盧瑟福

　　歐內(nèi)斯特·盧瑟福（英語：Ernest Rutherford，1871年8月30日－1937年10月19日），新西蘭著名物理學(xué)家，知名為原子核物理學(xué)之父。學(xué)術(shù)界公認(rèn)他為繼法拉第之后最偉大的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。盧瑟福的祖籍是蘇格蘭，教授，獲得了文學(xué)學(xué)士、文學(xué)碩士、理學(xué)學(xué)士，1907年返回英國(guó)出任曼徹斯特大學(xué)的物理系主任，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)主席，1931年受封為納爾遜男爵。

　　盧瑟福首先提出放射性半衰期的概念，證實(shí)放射性涉及從一個(gè)元素到另一個(gè)元素的嬗變。他又將放射性物質(zhì)按照貫穿能力分類為α射線與β射線，并且證實(shí)前者就是氦離子。因?yàn)椤皩?duì)元素蛻變以及放射化學(xué)的研究”，他榮獲1908年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

　　盧瑟福領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成功地證實(shí)在原子的中心有個(gè)原子核，創(chuàng)建了盧瑟福模型（行星模型）。他最先成功地在氮與α粒子的核反應(yīng)里將原子分裂，他又在同實(shí)驗(yàn)里發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，并且為質(zhì)子命名。第104號(hào)元素為紀(jì)念他而命名為“鑪”。

　　盧瑟福一生發(fā)表論文約215篇，著作6種，培養(yǎng)了10位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。1937年10月19日因病在劍橋逝世，與牛頓和法拉第并排安葬，享年66歲。

　　1、歐內(nèi)斯特·盧瑟福祖籍蘇格蘭，祖輩皆務(wù)農(nóng)，盧瑟福5歲時(shí)上了泉林村小學(xué)，他的母親和外祖母都曾在此任教，后來由于家庭搬遷，他又轉(zhuǎn)學(xué)到福克斯希爾村小學(xué)。1871年8月30日歐內(nèi)斯特·盧瑟福出生了。盧瑟福兄弟姐妹一共12人，他排行老四，盧瑟福的父親作過車輪工匠、木工和農(nóng)民，盧瑟福在這種家庭中成長(zhǎng)起來，養(yǎng)成了相互協(xié)作、尊重別人的良好品質(zhì)。

　　2、盧瑟福的父親是一個(gè)聰明又肯動(dòng)腦子的人，他勤奮又有創(chuàng)造性。在開辦亞麻廠時(shí)，他試驗(yàn)用幾種不同的方法浸漬亞麻利用水力去驅(qū)動(dòng)機(jī)器，選用本地的優(yōu)良品種，結(jié)果他的產(chǎn)品被認(rèn)為是新西蘭最好的一類。他還設(shè)計(jì)過一些裝置能提高工作效率。

　　3、盧瑟福的母親出身于知識(shí)家庭，她的父親是一位很有才能的數(shù)學(xué)家，母親也是一位教師。作為教師的母親對(duì)孩子們的教育起著關(guān)鍵的作用。她的一舉一動(dòng)始終影響著孩子們的情緒。幼年的盧瑟福與他的兄弟姐妹沒有什么太明顯的區(qū)別。如果說有什么不同之處，那就是喜歡思考、喜歡讀書。

　　Ernest Rutherford1871年8月30日盧瑟福生于新西蘭納爾遜附近的泉林村，父親是農(nóng)民和工匠，母親是鄉(xiāng)村教師。他在小學(xué)就對(duì)科 學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了濃厚的興趣。由于成績(jī)優(yōu)秀，學(xué)習(xí)期間曾獲一系列獎(jiǎng)學(xué)金。

　　1894年從坎特布雷學(xué)院畢業(yè)時(shí)，以該校空前的數(shù)學(xué)和物理第一名的成績(jī)獲碩士學(xué)位，還因在無線電實(shí)驗(yàn)研究方面的突出成績(jī)而獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位。畢業(yè)后，留校工作一年。

　　1895年考取大英博覽會(huì)獎(jiǎng)學(xué)金，到英國(guó)劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)。 1896年春末，盧瑟福接受卡文迪許實(shí)驗(yàn)室主任J.J.湯姆生的建議，把研究方向從無線電轉(zhuǎn)移到放射性上。

　　1897年盧瑟福用強(qiáng)磁場(chǎng)作用于鐳發(fā)出的射線時(shí)發(fā)現(xiàn)，射線可以被分成幾個(gè)組成部分。他把偏轉(zhuǎn)幅度小的帶正電的部分叫a射線，把偏轉(zhuǎn)幅度大的帶負(fù)電的部分叫b射線，同時(shí)他還根據(jù)實(shí)驗(yàn)預(yù)言，可能存在一種在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，穿透能力更強(qiáng)的射線，這就是后來發(fā)現(xiàn)的并由他命名的γ射線。

