אבן דרך

28.05.2012
השנה לפני 101 שנים: ארנסט רתרפורד מגלה את גרעין האטום וממציא את הפיסיקה הגרעינית
ארנסט רתרפורד  ד"ר חיים ויצמן                                                

1. דמוקריטוס היווני (370-460 לפנה"ס) סבר, שכל חומר מורכב מחלקיקים זעירים אשר נעים בחלל אין-סופי. הוא כינה את החלקיקים האלה "אטומים", כלומר, "בלתי ניתנים לחלוקה". בשל אי-מציאת ראיות מספקות לכך, הרעיון נזנח.
 
2. 1897 - ג'וזף ג'ון תומסון מגלה את האלקטרון. מתברר, שהאטום הוא יישות מורכבת. תומסון הציע מודל המדמה את האטום ל"עוגת צימוקים": מטען חשמלי חיובי ש"מרוח" באופן אחיד על פני רוב האטום, ואשר עליו מפוזרים האלקטרונים, הנושאים מטען חשמלי שלילי.
 
3. 1909 – ארנסט רתרפורד (ששנה קודם לכן קיבל את פרס נובל בכימיה על מחקריו ברדיואקטיביות) מבצע את ניסוי עלה הזהב, ומעמיד בספק את תיאוריית "עוגת הצימוקים". יחד עם תלמידיו, הנס גייגר וארנסט מרסדן, הוא הראה שהמטען החשמלי החיובי של האטום מרוכז באיזור קטן מאוד בתוך האטום. רתרפורד, גייגר ומרסדן מדדו את סטיית חלקיקי האלפא שנותבו לעלה דק מזהב. על-פי המודלים שהיו קיימים באותה עת, חלקיקי האלפא לא היו אמורים לסטות אלא בכמה מעלות בודדות. אולם, תוצאות הניסוי הראו שחלק קטן מהחלקיקים הוסט בזוויות הגדולות הרבה יותר מ-90 מעלות.
 
4. 1911 - רתרפורד הסיק מהניסוי, שהמטען החיובי באטום מרוכז כך שהוא יכול להחזיר חלקיקי אלפא העוברים מספיק קרוב אליו. במאמר שפירסם לפני 101 שנים, במאי 1911, במגזין לפילוסופיה, הוא הראה שכל המטען החשמלי החיובי באטום, ורוב המאסה שלו, מרוכזים באיזור מרכזי זעיר (אלפית מנפח האטום), ואלקטרונים טעונים שלילית סובבים אותו בדומה לדרך שבה כוכבי-לכת מקיפים את השמש. תגלית זו הובילה להתפתחות המחקר בפיסיקה גרעינית. אבל שאלת ריקנותו של האטום המשיכה להטריד את הפיסיקאים. בשנת 1913 הצליח נילס בוהר ליישם את תורת הקוונטים לתנועת האלקטרונים באטום, ולהסביר, בין היתר, מדוע האטומים יציבים (מדוע האלקטרונים אינם מאיטים ו"נופלים" או "קורסים" אל תוך הגרעין).
 
רתרפורד נולד בניו-זילנד, אבל מ-1907 ואילך פעל בעיקר באוניברסיטת מנצ'סטר באנגליה, שם הכיר את חיים ויצמן, שהיה גם הוא מדען באוניברסיטה זו, ונהג לבוא להרצאותיו של רתרפורד. השניים התכתבו באופן קבוע, ורתרפורד יעץ לידידו גם בתהליכי ההקמה של האוניברסיטה העברית

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם