Ernest Rutherford Biographie

Synopsis

Ernest Rutherford, chimiste et physicien, est né le 30 août 1871 à Spring Grove, en Nouvelle-Zélande. Pionnier de la physique nucléaire et le premier à scinder l'atome, Rutherford reçut le prix Nobel de chimie en 1908 pour sa théorie de la structure atomique. Surnommé le "Père de l'ère nucléaire", & # x201D; Rutherford est décédé à Cambridge, en Angleterre, le 19 octobre 1937 d'une hernie étranglée.

Jeunesse

Ernest Rutherford est né le 30 août 1871 dans la région rurale de Spring Grove, dans l'île du Sud de la Nouvelle-Zélande. Il était le quatrième de 12 enfants et le deuxième fils. Son père, James, avait peu d’instruction et luttait pour subvenir aux besoins de la grande famille grâce au revenu d’un moulin à lin. La mère d'Ernest, Martha, travaillait comme institutrice. Elle croyait que la connaissance était un pouvoir et mettait fortement l’accent sur l’éducation de ses enfants..

Enfant, Ernest, dont la famille l'appelait & Ern, & # x201C; après l'école, il passait le plus clair de son temps à traire les vaches et à participer aux autres tâches de la ferme familiale. On passait le week-end à nager dans la crique avec ses frères. Comme l’argent était serré, Rutherford a trouvé un moyen inventif de surmonter les difficultés financières de sa famille, y compris la nidification des oiseaux pour gagner de l’argent pour ses fournitures de cerf-volant. & # x201C; Nous n'avons pas gagné l'argent, nous devons donc penser, & # x201D; était la devise de Rutherford à l’époque.

À l'âge de 10 ans, Rutherford reçut son premier livre de science à la Foxhill School. Ce fut un moment charnière pour Rutherford, étant donné que le livre a inspiré sa toute première expérience scientifique. Le jeune Rutherford a construit un canon miniature qui, à la surprise de sa famille, a explosé rapidement et de façon inattendue. En dépit du résultat, l’intérêt de Rutherford pour les universitaires n’a pas faibli. En 1887, il obtint une bourse pour fréquenter la Nelson Collegiate School, une école secondaire privée où il allait jouer au rugby jusqu'en 1889..

En 1890, Rutherford décrocha une autre bourse au Canterbury College de Christchurch, en Nouvelle-Zélande. Au Canterbury College, les professeurs de Rutherford ont nourri son enthousiasme pour la recherche de preuves concrètes par le biais d'expérimentations scientifiques. Rutherford a obtenu son baccalauréat ès arts et sa maîtrise ès arts et a réussi à obtenir des honneurs exceptionnels en mathématiques et en sciences. En 1894, toujours à Canterbury, Rutherford mena une recherche indépendante sur la capacité de la décharge électrique à haute fréquence à magnétiser le fer. Ses recherches lui ont valu un baccalauréat ès sciences en un an à peine. Au cours de la même année, Rutherford a rencontré et est tombé amoureux de la fille de sa propriétaire, Mary Newton. Le couple s’est marié en 1900 et a ensuite accueilli une fille qu’ils ont appelée Eileen..

Recherche et découvertes

En 1895, en tant que premier étudiant à la recherche du laboratoire Cavendish de l’Université de Cambridge à Londres, Rutherford découvrit un moyen plus simple et plus commercialement viable de détecter les ondes radio que celui qui avait été établi auparavant par le physicien allemand Heinrich Hertz..

De plus, alors qu'il était au laboratoire Cavendish, Rutherford a été invité par le professeur J.J. Thomson va collaborer à une étude sur les rayons X. Le physicien allemand Wilhelm Conrad Röntgen avait découvert les rayons X quelques mois seulement avant l'arrivée de Rutherford à Cavendish, et les rayons X étaient un sujet brûlant parmi les chercheurs. Ensemble, Rutherford et Thomson ont étudié les effets des rayons X sur la conductivité des gaz, donnant lieu à un article sur la division des atomes et des molécules en ions. Alors que Thomson examinait ce qu'on appellerait plus tard un électron, Rutherford examinait de plus près les rayonnements producteurs d'ions..

