Сын какого ученого так же как и отец является лауреатом нобелевской премии
Нобелевские династии
Интересные факты из истории присуждения Нобелевских премий
27 ноября 1895 года в Париже в присутствии четырех свидетелей шведский промышленник, изобретатель динамита, бездымного пороха, газовых моторов, искусственного шелка и многого другого Альфред Бернхард Нобель подписал завещание, согласно которому его доверенное лицо Рагнар Сульман, сын которого впоследствии был долгие годы послом Швеции в СССР, должен перевести все его состояние, включая действующие предприятия, в надежные ценные бумаги, которые в совокупности должны составить основной постоянный фонд.
Премия самым достойным
«Мое особое желание, — писал Нобель, — чтобы при присуждении премий не принималась во внимание национальность кандидатов, какова бы она ни была, и чтобы премию получил наиболее достойный, будь он скандинав или нет».
Первое присуждение премий, которые стали называться Нобелевскими в честь их основателя, состоялось 10 декабря 1901 года. На сегодняшний день Нобелевская премия является, пожалуй, одной из самых почетных, престижных международных наград в современном мире. Стать ее обладателем – мечта каждого ученого, писателя, общественного деятеля. Иногда это происходит на склоне лет соискателя. Так, например, советский академик П.Л. Капица был удостоен Нобелевской премии в 84 года, а немецкий физиолог Карл фон Фриш и российский физик-теоретик В.Л. Гинзбург получили эту высокую награду в 87 лет.
Однако известен случай, когда Нобелевская премия была присуждена молодому ученому в возрасте 25 лет. Произошло это в 1915 году.
Уильям Лоренс Брэгг родился в 1890 году в г. Аделаида, в Австралии. (Кстати, здесь же, на зеленом континенте, родился один из основоположников квантовой электроники и будущий лауреат Нобелевской премии по физике советский академик А.М. Прохоров, родителей которого в свое время сюда забросила судьба). Его отец Уильям Генри Брэгг был профессором математики и физики в местном университете, куда после окончания колледжа Св. Петра и поступил 14-летний Лоренс. Окончил университет в 1908 году. В том же году его отец принял предложение о работе в Лидском университете и перевез семью в Англию.
Осенью 1909 года Лоренс поступает в колледж Тринити в Кембридже. Будучи очень способным студентом, он получает стипендию для изучения математики, однако его больше привлекает физика, изучению которой он и посвящает себя в оставшееся время до окончания колледжа в 1911 году.
В течение первого года в качестве студента-исследователя в Кембридже Лоренс делает открытие, принесшее ему наибольшую известность. Его закон о дифракции рентгеновских лучей на кристаллах позволяет рассчитать положение атомов в кристалле по дифракционной картине, которую образуют рентгеновские лучи, проходя сквозь кристаллическую решетку. Разработанный Брэггом старшим рентгеновский спектрометр позволил проанализировать большое количество кристаллов. «За заслуги в исследовании кристаллов с помощью рентгеновских лучей», отмечается в решении Нобелевского комитета, Нобелевская премия по физике за 1915 год присуждена английским ученым отцу и сыну Брэггам.
Первые семьи Нобелевских лауреатов
Но это была не первая семья Нобелевских лауреатов. В 1903 году французские ученые супруги Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри были удостоены Нобелевской премии по физике за открытие полония и радия, исследование радиоактивного излучения. Ими введен термин «радиоактивность».
В 1906 году в результате уличной катастрофы погибает Пьер Кюри. Мария остается с двумя малолетними дочерьми. Все же она находит в себе силы продолжать работу, и она приводит к тому, что в 1911 году Шведская королевская академия наук присудила Марии Кюри Нобелевскую премию по химии за исследование свойств радия. Это открытие привело к рождению новой области науки – радиологии. Таким образом, Мария Склодовская-Кюри стала первой и единственной женщиной дважды лауреатом Нобелевской премии.
По стопам матери пошла и ее старшая дочь Ирен. В семнадцать лет она стала студенткой Сорбонны. Шел 1914 год, началась Первая мировая война. Продолжая учебу, Ирен одновременно помогала матери в организации радиологической службы. После окончания учебы в 1920 году Ирен стала работать ассистентом Марии Кюри в Институте радия, где и познакомилась со своим будущим мужем Фредериком Жолио, также работавшим ассистентом Марии Кюри.