　　1898年在卡文迪許實(shí)驗(yàn)室研究生畢業(yè)后，由J.J.湯姆生推薦，到加拿大的麥吉爾大學(xué)任物理學(xué)教授。在教學(xué)之余，他繼續(xù)研究放射性，與來自英國(guó)的青年化學(xué)家F.索迪合作。

　　1902年首先發(fā)現(xiàn)了放射性元素的半衰期，提出放射性是元素自發(fā)衰變現(xiàn)象，通過放射性和光譜實(shí)驗(yàn)表明指出原子有一個(gè)很復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

　　1903年他就發(fā)現(xiàn)α射線的能量比β和γ射線大99倍左右，1906年他又發(fā)現(xiàn)α射線通過云母片時(shí)，出現(xiàn)了偏轉(zhuǎn)2°的小角度散射現(xiàn)象，

　　1905年他應(yīng)用放射性元素的含量及其半衰期，計(jì)算出太陽的壽命約為50億年，開創(chuàng)了用放射性元素半衰期計(jì)算礦石、古物和天體年紀(jì)的先河。

　　1907年他謝絕了一些著名大學(xué)的高薪聘請(qǐng)，出任該校物理學(xué)教授。盧瑟福對(duì)α、β、γ射線作了大量的研究，1908年他測(cè)算出β射線的電荷。

　　1908年6月蓋革發(fā)現(xiàn)α射線的散射角與靶材料的原子量成正比，同年10月，布拉格寫信給盧瑟福，告訴他用α粒子轟擊原子時(shí)發(fā)生α粒子急轉(zhuǎn)彎的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象促使他和蓋革決定用重金屬靶進(jìn)行散射實(shí)驗(yàn)。

　　1911年，盧瑟福受“大宇宙與小宇宙相似”的啟發(fā)，把太陽系和原子結(jié)構(gòu)進(jìn)行類比，提出了一個(gè)原子模型，既盧瑟福原子模型。他認(rèn)為，原子象一個(gè)小太陽系，每個(gè)原子都有一個(gè)極小的核，核的直徑在10-12厘米左右，這個(gè)核幾乎集中了原子的全部質(zhì)量，并帶有之單位個(gè)正電荷，原子核外有之個(gè)電子繞核旋轉(zhuǎn)，所以一般情況下，原子顯中性。

　　1912年蓋革和馬斯登用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了帶正電的原子核的存在。

　　1913年他提出α粒子的帶電量為2e，原子量為3.84，認(rèn)為α粒子失去電荷后應(yīng)變成氦原子。1913年莫塞萊用元素特征譜線與原子序數(shù)的關(guān)系證實(shí)了核外電子環(huán)的存在。

　　1913年～1914年，他與人合作，測(cè)定γ射線的性質(zhì)和波長(zhǎng)，確認(rèn)γ射線是一種比X射線頻率更高的電磁輻射。

　　1918年，盧瑟福繼J.J.湯姆生之后，擔(dān)任卡文迪許實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)，將卡文迪許實(shí)驗(yàn)室發(fā)展到一個(gè)新的高峰。將物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的研究推向嶄新的階段，同時(shí)也培養(yǎng)出了許多青年科學(xué)家。

　　1、他關(guān)于放射性的研究確立了放射性是發(fā)自原子內(nèi)部的變化。放射性能使一種原子改變成另一種原子，而這是一般物理和化學(xué)變化所達(dá)不到的；這一發(fā)現(xiàn)打破了元素不會(huì)變化的傳統(tǒng)觀念，使人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)入到原子內(nèi)部這一新的層次，為開辟一個(gè)新的科學(xué)領(lǐng)域——原子物理學(xué)，做了開創(chuàng)性的工作。

　　2、他通過α粒子為物質(zhì)所散射的研究，無可辯駁的論證了原子的核模型，因而一舉把原子結(jié)構(gòu)的研究引上了正確的軌道，于是他被譽(yù)為原子物理學(xué)之父。由于電子軌道也就是原子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)的矛盾，才導(dǎo)致玻爾提出背離經(jīng)典物理學(xué)的革命性的量子假設(shè)，成為量子力學(xué)的先驅(qū)。

　　3、人工核反應(yīng)的實(shí)現(xiàn)是盧瑟福的另一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。自從元素的放射性衰變被確證以后，人們一直試圖用各種手段，如用電弧放電，來實(shí)現(xiàn)元素的人工衰變，而只有盧瑟福找到了實(shí)現(xiàn)這種衰變的正確途徑。這種用粒子或γ射線轟擊原子核來引起核反應(yīng)的方法，很快就成為人們研究原子核和應(yīng)用核技術(shù)的重要手段。在盧瑟福的晚年，他已能在實(shí)驗(yàn)室中用人工加速的粒子來引起核反應(yīng)。

　　盧瑟福有很多有趣的名言，反映了他對(duì)科學(xué)的獨(dú)特理解和幽默的語言

　　Itwasquitethemostincredibleeventthateverhappenedtomeinmylife.Itwasalmostasincredibleasifyoufireda15-inchshellatapieceoftissuepaperanditcamebackandhityou.

