國劍(jian)橋大學(xue)發來的(de)(de)通知書,通知他已被錄取為倫敦國際博(bo)覽會的(de)(de)獎學(xue)金生。盧(lu)瑟(se)福接(jie)到通知書后扔掉挖土(tu)豆的(de)(de)鋤頭喊道:“這是我挖的(de)(de)最后一個土(tu)豆啦(la)!”
身后哀榮
盧瑟福的(de)(de)實驗室(shi)被后人稱為“諾貝爾獎得主的(de)(de)幼兒園”。他的(de)(de)頭(tou)像(xiang)出現在(zai)新西蘭貨(huo)幣的(de)(de)最(zui)大面值——100元上面,作(zuo)為國(guo)家對他最(zui)崇高的(de)(de)敬意和紀念(nian)。
桃李滿天下
當人們評論盧瑟福(fu)的成就時,總要(yao)提(ti)到(dao)他(ta)“桃李滿天下(xia)”。在盧瑟福(fu)的悉心培養下(xia),他(ta)的學(xue)生和助手有多(duo)人獲得了諾貝爾獎:
1921年,盧瑟福的助手索迪獲(huo)諾貝爾化(hua)學獎;
1922年,盧瑟福的(de)學生(sheng)阿斯(si)頓獲諾貝(bei)爾化學獎;
1922年(nian),盧瑟福(fu)的學生玻爾獲諾貝爾物理獎(jiang);
1927年,盧(lu)瑟福的助手威爾遜獲(huo)諾(nuo)貝(bei)爾物理獎;
1935年,盧瑟福的學生查德威克(ke)獲諾貝爾物理獎(jiang);
1948年,盧(lu)瑟福的助手布萊克特獲(huo)諾貝爾(er)物理(li)獎;
1951年,盧瑟福的學生科克拉夫(fu)特和瓦耳頓,共(gong)同獲得諾貝爾物(wu)理獎;
1978年,盧瑟(se)福的學生卡皮茨獲諾貝爾物(wu)理獎。
有(you)人(ren)說,如(ru)果(guo)世界(jie)上設立培養人(ren)才的諾貝爾獎(jiang)金的話,那么盧瑟福(fu)是(shi)第一(yi)號(hao)候選人(ren)。
這是我一生中(zhong)碰(peng)到(dao)的最不可(ke)(ke)思議的事情。就好像你用一顆(ke)15英寸大炮(pao)去轟擊一張(zhang)紙而你竟被(bei)反(fan)彈(dan)(dan)回的炮(pao)彈(dan)(dan)擊中(zhong)一樣。很生動地(di)敘述了湯姆遜模(mo)型碰(peng)到(dao)的困難(nan),即原(yuan)子(zi)不可(ke)(ke)能(neng)是質量均勻分(fen)布大小(xiao)為(wei)1埃的球。
科(ke)學研究,除了物理就(jiu)是集郵。在(zai)盧瑟福的時代僅物理學形成了嚴密(mi)的體系和(he)理論架(jia)構,而其他科(ke)學如生(sheng)物學很大程度上還停留在(zai)分類和(he)猜測的階段(duan)。
社會(hui)科學能(neng)夠得到僅是(shi):一些(xie)可以(yi)(yi),另一些(xie)不可以(yi)(yi)。即認為社會(hui)科學是(shi)描述性(xing)的,是(shi)分類性(xing)的。
不(bu)要(yao)讓我看(kan)到任何人在我們(men)(物理)系里談論宇宙。
如果(guo)你的(de)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)結果(guo)需(xu)要(yao)(yao)(yao)一(yi)(yi)個(ge)統計(ji)(ji)(ji)員(yuan),那你就需(xu)要(yao)(yao)(yao)重新設計(ji)(ji)(ji)一(yi)(yi)個(ge)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)了。好的(de)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)應當(dang)是明晰,清楚的(de)。不(bu)過今天大型實(shi)(shi)(shi)驗(yan)所獲得的(de)數據不(bu)但(dan)需(xu)要(yao)(yao)(yao)統計(ji)(ji)(ji)員(yuan),還(huan)需(xu)要(yao)(yao)(yao)大型計(ji)(ji)(ji)算(suan)機(ji)的(de)幫助。