هلْ سمعتَ يومًا عنْ مكوناتِ الذرة.. إذا كانتِ الإجابةُ بنعم فلا بدَّ أنكَ أيضًا سمعتَ اسمَ "إرنست رذرفورد".. إذْ لا يأتي ذكرُ مكوِّناتِ الذرَّةِ دونَ ذكرِ اسمِ ذلكَ الرجل.
فقدْ تمكنَ "رذرفورد" منْ وضعِ ما عُرفَ لاحقًا بـ"النموذجِ الكوكبيِّ للذرَّة" وقالَ إنَّ بنيةَ الذراتِ تتكونُ منْ نواةٍ صغيرةٍ للغايةِ موجبةِ الشحنةِ تدورُ حولَها إلكتروناتٌ سالبةُ الشحنةِ بالطريقةِ التي تدورُ بها الكواكبُ حولَ الشمس.
لكنْ.. ربما لا يعرفُ الكثيرونَ أنَّ ذلكَ الإنجازَ لمْ يكنِ الوحيدَ لذلكَ العالِمِ الفذ.. إذْ إنَّ لهُ إنجازًا آخرَ استحقَّ عليهِ الفوزَ بجائزةِ نوبل الكيمياءِ لعامِ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وثمانيةٍ بعدَ أنِ اكتشفَ أمرًا آخَرَ يتعلقُ بالذرَّة.. نشاطَها الإشعاعي.
فقدْ مُنحتْ جائزةُ نوبل في الكيمياءِ لـ"رذرفورد" الذي كانَ يعملُ وقتَها أستاذًا للفيزياءِ في جامعةِ فيكتوريا بإنجلترا، لأبحاثِه المتعلقةِ بتفكُّكِ العناصرِ وكيمياءِ الموادِّ المشعَّة.
تبدأُ القصةُ باكتشافِ العالِمِ الفرنسيِّ "هنري بيكريل" للنشاطِ الإشعاعيِّ التلقائيِّ لعنصرِ اليورانيوم -والذي حصلَ عنهُ على جائزةِ نوبل الفيزياءِ عامَ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وثلاثة- وبعدَ وقتٍ قصيرٍ منِ اكتشافِ بيكريل لتلكَ العملية. أثبتَ العديدُ منَ العلماءِ -كما تمَّ توضيحُه منذُ ذلكَ الحينِ- أنَّها لا تنبعثُ منَ اليورانيوم فقط، بلْ أيضًا منَ العناصرِ الأخرى، مثلَ الثوريوم والراديوم والبولونيوم.
اختارَ "رذرفورد" أنْ يبدأَ دراسةً شاملةً لتلكَ العناصر، إذْ طورَ طرقًا دقيقةً للغايةِ لقياسِ شدةِ النشاطِ الإشعاعي، وأثبتَ وجودَ أنواعٍ مختلفةٍ تمامًا منَ الإشعاع، مما أدى إلى الكشفِ عنِ الخصائصِ المهمةِ للإشعاعِ وتقديمِ دليلٍ لا يرقى إليهِ الشكُّ على طبيعةِ الإشعاعِ المادية.
وقدْ نجحَ "رذرفورد" في تقديمِ نظريةٍ جديدةٍ للعلمِ أطلقَ عليها اسمَ نظريةِ "التفكك". وفقًا لتلكَ النظرية؛ يُنظرُ إلى النشاطِ الإشعاعيِّ على أنَّه ليسَ نتيجةَ تغيراتٍ في الجزيءِ ولكنْ في الذرةِ نفسِها. وبالتالي؛ فإنَّ العناصرَ المُشعةَ تخضعُ للتفككِ الفعليِّ لتوليدِ الإشعاع. وقدِ اكتشفَ أيضًا عمرَ النصفِ للعناصرِ المشعة.
باكتشافاتِه؛ تمَّ التأكدُ منْ أنَّ النشاطَ الإشعاعيَّ يشتملُ على تحولِ العنصرِ الكيميائيِّ إلى عنصرٍ آخر، وقدْ نجحَ أيضًا في اكتشافِ أنواعِ الإشعاعِ المختلفةِ ووضعَ تسميةً لها "إشعاعَ ألفا وإشعاعَ بيتا".