　　這是我一生中碰到的最不可思議的事情。就好像你用一顆15英寸大炮去轟擊一張紙而你竟被反彈回的炮彈擊中一樣。很生動(dòng)地?cái)⑹隽藴愤d模型碰到的困難，即原子不可能是質(zhì)量均勻分布大小為1埃的球。

　　Allscienceiseitherphysicsorstampcollecting.

　　科學(xué)研究，除了物理就是集郵。在盧瑟福的時(shí)代僅物理學(xué)形成了嚴(yán)密的體系和理論架構(gòu)，而其他科學(xué)如生物學(xué)很大程度上還停留在分類和猜測(cè)的階段。

　　Theonlypossibleconclusionthesocialsciencescandrawis:somedo,somedon't

　　社會(huì)科學(xué)能夠得到僅是：一些可以，另一些不可以。即認(rèn)為社會(huì)科學(xué)是描述性的，是分類性的。

　　Don'tletmecatchanyonetalkingabouttheuniverseinmydepartment

　　不要讓我看到任何人在我們（物理）系里談?wù)撚钪妗７从沉吮R瑟福反對(duì)空談，強(qiáng)調(diào)實(shí)際的工作態(tài)度，但具有諷刺意味的是正是盧瑟福開創(chuàng)的量子物理開啟了談?wù)撚钪娴拇箝T，在今天的物理系里，宇宙論是標(biāo)準(zhǔn)的話題而非離經(jīng)叛道。

　　Ifyourresultneedsastatisticianthenyoushoulddesignabetterexperiment

　　如果你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果需要一個(gè)統(tǒng)計(jì)員，那你就需要重新設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)了。好的實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)是明晰，清楚的。不過今天大型實(shí)驗(yàn)所獲得的數(shù)據(jù)不但需要統(tǒng)計(jì)員，還需要大型計(jì)算機(jī)的幫助。

　　1、有個(gè)外號(hào)叫“鱷魚”

　　盧瑟福從小家境貧寒，通過自己的刻苦努力，這個(gè)窮孩子才能完成了他的學(xué)業(yè)。這段艱苦求學(xué)的經(jīng)歷培養(yǎng)了盧瑟福一種認(rèn)準(zhǔn)了目標(biāo)就百折不回勇往直前的精神。后來學(xué)生為他起了一個(gè)外號(hào)——鱷魚，并把鄂魚徽章裝飾在他的實(shí)驗(yàn)室門口。因?yàn)轺{從不回頭，他張開吞食一切的大口，不斷前進(jìn)。

　　2、搖身一變成為“化學(xué)家”

　　1908年，盧瑟福獲得該年度的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，他對(duì)自己不是獲得物理學(xué)獎(jiǎng)感到有些意外，他風(fēng)趣地說：“我竟搖身一變，成為一位化學(xué)家了。”“這是我一生中絕妙的一次玩笑！”

　　3、杰出的學(xué)科帶頭人

　　盧瑟福還是一位杰出的學(xué)科帶頭人，被譽(yù)為“從來沒有樹立過一個(gè)敵人，也從來沒有失去一位朋友”的人。在他的助手和學(xué)生中，先后榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的竟多達(dá)12人。1912年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的獲得者玻爾曾深情地稱盧瑟福是“我的第二個(gè)父親”。 科學(xué)界中，至今還傳頌著許多盧瑟福精心培養(yǎng)學(xué)生的小故事。

　　 4、是我制造了波浪

　　盧瑟福屬于那種“性格極為外露”的人，他總是給那些見過他的人留下深刻的印象。他個(gè)子很高，聲音洪亮，精力充沛，信心十足，并且極不謙虛。當(dāng)他的同事評(píng)論他有不可思議的能力并總是處在科學(xué)研究的“浪尖”上時(shí)，他迅速回答道：“說的很對(duì)，為什么不這樣？不管怎么說，是我制造了波浪，難道不是嗎？”幾乎所有的科學(xué)家都同意這一評(píng)價(jià)。