Под руководством дважды Нобелевского лауреата Ирен и Фредерик стали со временем выдающимися учеными. В 1934 году они открыли искусственную радиоактивность. В этом же году не стало Марии Кюри и Фредерик Жолио присоединяет к своей фамилии фамилию Кюри, а Ирен Кюри – фамилию Жолио.
В 1935 году за открытие явления искусственной радиоактивности – одного из крупнейших открытий века – супруги Жолио-Кюри удостаиваются Нобелевской премии по химии. Ирен, наверное, единственная женщина, не считая членов королевской семьи, которая дважды присутствовала на торжественной церемонии вручения этой самой престижной награды. Первый раз это было в 1911 году, когда вручали премию ее матери, а теперь и ей самой пришлось быть в центре внимания.
Преданность науке привела к тому, что жизнь обоих поколений Кюри в прямом смысле принесена ей в жертву. Мария Кюри, ее дочь и зять Фредерик Жолио-Кюри умерли от лучевой болезни, возникшей в результате многолетней работы с радиоактивными веществами.
Созвучной с фамилией Кюри стала и фамилия Нобелевских лауреатов супругов Кори. В 1920 году Герти Тереза Радниц вышла замуж за Карла Фердинанда Кори. У них было много общего. Родились в одном году – в 1896, в одном городе – Праге, оба интересовались медициной. В 1922 году супруги эмигрируют в США. Здесь в Буффало, а позднее в Сент-Луисе и Бостоне, будучи профессорами в области фармакологии и биохимии, они занимаются научной работой. В 1947 году за исследование обмена углеводов у животных и ферментов, связанных с ним, описание процесса ресинтеза гликогена из молочной кислоты биохимикам супругам Кори была присуждена Нобелевская премия по медицине.
По стопам своих родителей
Тезис о том, что природа отдыхает на детях, оправдан не всегда. И этому есть много подтверждений. К упомянутым выше Лоренсу Брэггу и Ирен Кюри можно добавить еще несколько фамилий.
Всемирно известный датский ученый Нильс Бор в 1922 году был награжден Нобелевской премией по физике «За заслуги в исследовании строения атомов». Его сын Оге Бор получил Нобелевскую премию по физике в 1975 году как один из авторов обобщенной модели атомного ядра.
Английский физик Джозеф Джон Томсон вошел в историю науки как человек, открывший электрон. В 1906 году ему была присуждена Нобелевская премия по физике за исследование прохождения электричества через газы. Его сын Джорж Паджет Томсон получил такую же премию в 1937 году за открытие дифракции электронов.
Шведский физик Зигбан Карл Манне Георг – основоположник ядерной и рентгеновской спектроскопии. Получил Нобелевскую премию по физике в 1924 году. Через 57 лет в 1981 году его сын Зигбан Кай Манне был удостоен такой же награды за разработку метода электронной спектроскопии для химического анализа.
Шведский биохимик Ханс фон Эйлер-Хельпин – автор трудов по биокатализу, стал Нобелевским лауреатом в 1929 году. Его сын Ульф фон Эйлер-Хельпин нашел свои научные интересы в физиологии. За свои исследования в этой области удостоился в 1970 году Нобелевской премии по медицине.
Дважды лауреаты
Согласно Уставу Нобелевского фонда удостоиться премии можно лишь однажды в каждой области. Однако и здесь бывают исключения. Американский ученый Джон Бардин удостоен двух Нобелевских премий по физике. Одной – в 1956 году за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта, другой – в 1972 году за создание теории сверхпроводимости.
Английский биохимик Фредерик Сенгер разработал основные методы исследований первичной структуры белков. Установил химическое строение молекулы инсулина и первичную структуру гена, кодирующего синтез инсулина. Получил две Нобелевские премии по химии в 1958 и 1980 годах.
Торжественная церемония
А теперь немного о том, что сопутствует присуждению Нобелевских премий.
Согласно Уставу Нобелевского фонда премии присуждаются за выдающиеся работы последних лет или за открытия, важность которых оценена только недавно.
Ежегодно Нобелевские комитеты, созданные при учреждениях, ответственных за присуждение премий, рассылают тысячи писем известным ученым и организациям с предложением указать среди своих коллег достойных присуждения премии. Сами же руководители Нобелевского фонда в отборе кандидатов не участвуют.