وُلدَ إرنست رذرفورد في ثلاثين أغسطس عامَ ألفٍ وثَمانِمئةٍ وواحدٍ وسبعينَ في نيلسون بنيوزيلندا، وهوَ الطفلُ الرابعُ والابنُ الثاني في عائلةٍ مكونةٍ منْ سبعةِ أبناءٍ وخمسِ بنات. هاجرَ والدُه جيمس رذرفورد، إلى نيوزيلندا معَ جدِّ إرنست وجميعِ أفرادِ الأسرةِ في عامِ ألفٍ وثَمانِمئةٍ واثنينِ وأربعين. كانتْ والدتُه، ني مارثا طومسون، معلمةَ مدرسةٍ إنجليزية، وذهبتْ معَ والدتِها الأرملةِ للعيشِ في نيوزيلندا في عامِ ألفٍ وثَمانِمئةٍ وخمسةٍ وخمسين.
تلقَّى "رذرفورد" تعليمَه المبكرَ في المدارسِ الحكوميةِ وفي سنِّ السادسةَ عشْرةَ التحقَ بمدرسةِ نيلسون كوليجيت. في عامِ ألفٍ وثَمانِمئةٍ وتسعةٍ وثمانينَ حصلَ على منحةٍ جامعيةٍ وانتقَلَ إلى جامعةِ نيوزيلندا حيثُ التحقَ بكليةِ كانتربري ومنها حصلَ على الماجستير في عامِ ألفٍ وثَمانِمئةٍ وثلاثةٍ وتسعينَ بدرجةٍ مزدوجةٍ في الرياضياتِ والعلومِ الفيزيائية.
استمرَّ "رذرفورد" في العملِ البحثيِّ في الكليةِ لفترةٍ قصيرة، وحصلَ على بكالوريوسِ العلومِ في العامِ التالي. في العامِ نفسِه ألفٍ وثَمانِمئةٍ وأربعةٍ وتسعين، حصلَ على منحةٍ مكنتْهُ منَ الذهابِ إلى كليةِ ترينيتي بكامبريدج كطالبٍ باحث.
وفي عامِ ألفٍ وثَمانِمئةٍ وثمانيةٍ وتسعينَ غادرَ إلى كندا لتولِّي المنصب.
عادَ رذرفورد إلى إنجلترا في عامِ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وسبعةٍ ليصبحَ أستاذًا للفيزياءِ في جامعةِ مانشستر.
كانتْ أبحاثُ رذرفورد الأولى، في نيوزيلندا، معنيةً بالخصائصِ المغناطيسيةِ للحديدِ المعرضِ للتذبذباتِ عاليةِ التردد. كما كانَ منْ أوائلِ العلماءِ الذينَ صممُوا تجاربَ تستخدمُ التياراتِ المتناوبةَ عاليةَ التردد. نُشرتْ ورقتُه الثانيةُ في الفيزياءِ المغناطيسيةِ واحتوتْ على وصفٍ لجهازٍ زمنيٍّ قادرٍ على قياسِ فتراتٍ زمنيةٍ تبلغُ مِئَةَ ألفٍ منَ الثانية.
فورَ وصولِه إلى كامبريدج، سرعانَ ما تمَّ التعرُّفُ على مواهبِه منْ قِبَلِ أساتذتِه. خلالَ فترتِه الأولى في مختبرِ كافنديش، اخترعَ كاشفًا للموجاتِ الكهرومغناطيسية، عنْ طريقِ ابتكارِ ملفٍّ مغناطيسيٍّ يحتوي على حِزَمٍ صغيرةٍ منَ الأسلاكِ الحديديةِ الممغنطة. عمِلَ بالاشتراكِ معَ أساتذتِه على سلوكِ الأيوناتِ وحركتِها وهيَ الموضوعاتُ ذاتُ الصلةِ بالتأثيرِ الكهروضوئي. وفي عامِ ألفٍ وثَمانِمئةٍ وثمانيةٍ وتسعينَ أبلغَ عنْ وجودِ أشعةِ ألفا وبيتا في إشعاعِ اليورانيوم وأشارَ إلى بعضِ خصائصِها.
