歐內斯特·盧瑟福(英語:Ernest Rutherford,1st Baron Rutherford of Nelson,1871年8月30日-1937年10月19日),英國著(zhu)名物理學家(jia),知名為原子(zi)核物理學之(zhi)父。學術(shu)界公認他(ta)為繼法拉第(di)之(zhi)后最偉大的實驗物理學家(jia)。
盧瑟(se)福(fu)首先(xian)提出放射(she)(she)性半衰期的(de)(de)概念,證實放射(she)(she)性涉及從一(yi)個元素(su)到另一(yi)個元素(su)的(de)(de)嬗變(bian)。他又(you)將(jiang)放射(she)(she)性物質按照(zhao)貫穿能力分類(lei)為α射(she)(she)線與(yu)β射(she)(she)線,并且證實前者就是氦(hai)離(li)子(zi)。因為“對元素(su)蛻變(bian)以及放射(she)(she)化(hua)學(xue)的(de)(de)研究”,他榮獲1908年(nian)諾貝爾化(hua)學(xue)獎。
盧瑟福領導團隊成(cheng)功地證(zheng)實在(zai)(zai)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)的中(zhong)心(xin)有個原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)核,創建了盧瑟福模型(行星模型)。他(ta)最先成(cheng)功地在(zai)(zai)氮與(yu)α粒子(zi)(zi)的核反應里將原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)分裂,他(ta)又在(zai)(zai)同(tong)實驗里發現了質子(zi)(zi),并且為(wei)質子(zi)(zi)命名(ming)。第(di)104號元素(su)為(wei)紀念(nian)他(ta)而(er)命名(ming)為(wei)“鑪”。
1871年(nian)8月(yue)30日生于新(xin)西(xi)(xi)蘭(lan)(lan)納爾遜的(de)一個(ge)手(shou)工(gong)業工(gong)人家庭。并(bing)在(zai)(zai)新(xin)西(xi)(xi)蘭(lan)(lan)長大(da)。他進入新(xin)西(xi)(xi)蘭(lan)(lan)的(de)坎特(te)伯雷學(xue)(xue)院學(xue)(xue)習。23歲時獲(huo)得了三個(ge)學(xue)(xue)位(文(wen)學(xue)(xue)學(xue)(xue)士(shi)、文(wen)學(xue)(xue)碩士(shi)、理學(xue)(xue)學(xue)(xue)士(shi))。1895年(nian)在(zai)(zai)新(xin)西(xi)(xi)蘭(lan)(lan)大(da)學(xue)(xue)畢業后(hou),獲(huo)得英國劍橋大(da)學(xue)(xue)的(de)獎學(xue)(xue)金進入卡(ka)文(wen)迪許實驗室,成(cheng)為湯姆孫的(de)研(yan)究生。提出了原(yuan)子(zi)結構(gou)的(de)行星模型,為原(yuan)子(zi)結構(gou)的(de)研(yan)究做出很大(da)的(de)貢獻(xian)。1898年(nian),在(zai)(zai)湯姆孫的(de)推薦下,擔任(ren)(ren)(ren)加拿大(da)麥(mai)吉爾大(da)學(xue)(xue)的(de)物(wu)(wu)理教授(shou)。他在(zai)(zai)那兒呆(dai)了9年(nian)。于1907年(nian)返回(hui)英國出任(ren)(ren)(ren)曼(man)徹斯(si)特(te)大(da)學(xue)(xue)的(de)物(wu)(wu)理系主任(ren)(ren)(ren)。1919年(nian)接(jie)替退休的(de)湯姆孫,擔任(ren)(ren)(ren)卡(ka)文(wen)迪許實驗室主任(ren)(ren)(ren)。1925年(nian)當選為英國皇家學(xue)(xue)會(hui)會(hui)長。1931年(nian)受封(feng)為納爾遜男爵,1937年(nian)10月(yue)19日因病在(zai)(zai)劍橋逝世(shi),與牛頓和法拉第并(bing)排安葬(zang),享年(nian)66歲。
他關于放射(she)性的(de)研(yan)究確(que)立了(le)放射(she)性是發自原(yuan)子內部的(de)變(bian)(bian)化。放射(she)性能(neng)使一(yi)(yi)種原(yuan)子改變(bian)(bian)成另(ling)一(yi)(yi)種原(yuan)子,而這是一(yi)(yi)般物(wu)(wu)理(li)和化學(xue)變(bian)(bian)化所達不到(dao)的(de);這一(yi)(yi)發現打破了(le)元素不會變(bian)(bian)化的(de)傳統觀念,使人們對物(wu)(wu)質(zhi)結構的(de)研(yan)究進入到(dao)原(yuan)子內部這一(yi)(yi)新(xin)的(de)層次,為開(kai)辟一(yi)(yi)個新(xin)的(de)科學(xue)領域——原(yuan)子物(wu)(wu)理(li)學(xue),做了(le)開(kai)創性的(de)工作。
