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盧瑟福--近代原子科學的奠基人
送交者: suxue 2002年11月06日03:52:05 於 [教育學術] 發送悄悄話

近代原子科學的奠基人

有人說,即使盧瑟福一生中沒有做過任何驚人的發現,單就他慧眼識英培養人才的巨大貢獻,也應該給他頒發一枚諾貝爾獎章。   在盧瑟福的學生中,有發展了他的學說而提出新的原子模型的波爾;有發現了中子而享譽世界的查德威克;有解開周期表中“倒置之謎”的莫斯萊……他的學生中,既有獲諾貝爾物理獎的,也有獲諾貝爾化學獎的,而他本人則既是那個時代最偉大的實驗物理學家,又是因為在揭示原子奧秘方面做出卓越貢獻令萬人仰慕的1908年諾貝爾化學獎獲得者。他的確是一個全才。   盧瑟福1871年出生在英國的一個小村莊,家裡人口眾多,生活愉快而艱苦,七個兄弟五個姐妹的童年都是在農活中度過的。上學以後盧瑟福愛好廣泛,對周圍的一切都有着極濃厚的興趣。他曾把一隻人家丟棄的無法修理的破鐘錶神奇地修好了,而且走得很準,使鄰里驚訝不已,都誇讚他將來必有非凡的創造才能。   1895年,24歲的盧瑟福取得理科學士學位後,被選送到英國劍橋大學深造。在英國當時先進的卡文迪許實驗室,做著名教授湯姆遜的研究生。在這之前,他曾成功地設計了一部用來檢測無線電波的檢測器,能接收半英里以外的無線電信號,給劍橋大學老師留下了深刻的印象。   湯姆遜教授給盧瑟福布置的第一個課題就是研究X射線對氣體的影響。盧瑟福非常高興,全力投入了這項研究工作。這時,繼倫琴發現X射線後,貝克勒爾、居里夫婦相繼發現了放射性元素鈾和鐳,這使盧瑟福分外激動。每一個科學發現都使盧瑟福興奮不已,他覺得科學就像一座神聖的殿堂,在那裡聚集着人類最高的智慧、最新的思想,他要以畢生的努力向這個神聖的領地邁進。   當他成功的解釋了氣體在X射線作用下被“活化”(電離)了的原因後,便一聲不響地開始了放射性的研究。他的方法很巧妙,把放射性元素鐳放進一個只有一個小孔的鉛容器中,容器附近安放一塊巨型磁鐵,於是,從小孔中放射出的射線便被分成三束。他用希臘文的頭三個字母把在磁場作用下發生偏轉的兩束射線分別命名為α射線和β射線,把不發生偏轉的那束射線命名為γ射線,並測出α射線帶正電,穿透能力較弱;β射線帶負電,穿透能力比α射線要強;γ射線不帶電,穿透能力是三種射線中最強的一種。   盧瑟福的這一研究成果,轟動了整個科學界,也使他從此名聲遠揚,開始了更輝煌的科研生涯。1898年,應加拿大邀請,盧瑟福來到蒙特利爾,擔任馬克—居耳大學物理教授,並負責實驗室的領導工作。在這裡,盧瑟福對原子的認識有了一個突破性的飛躍。他開始意識到,原子並不像人們普遍認為的是最小的物質微粒,相反,它是可以分割的。他認為放射性現象就是原子自行蛻變的結果。

  1904年,他的科學巨著《放射學》出版了。這部著作為進一步打開探索原子奧秘的大門提供了豐富的實驗材料和有力的理論,被認為是一部經典著作。盧瑟福用α粒子散射實驗否定了老師湯姆遜“葡萄乾蛋糕”原子模型,認為原子不會像老師描繪的那樣,裡面的電子浸泡在正電荷的液體中,就像葡萄乾點綴在蛋糕里一樣。他用α粒子轟擊金屬原子發生大幅度偏轉的實驗結果說明原子中心一定有一個體積比原子小得多、質量幾乎等於原子的質量且帶正電荷的核,電子則散布在核的周圍。   盧瑟福的這一理論吸引了許多年輕有為的科學家。他們紛紛聚集在盧瑟福周圍,共同向原子進軍。1908年,盧瑟福因對原子科學的卓越貢獻而獲得了諾貝爾化學獎。但他並沒有滿足,繼續深入探索原子結構問題。1911年2月,他正式提出了“微型太陽系”原子模型:他認為原子就像一個微小的太陽系,電子如同行星圍繞太陽運轉一樣圍繞原子核旋轉,不過,保持這種結構狀態的不是萬有引力,而是原子核和電子間的靜電引力。盧瑟福的原子學說創立了嶄新的原子結構的完整理論,是科學史上的一個劃時代貢獻。它為後來深入探討原子結構,建立近代原子科學理論提供了良好的開端。   貢獻和榮譽應該是成正比的。盧瑟福一生中以其傑出的貢獻而得到了極高的榮譽。1914年被授予爵士勳章,1922年得到英國皇家學會最高獎章——科柏萊獎章,1925年當選為皇家學會主席,1931年受封勳爵,數十所大學和科學團體爭相授予他榮譽職位……但盧瑟福從不誇耀自己的成績,他在談到近二三十年的重大科學發現時,沒有一項是自己的,而把他的老師湯姆遜發現的電子列為其中之一。

  1937年10月19日,這位偉大的科學家在英國劍橋醫院與世長辭。他的墓前每年都有許多人獻上鮮花,也獻上愛戴和尊敬。

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