Члены Нобелевского комитета выполняют свои обязанности на общественных началах. Обсуждение кандидатов и голосование происходят в полной секретности. Разногласия, если они бывают, не заносятся в протокол. Имена кандидатов объявляются с краткой мотивировкой. Решения о присуждении Нобелевской премии не подлежат ни обжалованию, ни отмене. По окончании работы члены Комитета идут в ресторан стокгольмской Биржи, получив от ее управляющего серебряный талер на оплату традиционного обеда, предусмотренного завещанием Нобеля.
Вручение премий в Швеции считается очень большим праздником. Мероприятия, связанные с этим событием, продолжаются больше недели. Официальная церемония вручения премий происходит 10 декабря, в день смерти великого сына Швеции.
В этот день все прибывшие лауреаты рано утром собираются в концертном зале Стокгольмской филармонии, чтобы присутствовать при поднятии шведского флага. Проводится репетиция церемонии вручения премий. Согласно предписанному протоколу лауреаты должны быть одеты строго официально, во фраки. Большая часть виновников торжества берет фраки в аренду здесь же, в Стокгольме, только немногие шьют его специально для себя.
В тот же день, вечером, в огромном зале, вмещающем 1700 человек, происходит церемония награждения. При этом присутствуют почетные гости и члены шведской королевской семьи. Сама церемония необычайно торжественна. Лауреаты поднимаются на постамент, на котором начертана буква „N“, и получают из рук короля Швеции почетный диплом, изготовленный художником специально для каждого лауреата, и Золотую медаль. Она имеет диаметр 65 мм и весит 205 г. На лицевой стороне изображен А. Нобель и указаны даты его рождения и смерти (1833- 1896). На оборотной стороне надпись «Способствует облагораживанию жизни открытиями в области искусств». Это строки из шестой песни «Энеиды» Вергилия. Надпись на этой стороне дополняет рисунок с изображением природы в образе богини, выплывающей из облаков, которая держит рог изобилия. Вуаль, скрывающую ее лицо, поднимает женщина, олицетворяющая гений науки.
После вручения каждой премии оркестр исполняет фрагмент одного из классических музыкальных произведений. По окончании церемонии награждения все покидают зал и направляются в городскую ратушу, где в Золотом зале устраивается торжественный прием. На банкете бургомистр произносит три тоста: за короля, в память Альфреда Нобеля и за лауреатов. Hа следующий день происходит вручение чека – денежного эквивалента Нобелевской премии. По положению лауреаты премии должны в течение шести месяцев выступить в Стокгольме с Нобелевской лекцией – популярным изложением тематики своей работы.
Альфред Нобель держал целый штат юристов – патентоведов, охранявших его изобретательские права в Германии, Швеции, Англии, США, России и др. странах.
Но, как заметил Исполнительный директор Нобелевского фонда Михаэль Сульман, сын того Сульмана, который был послом Швеции в СССР, и внук того Рагнара Сульмана, которому Нобель поручил создать Нобелевский фонд, самым главным, незапатентованным изобретением Нобеля стала Нобелевская премия.
В этом году Нобелевские премии присуждались в 109-й раз. И как всегда среди лауреатов были представители разных стран, континентов и национальностей.
Сын получил Нобелевку вслед за отцом
В Стокгольме продолжается вручение Нобелевских премий. Награда по химии досталась американскому ученому за исследование процесса, благодаря которому расшифровывается генетическая информация. Отец лауреата в свое время добился такого же успеха в другой номинации.
Нобелевская премия 2006 по химии присуждена профессору Стэндфордского Университета в Калифорнии (Stanford University in California) Роджеру Корнбергу. Учёный отмечен за неоценимый вклад в исследование молекулярных основ процесса транскрипции в эукариотических клетках (клетках растений, животных и грибов), сообщает Би-би-си.
Транскрипция – важнейший процесс, происходящий в клетках, благодаря нему расшифровывается информация, закодированная в ДНК. Это важнейший фактор при синтезе белков.
Учёный объяснил механизм считывания информации с генов на специальную молекулу, известную, как информационная РНК (рибонуклеиновая кислота). РНК – это, своего рода, посредник в построении белковых молекул. Белки являются важнейшим строительным материалом живого, они управляют самыми разнообразными процессами в организме (в том числе регулируют саму транскрипцию).
Открытие Корнберга – это неоценимый вклад в медицину.
Корнбергу 59 лет. 47 лет назад ученый уже приезжал в Стокгольм, когда его отец Артур Корнберг и испанец Северо Очоа получали Нобелевскую премию в области физиологии и медицины. Они исследовали передачу генной информации от одной молекулы ДНК к другой.
Уже вторая Нобелевская премия 2006 года уходит в Стэндфордский университет. В понедельник стало известно, что Нобелевскую премию в области физиологии и медицины получил другой американский учёный из этого заведения – Андрю Файр, награждённый за открытие РНК-интерференции.
Нобелевская премия по химии вручается в 98-й раз. Единственный русский представитель в списке химиков лауреатов – Николай Семенов, который в 1956 году разделил награду с англичанином Сирилом Хиншелвудом.
Артём НЕДОЛУЖКО
Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен
Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.
Ирен Жолио-Кюри, дочь Пьера Кюри и Марии Кюри-Складовской, получивших Нобелевскую премию в 1903 году, стала тоже лауреатом Нобелевской премии в 1935 году (но не в области ядерной физики, как родители, а в области химии).
Почти всем странам Европы грозит вымирание. Население этих стран стремительно стареет, а рождаемость, несмотря на государственную поддержку, не увеличивается. Детей становится все меньше, а стариков все больше. Это процесс не обошел стороной ни одну страну Европы. Весь христианский мир находится под угрозой вымирания из-за низкой рождаемости. Постепенно мусульманский мир и Китай с Индией, где с деторождением все нормально, протискивается в страны Европы. Возможно, что через лет 200 европейского населения в Европе не останется. Это касается и России.
Игра сможет вам отвлечься от проблем, в том числе и от депрессии, ваш мозг просто переключиться на другую тему. Но играя в тетрис вы можете усугубить это состояние, ведь вы когда то оторвётесь от тетриса. Ведь у вас может быть депрессия из-за другого. Возможно вам не хватает солнечного света или витаминов. Лучше выйдете погулять, съездите на природу, подышите воздухом, это намного лучше игр в тетрис, и глаза отдохнут и вы сможете побыть наедине с природой и депрессия уйдёт и голова освободится от всякого «мусора».
В период средневековья (время уже не столь древнее) были открыты Австралия и обе Америки.
Сын фермера, ставший великим учёным и нобелевским лауреатом. Невероятная история Эрнеста Резерфорда
Имя лорда Эрнеста Резерфорда часто называют вместе с Альбертом Эйнштейном, Марком Планком и Нильсом Бором. К 150-летнему дню рождения ученого «Мел» рассказывает, как сын фермера из Новой Зеландии сумел понять устройство атома и получил Нобелевскую премию.
Об Эрнесте Резерфорде мы узнаем в школе. Читаем в учебнике физики описание его классического опыта бомбардировки альфа-частицами тоненькой пластины золота; учим параграфы о том, что он открыл строение атома, создал научную школу, получил Нобелевскую премию; именно его открытия трансурановых элементов дали начало ядерной физике, ядерному оружию и атомным станциям; не будь Резерфорда, мир не знал бы ускорителей и Большого адронного коллайдера — но жизнь автора планетарной модели атома и его страсть к науке тоже впечатляющи.
Мальчик с берегов пролива Кука
Будущий баронет, лорд, лауреат всех мыслимых премий и немыслимых званий, один из самых крупных ученых ХХ века родился в зимний день 30 августа 1871 года на Южном острове, в деревне Спринг Гроув (переименованной позднее в Брайтуотер), в семье колесного мастера Джеймса Резерфорда, эмигрировавшего из Англии по квоте переселенцев в колонии.
Да, мы не ошиблись, написав про зимний августовский день — дело происходило в Южном полушарии, в Новой Зеландии, проще говоря, на краю света. Там Резерфорды оказались волею случая — они собирались в Канаду, но бесплатные билеты им достались в Новую Зеландию. Так судьба играет человеком.
Мальчика назвали Эрнестом, а вообще у Резерфордов в детях недостатка не было: семь сыновей и пять дочерей родились у фермера Джеймса и его жены, учительницы Марты. Эрнест был четвертым, его с рождения отличали удивительная память, рост, сила и здоровье.
Со временем семья переехала из Спринг Гроув Южного острова в маленькое селение Пунгареху среди солнечных холмов и влажных долин «райской» провинции Таранаки Северного острова. Здесь в 1880-е решил обосноваться отец Резерфорда, его влекли свомпы — полные влаги земли, отлично подходящие для выращивания льна. Это была настоящая глухая колония, задворки острова, который маори называли Те Ика а Мауи — Рыба Мауи. Именно эти места будет считать родными лорд Резерфорд.
Эрнест с отличием окончил начальную школу в Пунгареху, получил премию в 50 фунтов стерлингов для продолжения учебы в колледже Нельсона, где снова отличился, и получил следующую стипендию для учебы в университете Крайстчерча, столицы провинции Кентербери.
Резерфорд стал студентом под номером 338 — как видите, не так много стипендиатов прошли через стены провинциального островного университета за 15 лет работы. Эрнест, выбиравший между физикой и математикой, сразу принялся за исследования — профессор Биккертон сумел увлечь его физикой, показав, как много в ней нерешенных проблем.
Резерфорд показал себя независимым исследователем и прилежным экспериментатором: он сам определял тему своих исследований, разрабатывал программу опытов, конструировал приборы для регистрации событий и был способен засиживаться в скромной лаборатории допоздна.
Интуиция, еще один дар Резерфорда, обнаружила себя с небывалой силой: его магистерская работа 1892 года на тему «Намагничивание железа при высокочастотных разрядах» исследовала в сущности одну из самых горячих тем в науке — радиоволны, существование которых было доказано в 1888 году Генрихом Герцем. Над проблемой улавливания волн и беспроводной связи в то же время работали двое замечательных ученых — Александр Попов и Гульельмо Маркони.
21-летний Резерфорд в своей, как сказали бы мы сегодня, дипломной работе изобрел магнитный детектор, один из первых приёмников электромагнитных волн. Конечно, он не выиграл гонку за радио (и Попов, и Маркони продвинулись чуть дальше в своих научных и изобретательских поисках), но сильная и качественная научная дипломная работа дала ему стипендию для продолжения обучения в Кембридже. Он уезжал в Англию докторантом, оставляя в Новой Зеландии невесту Мэри Ньютон, братьев и сестер, зеленые холмы Северного острова и ближайшего друга — свою мать.
«Заслуга более твоя, чем моя»
Известие о полученной стипендии, по легенде, застало молодого Эрнеста Резерфорда на поле отцовской фермы. Там он кинул на землю лопату и закричал: «Это последняя картошка, которую я выкопал!»
Эти слова нам известны в пересказе Марты Резерфорд, его матери. Всю жизнь она была одним из самых близких людей для своего сына, первой учительницей и конфидентом. Их взаимопонимание было удивительным, а переписка постоянной (и частой), несмотря на то, что они почти всю жизнь прожили вдалеке друг от друга. Мать называла его «Моцарт» и рассказывала, как он умел удивить — еще в детстве прочитывал учебник «и сразу всё знал»!
«Ты не можешь не знать, какое чувство радости и благодарности переполняет меня при мысли, что бог благословил и увенчал успехами твой гений и твои усилия. Дабы смог ты подняться к еще более высоким вершинам славы и жить вблизи бога, подобно лорду Кельвину, об этом мои молитвы, это мое серьезнейшее желание.»
Марта Резерфорд — сыну Эрнесту (цитируется по книге «Эрнест Резерфорд. ЖЗЛ». Д. Данин)
Когда в 1931 году 60-летнего физика, серьезного ученого, нобелевского лауреата Эрнеста Резерфорда наградили титулом баронета и званием лорда, он первым делом отправил в Новую Зеландию телеграмму. Марте Резерфорд, вдове фермера, было 88. В телеграмме было всего несколько слов: «Итак — лорд Резерфорд. Заслуга более твоя, чем моя. Люблю. Эрнест».
Дикий кролик из страны антиподов, который роет глубоко
В 1895 году уже начинали подводить итоги XIX столетия. Век выдался великим для физики: классическая механика, электромагнетизм, закон сохранения энергии, термодинамика. Многие считали, что человечество вплотную подошло к пределу знаний и великие явления все открыты. «Теоретическая физика закончена. Дифференциальные уравнения сформулированы, методы их решения разработаны. Можно вычислять отдельные частные случаи. Но стоит ли отдавать такому делу свою жизнь?» — спрашивал мюнхенский профессор Филипп Жолли своего студента Макса Планка.
К счастью, молодой и дерзкий магистр наук из Новой Зеландии, стипендиат Эрнест Резерфорд был полон энтузиазма. Прибыв в Англию, он тут же написал главе Кавендишской лаборатории Кембриджа, Джону Джозефу Томсону о том, что мечтает работать в Кавендише.
Его приняли — это был первый год, когда Томсону разрешили брать докторантов из других стран
Кавендишская лаборатория была чуть не самым молодым научным учреждением Кембриджа; тут занимались удивительными вещами — например, исследовали прохождение электричества через газы (за эту работу Джон Томсон получит Нобелевскую премию 1906 года, и пятеро его учеников повторят этот успех).
Резерфорд планировал продолжать заниматься детектором волн Герца, но в 1896 году оказалось, что министерство почт Великобритании уже выделило деньги Маркони (он, в отличие от Попова, запатентовал прибор беспроводной связи) на работу с радиоволнами. Тогда Резерфорд решил заняться рентгеновскими лучами — Томсон, как и все передовые физики мира, был увлечен этим новым открытием. Радиоволны Резерфорд отставил навсегда, он уже не был бы в них первым (вопрос не самолюбия, а научного любопытства). Он стал ассистировать Томсону в вопросе изучения, что происходит с газом при ионизации.
Представьте себе запаянный стеклянный баллон с двумя электродами, положительным и отрицательным. Если заполнить разными газами баллон и пропустить ток, возникали интересные картины свечения: бывали молнии, поток лучей, который менял направление при действии магнитного поля, заставляя стекло фосфоресцировать.
Так были открыты Х-лучи, которые позже назвали рентгеновскими — проникающее излучение неизвестной природы
Оно тут же заинтересовало несколько команд физиков в мире — Анри Беккереля и супругов Кюри в Париже (они начнут исследования в 1897), Джозефа Томсона в Кавендише. И Эрнеста Резерфорда, его докторанта, который в марте 1896 года начал работать над новой темой: пропускать рентгеновские лучи через баллоны с газом.
Уже 24 февраля 1896 года Анри Беккерель опубликовал сообщение о том, что урано-калиевая соль засвечивает фотографическую пластинку. Это была радиоактивность — которую еще не открыли и слова этого еще не ввели в научный оборот; и кому-то предстояло этим заняться.
Уран был загадочен и непонятен: почему он испускает рентгеновские лучи и не перестает их испускать — все время с одинаковой силой, непрерывно. Его нагревали, охлаждали, пропускали ток и вводили в магнитное поле, а он все испускал лучи неясной природы.
В начале 1897 года впервые взял в руки урановую соль Эрнест Резерфорд
До того они с Томсоном сделали хорошую работу — научились облучением делать газ проводником электричества и снимать проводимость, прекращая облучение. Она стала эпохальной, эта работа по электропроводности газов, и вела прямо к открытию строения атома. Текст статьи «О прохождении электричества через газы, подвергнутые действию рентгеновых лучей» был опубликован в ноябре 1896 года лондонским «Philosophical Magazine».
Тогда Резерфорда в Кавендише назвали «диким кроликом из страны антиподов, который роет очень глубоко», и к тому же времени относится цитата Резерфорда: «Ионы — это веселые малыши, вы можете наблюдать их едва ли не воочию».
Во время опытов с электропроводимостью газов Томсон сделал попытку измерить массы положительных и отрицательных частиц и очень удивился: частицы, несущие отрицательный заряд, были по меньшей мере в 1000 раз легче легчайшего атома.
В XX веке откроют, что масса электрона примерно в 1837 раз меньше массы водородного ядра — протона. Томсон назвал этих крошечных носителей отрицательного электричества «корпускулами» (слово «электрон» в этом качестве начнут использовать позже). 30 апреля 1897 года Томсон сделал доклад об этих частицах: ему никто не поверил. Частицы меньше атома? Этого не может быть!