في مونتريال، استمرَّ عملُه على الموادِّ المشعة، لا سيما على انبعاثِ أشعةِ ألفا. وحينَ وصلَ شريكُه "فريدريك سودي" إلى كندا في عامِ ألفٍ وتِسعِمئةٍ قادمًا منْ جامعةِ أكسفورد، تعاوَنَ معَ رذرفورد في إنشاءِ "نظريةِ تفكك" النشاطِ الإشعاعيِّ التي تَعتبرُ الظواهرَ المشعةَ عملياتٍ ذرية وليستْ جزيئية، تمَّ دعمُ النظريةِ بكميةٍ كبيرةٍ منَ الأدلةِ التجريبية، وبفضلِها تمَّ اكتشافُ عددٍ منَ الموادِّ المشعةِ الجديدة.
حينَ عادَ "رذرفورد" مُجددًا إلى إنجلترا؛ واصلَ بحثَه حولَ خصائصِ انبعاثِ الراديوم وأشعةِ ألفا. وهناكَ ابتكرَ طريقةً للكشفِ عنْ جُسيمِ ألفا واحد. في عامِ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وعشرة، أدتْ تحقيقاتُه في تشتتِ أشعةِ ألفا وطبيعةِ التركيبِ الداخليِّ للذرةِ الذي تسببَ في مثلِ هذا التشتتِ إلى افتراضِ مفهومِه عنِ "النواة"، وهوَ أكبرُ إسهاماتِه في الفيزياء.
اعتمدتْ تجربةُ "راذرفورد" التي قادتْ إلى نظريتِه الثوريةِ الخاصةِ بنواةِ الذرةِ على تسليطِ أشعةِ جسيماتِ ألفا على رقاقةِ ذهب، لاحظَ أنَّ بعضَ الأشعةِ ينعكسُ والآخرُ ينحرف، ومعظمُها يَنْفُذُ، ودلَّ ذلكَ على وجودِ بعضِ المساحاتِ الفارغةِ في جسمِ الذرة، وأيضًا دلَّ على وجودِ جسيماتٍ تحملُ شحنةَ الأشعةِ نفسَهَا، وجسيماتٍ تحملُ شحنةً مختلفةً عنْ شحنةِ الأشعة.
ووفقًا لنظريةِ "رذرفورد" -والتي كانتْ ثوريةً في وقتِها- فإنَّ الكتلةَ الكاملةَ للذرةِ تتركزُ في النواة؛ وكلُّ الشحنةِ الموجبةِ للذرةِ على بُعدِ مسافةٍ دقيقةٍ منْ مركزِها.
بعدَ اكتشافِ رذرفورد، بدأَ العلماءُ يدركونَ أنَّ الذرَّةَ ليستْ في النهايةِ جسيمًا واحدًا، ولكنَّها تتكونُ منْ جسيماتٍ أصغرَ بكثير، وهوَ ما أسهَمَ في الكشفِ عنْ جسيماتٍ أخرى عديدةٍ لمْ يكنْ ليُقدرَ لها الظهورُ لولا نموذجُ "رذرفورد".
حصلَ رذرفورد على لقبِ فارسٍ عامَ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وأربعةَ عشَر؛ وعلى وسامِ الاستحقاقِ في عامِ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وخمسةٍ وعشرينَ وانتُخبَ زميلًا للجمعيةِ الملكيةِ عامَ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وثلاثة، وكانَ رئيسًا لها منْ عامِ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وخمسةٍ وعشرينَ إلى عامِ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وثلاثين.
توفيَ "إرنست راذرفورد" في كامبريدج في التاسعَ عشَرَ منْ أكتوبر عامَ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وسبعةٍ وثلاثينَ عنْ عمرٍ ناهزَ ستةً وستينَ عامًا. ودُفنَ رمادُه في صحنِ دير وستمنستر، وبالقربِ منْ قبرِ السير إسحاق نيوتن، وبجانبِ ضريحِ اللورد كلفن.
في عامِ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وسبعةٍ وتسعينَ وتكريمًا لجهودِه في مجالِ علومِ الإشعاع؛ أطلقَ العلماءُ اسمَه على عنصرِ "الرذرفورديوم" وهوَ عنصرٌ اصطناعيٌّ لها نشاطٌ إشعاعيٌّ ويبلغُ عمرُ نصفِهِ خَمسَ ساعات.
عن الكتّاب