1911年,盧瑟福根據α粒子散射(she)實(shi)驗現象提出(chu)原子核式結構模型。該實(shi)驗被評為“物理最美實(shi)驗”之一。
1919年,盧瑟福(fu)做了(le)用α粒子(zi)轟擊氮(dan)核(he)的(de)實驗。他從氮(dan)核(he)中打出的(de)一種粒子(zi),并測定了(le)它的(de)電荷與質(zhi)量(liang)(liang),它的(de)電荷量(liang)(liang)為(wei)一個(ge)(ge)單位(wei),質(zhi)量(liang)(liang)也為(wei)一個(ge)(ge)單位(wei),盧瑟福(fu)將之命(ming)名為(wei)質(zhi)子(zi)。
他通過α粒(li)子為(wei)物質所散(san)射(she)的(de)(de)(de)(de)研究(jiu),無可(ke)辯駁的(de)(de)(de)(de)論(lun)證了(le)原子的(de)(de)(de)(de)核模型(xing),因而一(yi)舉把原子結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)引上(shang)了(le)正確的(de)(de)(de)(de)軌(gui)道(dao),于是他被(bei)譽為(wei)原子物理(li)學(xue)(xue)之父。由(you)于電子軌(gui)道(dao)也就是原子結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)和經(jing)典電動力學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)矛盾,才導致玻爾(er)提出背離經(jing)典物理(li)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)革命性(xing)的(de)(de)(de)(de)量(liang)子假設,成為(wei)量(liang)子力學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)先驅。
人(ren)(ren)工(gong)核(he)反(fan)應的(de)(de)實現(xian)是盧瑟福(fu)的(de)(de)另一(yi)項重(zhong)大(da)貢獻。自(zi)從元素(su)的(de)(de)放射性(xing)衰(shuai)(shuai)變(bian)被(bei)確證以后(hou),人(ren)(ren)們一(yi)直試圖(tu)用(yong)(yong)各種手段,如用(yong)(yong)電弧(hu)放電,來(lai)實現(xian)元素(su)的(de)(de)人(ren)(ren)工(gong)衰(shuai)(shuai)變(bian),而只(zhi)有盧瑟福(fu)找到(dao)了(le)實現(xian)這種衰(shuai)(shuai)變(bian)的(de)(de)正確途(tu)徑。這種用(yong)(yong)粒(li)子(zi)或γ射線轟(hong)擊原(yuan)子(zi)核(he)來(lai)引(yin)起(qi)核(he)反(fan)應的(de)(de)方(fang)法,很(hen)快(kuai)就(jiu)成為(wei)人(ren)(ren)們研究(jiu)原(yuan)子(zi)核(he)和應用(yong)(yong)核(he)技術的(de)(de)重(zhong)要(yao)手段。在盧瑟福(fu)的(de)(de)晚年,他已能在實驗室中用(yong)(yong)人(ren)(ren)工(gong)加速的(de)(de)粒(li)子(zi)來(lai)引(yin)起(qi)核(he)反(fan)應。
有個外號叫“鱷魚”
盧瑟福從小家境貧寒(han),通過自己(ji)的刻苦(ku)努力,這個窮孩子完成了他(ta)的學業。
這段艱苦求學的(de)(de)經歷培養(yang)了(le)盧瑟福一(yi)種認(ren)準了(le)目標就百折(zhe)不(bu)(bu)回(hui)勇往直(zhi)前的(de)(de)精神。后來學生為(wei)他起(qi)了(le)一(yi)個外號——鱷魚,并把鱷魚徽(hui)章裝飾在他的(de)(de)實驗室(shi)門口(kou)。因為(wei)鱷魚從不(bu)(bu)回(hui)頭(tou),他張(zhang)開吞食一(yi)切(qie)的(de)(de)大口(kou),不(bu)(bu)斷(duan)前進。
搖身一變成為“化學家”
1908年,盧瑟福獲得該年度的諾貝爾(er)化學獎(jiang)(jiang),他(ta)對自己不是獲得物理(li)學獎(jiang)(jiang)感到有些意(yi)外,他(ta)風趣(qu)地(di)說:“我一(yi)個搞物理(li)的怎么就得了個化學獎(jiang)(jiang)呢(ni)?”“這是我一(yi)生(sheng)中絕(jue)妙的一(yi)次(ci)玩笑!”