Но ученик Томсона Резерфорд в феврале 1898 начал работать над темой «Урановая радиация и создаваемая ею электрическая проводимость» — и переоткрыл излучение урана. Да, в этом году Эрнест Резерфорд открыл альфа- и бета- излучения: поместил излучающие вещества в магнитное поле и установил, что один лучевой поток отклоняется влево, другой — вправо, а третий не отклоняется вовсе. Его классическая работа была опубликована в 1899 году, и вот она-то по-настоящему и закрыла XIX век, вплотную приблизившись к теории строения вещества: тяжелые, положительно заряженные частицы с невысокой проникающей способностью, получившие название альфа-излучения, и легкие, отрицательно заряженные частицы с гораздо большим пробегом, которые он назвал бета-излучением.
Это было началом. 12 апреля 1898 года в академии Парижа тридцатилетняя Мария Кюри сделала сообщение «О лучах, испускаемых соединениями урана и тория». Резерфорду было 27, и научное соревнование только заставило его бежать еще быстрее.
В 1898-м Мария и Пьер Кюри сделали сообщение о новом радиоактивном веществе, содержащемся в урановой руде. Появилось слово и понятие радиоактивности. Но их доклад заканчивался фразой: «Причина и происхождение радиации, непрерывно испускаемой ураном и его солями, пока остаются тайной».
Резерфорд излучает
Осенью 1898 года Резерфорд получил профессорскую кафедру и оклад, который делал возможным его женитьбу на Мэри Ньютон. Путь ему лежал через океан, в Монреаль, там, в университете Макгилла, он стал заведовать физическим отделением и скоро превратил Монреаль в один из передовых центров мира в современной физике.
Лектор из Резерфорда получился не очень впечатляющий, а вот как руководителю и исследователю ему не было равных. В 1899 году сотрудники университета Макгилла Оуэнс и Резерфорд представили статью «Радиация урана и тория», где изучали постоянную радиоактивность урана и переменную — тория.
Уже летом 1899 Резерфорд открыл так называемую «эманацию тория» (это был радиоактивный изотоп радон-220) и пришел к понятию «возбужденной радиоактивности». Голос его в те дни раздавался во всех, казалось, комнатах особняка физического факультета. Резерфорд был громогласен, как Зевс, его интеллект был незауряден, ученость — очевидна, характер — независим, юмор — проницателен, а происхождение ошеломляло простотой; его манеры были простонародны, акцент колониален. Он сам казался радиактивным, столько он возбуждал идей и открытий, а впоследствии оказалось, что он и был радиактивен, после тысяч поставленных им опытов кабинет Резерфорда в Монреале все еще вызывает потрескивание счетчика Гейгера, а любимое место у доски искрит. В 1900-м Резерфорд привез из Новой Зеландии Мэри Ньютон и женился на ней, в 1901 у них родилась дочь Эйлин.
В Париже тем временем супруги Кюри открыли радий и полоний; при изучении различных радиактивных элементов был обнаружен период (еще не полураспада и распада) ослабления радиации: 1 минута для эманации, 660 минут для возбужденной радиоактивности.
Но Резерфорду, чтобы продвигаться дальше в исследованиях, нужен был химик, и не просто химик, а радиохимик — а этой отрасли науки еще просто не было; на счастье человечества, в Монреаль приехал Фредерик Содди, молодой химик из Оксфорда (и тоже будущий нобелевский лауреат). Их работа 1902 года называлась «Радиоактивность соединений тория», но подзаголовок был, как мы бы сказали сегодня, горячим: «Причина и природа радиоактивности». В ней был дан грубый, первый набросок будущей модели атома.
В результате продуманной серии экспериментов в 1903 году Резерфорд и Содди заметили и поняли, что испускание луча радиоактивным веществом — сигнал об акте превращения атома, каждый всплеск — знак того, что один из атомов претерпел серьезные изменения. Это стало великой работой «Причина и природа радиоактивности», в которой излагалась теория радиактивного распада.
«Я почувствовал, как колотится мое сердце, и, словно уносимый некоей силой, действующей извне, услышал со стороны, как произношу невероятные слова: «Резерфорд, это превращение элементов!»»
Это было открытие естественного превращения элементов, благодаря которому физики смогли понять процесс появления новых веществ в топках новых и сверхновых, это был важный вклад в копилку знаний об устройстве мира. В том же году Беккерель и Кюри получили Нобеля «за открытие радия и полония».
