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第34章 卢瑟福的故事

埃内斯特?卢瑟福(EmestRutherford,1871~1937),英国物理学家。出生在新西兰。1895年在新西兰大学毕业后,获剑桥大学奖学金进入卡文迪许实验室,1898年担任加拿大麦吉尔大学的物理教授,1919年担任卡文迪许实验室主任。1925年当选为英国皇家学会主席。1931年受封为纳尔逊男爵,1937年因病逝世,与牛顿和法拉第并排安葬。卢瑟福是20世纪最伟大的实验物理学家之一,在放射性和原子结构等方面,都做出了重大的贡献。

苦难的财富

卢瑟福罕见地实现了伟大科学家与伟大人格的和谐统一。这得益于他的家庭。卢瑟福于1871年8月13日诞生在新西兰南岛的纳尔逊附近一个苏格兰移民家庭。

母亲是个教师,会弹钢琴。父亲是一位直率而精力充沛的人,经营了一家兴隆的亚麻厂。然而要维持12个孩子的生计谈何容易,生活自然是捉襟见肘。卢瑟福从小就知道生活的艰难,养成了自己动手、脚踏实地做事的性格。

他们一家非常和睦,很少发生争吵,卢瑟福在这种家庭中成长起来,养成了相互协作、尊重别人的良好品质。后来卢瑟福成名之后,他的这种品质仍然保留着。他被科学界誉为“从来没有树过一个敌人,也从来没有失去过一个朋友”的人。

卢瑟福从小家境贫寒,通过自身刻苦努力,获得奖学金完成了学业。这段艰苦求学的经历,使卢瑟福形成了一种勇往直前的精神。后来他的一个学生送他一个外号——鳄鱼,并把鄂鱼徽章装饰在他的实验室门口。因为鳄鱼从不回头。

摇身一变成为化学家

1908年,卢瑟福因发现了新的放射性元素氡,因这一重大发现,他被授予诺贝尔化学奖。这应该是科学界的一大怪事,物理学家竟然获得了化学奖。那么他又是怎么踏入化学领域的呢?

19世纪末,物理学上爆出了震惊科学界的“三大发现”:1895年,德国物理学家伦琴发现X射线;同年,法国物理学家贝可勒尔发现了自发放射性;1897年,英国物理学家汤姆逊泸瑟福的老师)发现电子。这激励了卢瑟福对原子结构进行深入的研究。

他的第一步就是抓住镭放出的射线,然后顺藤摸瓜追踪原子内的秘密。卢瑟福设计了一个实验,他将铅块钻上小孔,孔内放一点镭。

奇怪的现象出现了,一束射线立即分成三股,一股靠近N极偏转,一股靠近S极偏转,还有一股一直向前,卢瑟福将它们分别命名为α、β和γ射线。β射线正是汤姆逊发现的电子流,γ射线则是伦琴发现的X光,居里夫妇发现的则包括α、β和γ射线。

于是,19世纪末的三大发现在这个实验里全部得到了解释。卢瑟福开始了进一步思索。α粒子从电量和质量来看,很像元素氦,那么镭放出α射线后剩下的又是什么呢?经实验,竟然又是一种新元素——氡。

这一偶然的实验,戏剧性地使卢瑟福获得了诺贝尔化学奖。卢瑟福也很意外,他风趣的说:“我一生中研究了许多变化,但是最大的变化是这一次,我从一个物理学家变成了一个化学家”。

这也是幽默的卢瑟福一生中遇到的最大幽默。

严师出高徒

在科学界,从来没有一个人像卢瑟福那样高产,这不仅是指他自己,还包括他对后代的培养。在他的助手和学生中,先后获得诺贝尔奖的竟多达11人。这和他的严格是密不可分的,至今仍传颂着许多关于卢瑟福精心培养学生的趣事。

有一天深夜,卢瑟福看到实验室亮着灯,就推开门进去,关切地问一个学生:“这么晚了,你还在干什么?”学生回答说:“我在工作。”卢瑟福接着问这个学生早晨、上午、下午都干什么,学生说都在工作。卢瑟福很不满意地反问:“你用什么时间来思考呢?”

还有一次,卢瑟福和一个助手一起做实验。卢瑟福要助手记下读数,助手忘了带记录本,随手拿起一张纸来记。卢瑟福一把夺过纸,严肃地说:“我早就说过,测量结果不要随便记在零散纸上,你怎么忘啦!”助手低声说:“现在我记在哪里呢?”“记在你衣服的袖子上,这样就不会忘记了!”

卢瑟福为人正直,不阿权贵。他还是一个伟大的教育家,为人类培养了许多第一流的专家,如玻尔、莫斯莱等。逝世以后,每年人们都在10月19日为他进行悼念活动。

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