杰出(chu)的學科帶(dai)頭人
盧(lu)瑟(se)福(fu)還是一位杰(jie)出(chu)的學科(ke)帶頭人,被譽為“從(cong)來沒有(you)樹(shu)立(li)過(guo)一個敵(di)人,也從(cong)來沒有(you)失(shi)去一位朋友”的人。在他的助手和學生中,先(xian)后榮(rong)獲諾貝(bei)(bei)爾獎的竟多(duo)(duo)達12人。1922年度諾貝(bei)(bei)爾物理學獎的獲得者玻爾曾深情(qing)地稱盧(lu)瑟(se)福(fu)是“我的第二(er)個父親”。 科(ke)學界中,至(zhi)今還傳頌(song)著許多(duo)(duo)盧(lu)瑟(se)福(fu)精心培(pei)養學生的小故(gu)事。
是我制造了波浪
盧瑟福屬于那種“性格(ge)極(ji)為外露”的(de)人,他(ta)總是(shi)給那些見過(guo)他(ta)的(de)人留(liu)下深刻(ke)的(de)印象。
他(ta)個子很(hen)高,聲音洪(hong)亮,精力(li)充沛,信心十足,并且極不(bu)謙虛(xu)。當他(ta)的(de)同事評論他(ta)有(you)不(bu)可(ke)思(si)議的(de)能(neng)力(li)并總是處在科學研究的(de)“浪尖”上時,他(ta)迅速回(hui)答道:“說(shuo)的(de)很(hen)對,為什么(me)不(bu)這樣(yang)?不(bu)管怎么(me)說(shuo),是我制(zhi)造了(le)波(bo)浪,難道不(bu)是嗎?”幾乎所有(you)的(de)科學家(jia)都同意這一(yi)評價。
最后一個土豆
1895年,在農場挖土豆(dou)的(de)(de)盧(lu)瑟福收到了英(ying)國劍橋大學(xue)發來的(de)(de)通(tong)(tong)(tong)知(zhi)書,通(tong)(tong)(tong)知(zhi)他已被錄取為(wei)倫(lun)敦國際(ji)博(bo)覽會的(de)(de)獎學(xue)金生。盧(lu)瑟福接到通(tong)(tong)(tong)知(zhi)書后扔掉挖土豆(dou)的(de)(de)鋤頭喊(han)道(dao):“這是我挖的(de)(de)最后一個土豆(dou)啦!”
身后哀榮
盧瑟(se)福(fu)的實驗室被后人稱為“諾貝爾獎得主(zhu)的幼兒園(yuan)”。他(ta)的頭像出現(xian)在新西(xi)蘭貨幣的最(zui)大面(mian)值——100元(yuan)上面(mian),作為國家對他(ta)最(zui)崇高的敬意(yi)和紀(ji)念(nian)。
桃李滿天下
當(dang)人們評論盧瑟(se)福(fu)的成就(jiu)時,總要提到他“桃(tao)李(li)滿天下(xia)”。在盧瑟(se)福(fu)的悉心培養下(xia),他的學(xue)生和助手有多(duo)人獲(huo)得了諾貝爾獎:
1921年,盧瑟(se)福的助(zhu)手索迪(di)獲諾貝爾化學獎;
1922年,盧瑟(se)福的(de)學(xue)生阿斯頓獲(huo)諾貝爾(er)化(hua)學(xue)獎;
1922年,盧瑟福的學生(sheng)玻爾獲諾貝爾物理(li)獎(jiang);
1927年,盧瑟福的助手威爾遜(xun)獲諾貝爾物理獎;
1935年,盧(lu)瑟福(fu)的學生查德(de)威克獲諾貝爾物(wu)理獎;
1948年,盧瑟福的助(zhu)手布萊克特獲諾(nuo)貝爾物(wu)理獎;
1951年(nian),盧瑟(se)福的學生科克(ke)拉(la)夫特和瓦耳頓,共同獲得諾貝爾物理獎;
1978年,盧(lu)瑟福的學生卡皮茨獲諾貝爾物理獎(jiang)。
有人說(shuo),如(ru)果世界上(shang)設立培(pei)養人才的(de)諾貝爾獎金的(de)話(hua),那么(me)盧瑟福是第一號(hao)候選人。
這(zhe)是(shi)我一生(sheng)(sheng)中(zhong)碰到的最不(bu)可思議(yi)的事情(qing)。就(jiu)好像你用一顆15英寸大炮去轟擊(ji)(ji)一張紙而(er)你竟被反彈回(hui)的炮彈擊(ji)(ji)中(zhong)一樣。很生(sheng)(sheng)動地(di)敘述了湯姆遜模(mo)型碰到的困難,即原子不(bu)可能是(shi)質量均勻分布大小(xiao)為(wei)1埃的球。
科學(xue)(xue)(xue)研(yan)究(jiu),除了(le)(le)物理就是集郵。在盧瑟福(fu)的時代僅物理學(xue)(xue)(xue)形成(cheng)了(le)(le)嚴密的體(ti)系和理論架(jia)構,而其他科學(xue)(xue)(xue)如生物學(xue)(xue)(xue)很(hen)大程度上還停留在分類和猜測的階段(duan)。
社(she)會科(ke)學(xue)能夠得到僅是(shi):一些可以,另一些不可以。即認(ren)為社(she)會科(ke)學(xue)是(shi)描述(shu)性的(de),是(shi)分類性的(de)。
不(bu)要讓我(wo)看到任何人在我(wo)們(物理)系(xi)里談論宇宙(zhou)。
如果你(ni)(ni)的實驗(yan)結(jie)果需(xu)要(yao)(yao)(yao)一個統計(ji)員,那你(ni)(ni)就需(xu)要(yao)(yao)(yao)重新設計(ji)一個實驗(yan)了。好的實驗(yan)應當是明晰,清楚的。不(bu)過今天大型實驗(yan)所獲得的數據不(bu)但需(xu)要(yao)(yao)(yao)統計(ji)員,還(huan)需(xu)要(yao)(yao)(yao)大型計(ji)算機的幫(bang)助。