Манчестер
В 1907 году Эрнест Резерфорд уехал из Канады и возглавил отделение физики в университете Манчестера. В следующем, 1908 году, 37-летнему Резерфорду была присуждена Нобелевская премия «за исследования в области распада элементов в химии радиоактивных веществ». После полуголодной жизни на небольшой оклад профессора, Нобель был и признанием, и богатством. Это сразу почувствовала дочь Резерфорда Эйлин, которой в Рождество 1908 года подарили неслыханные подарки. Лауреатами 1908 года стали Илья Мечников, Габриэль Липпман и Пауль Эрлих — все они были много старше молодого профессора Резерфорда.
В Манчестере у Резерфорда появился новый соавтор — Гейгер, вместе они написали статью «Заряд и природа альфа-частицы». В опытах одного из учеников Резерфорда были получены результаты бомбардировок альфа-частицами тоненького листа золота. Некоторые (очень некоторые!) из альфа-частиц отклонялись от направления и будто столкнувшись с чем-то, летели назад.
«Д-р Резерфорд — единственный из живущих, кто обещает даровать человечеству, как итог открытия радия, неоценимое благо. Я бы посоветовала Англии беречь д-ра Резерфорда…»
Планетарная модель
Именно изменение траектории части альфа-частиц натолкнуло Резерфорда на понимание того, как устроен атом. В самом начале 1911 года дома у Резефордов в Манчестере собрались ученики профессора: он хотел сделать небольшое сообщение. Сохранился рисунок: в центре круга жирная чернильная точка и поверх нее знак «+» — положительно заряженное ядро атома. А между центром и круговой границей россыпь частиц, обозначенных знаком «-», таким стало первое знакомство с прорывной идеей Резефорда о том, как устроен атом. Многие из аспирантов физического факультета навсегда запомнили этот день. В мае 1911 года незабываемый день настал уже для физиков всего мира: в выпуске «Philosophical magazine» появилась статья — «Рассеяние альфа- и бета-частиц в веществе и структура атома».
Мир быстро и неотвратимо менялся: уже в июне 1911 года в Брюсселе было созвано совещание ведущих физиков Европы для обсуждения проблемы «излучения и квантов». А к Резерфорду в Манчестер приехал учиться датский докторант Нильс Бор, ставший необычайно близок Резерфордам, будущий автор неклассической механики атома. Он теоретически обоснует (на совсем другом уровне) планетарную модель атома Резерфорда. Статья «О конституции атомов и молекул» Нильса Бора вышла в 1913 году, это было новое открытие микромира.
Крокодил и герб с птицей киви
В 1913 году еще один великий аспирант мистера Резерфорда, Генри Мозли, экспериментально доказал идею «Заряд ядра равен номеру элемента в менделеевской таблице». Резерфорд написал статью в Nature, что его сотрудник Г. Г. Дж. Мозли получил «сильнейшее и убедительнейшее доказательство того, что заряд ядра равен номеру элемента» и, следовательно, число электронов в атоме равно атомному номеру элемента, ибо таков по величине положительный заряд ядра, а в целом атом нейтрален. А мистеру Резерфорду не так долго уже оставалось быть мистером: в 1914 году он стал рыцарем, сэром.
Началась война, а Резерфорды отправились за океан, в Новую Зеландию; вернувшись, они увидели, что лаборатория опустела: докторанты были призваны на фронт. Вот только гениальный Генри Мозли с войны не вернулся — он погиб в ходе Дарданелльской операции.
Только после войны исследования Резерфорда возобновились; а в 1921 в его лабораторию приехал молодой физик из России, Петр Капица
Лорд Эрнест Резерфорд умер в 1937 году от ущемления грыжи. Ему было 66, еще не началась страшная Вторая мировая, атомные бомбы, чудовищное последствие и его открытий, еще не упали на Хиросиму и Нагасаки. Резерфорд, один из величайших ученых ХХ века, похоронен рядом с Ньютоном, Дарвином и Фарадеем.
Осталось три тома его работ, открытие радиактивности, строения атома. Все его работы экспериментально подтверждены. Химический элемент 104 в периодической таблице называется «резерфордий».
На обложке: Эрнест Резерфорд в университете Макгилла, 1905 год. Фото: Wikimedia Commons / CC BY 4.0