Se concentrant sur l'uranium, Rutherford découvrit que le placer près d'une feuille permettait à un type de rayonnement d'être facilement absorbé ou bloqué, tandis qu'un autre type n'avait aucun problème à pénétrer dans le même film. Il a appelé les deux types de rayonnement & # x201C; alpha & # x201D; et & # x201C; beta. & # x201D; Il s'avère que la particule alpha était identique au noyau d'un atome d'hélium. La particule bêta était, en fait, la même chose qu'un électron ou un positron.

Rutherford a quitté Cambridge en 1902 et a été nommé professeur à l'Université McGill à Montréal. À McGill en 1903, Rutherford et son collègue Frederick Soddy ont présenté leur théorie de la désintégration de la radioactivité, selon laquelle de l'énergie radioactive était émise par un atome et que, lorsque les particules alpha et bêta étaient émises simultanément, elles provoquaient un changement chimique entre les éléments. Les professeurs Bertram Borden Boltwood de Rutherford et Yale ont ensuite catégorisé les éléments radioactifs en ce qu’ils ont appelé une série de décroissance & # x201C; & # x201D; Rutherford aurait également découvert le radon, un gaz radioactif, pendant son séjour à McGill. Devenu célèbre pour ses contributions à la compréhension des radioéléments, Rutherford devint un orateur actif, publia de nombreux articles de magazine et rédigea le manuel le plus respecté de l'époque sur la radioactivité..

En 1907, Rutherford retourna en Angleterre et passa à un poste de professeur à l'Université de Manchester. Après des expériences supplémentaires impliquant la combustion de particules alpha sur une feuille, Rutherford a fait la découverte révolutionnaire que presque la masse totale d’un atome est concentrée dans un noyau. Ce faisant, il a donné naissance au modèle nucléaire, découverte qui a marqué le début de la physique nucléaire et a finalement ouvert la voie à l'invention de la bombe atomique. Doublement surnommé le & # x201C; père de l'ère nucléaire, & # x201D; Rutherford a reçu le prix Nobel de chimie en 1908.

Avec l’avènement de la Première Guerre mondiale, Rutherford s’intéresse de plus près à la recherche antisubmarine. En 1919, il avait fait une autre découverte monumentale: comment induire artificiellement une réaction nucléaire dans un élément stable. Les réactions nucléaires ont été la principale préoccupation de Rutherford pendant le reste de sa carrière scientifique..

La mort et l'héritage

Rutherford a reçu de nombreux honneurs au cours de sa carrière, y compris plusieurs diplômes honorifiques et bourses d’organisations telles que l’Institution of Electrical Engineers. En 1914, il fut fait chevalier. En 1931, il fut élevé à la pairie et obtint le titre de baron Rutherford de Nelson. Il a également été élu président de l'Institut de physique cette même année.

Le 19 octobre 1937, le baron Rutherford mourut à Cambridge, en Angleterre, à l'âge de 66 ans, des suites d'une hernie étranglée. Le scientifique, surnommé "Crocodile & # x201C" & # x201D; par ses collègues pour toujours regarder devant, a été enterré à l'abbaye de Westminster.

Des années avant sa mort, au cours de la Première Guerre mondiale, Rutherford avait déclaré espérer que les scientifiques n’apprendraient pas à extraire l’énergie atomique tant que l’homme ne vivrait pas en paix avec ses voisins. La découverte de la fission nucléaire a en fait été faite deux ans seulement après sa mort et a finalement abouti à ce que Rutherford craignait d'utiliser l'énergie nucléaire pour fabriquer des armes de guerre..

De nombreuses découvertes de Rutherford sont également devenues la base de la construction du grand collisionneur de hadrons de l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire. Le plus grand accélérateur de particules au monde le plus puissant et le plus énergique au monde, le Large Collisionneur de Hadrons a commencé à briser les particules atomiques en mai 2010. Il a depuis été utilisé pour répondre à des questions fondamentales sur la physique, par des scientifiques qui partagent Rutherford & # x2019; s tendance vers l’avenir et sa quête incessante de preuves par l’exploration scientifique.