ഏണസ്റ്റ് റഥർഫോർഡ്

സർ ഐസക് ന്യൂട്ടനോടൊപ്പം താരതമ്യം ചെയ്യാവുന്ന വിധം മേന്മയിലും എണ്ണത്തിലും ശാസ്ത്രസംഭാവനകൾ നൽകിയ ശാസ്ത്രജ്ഞനായിരുന്നു ഏണസ്റ്റ്റഥർഫോർഡ്.  ‘ആറ്റോമിക ഭൗതിക ശാസ്ത്രത്തിന്റെ പിതാവ്’ എന്ന് വിശേഷിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ശാസ്ത്ര‍ജ്ഞനാണ് ഇദ്ദേഹം.

സ്വർണത്തകിട് പരീക്ഷണത്തിലൂടെ ന്യൂക്ലിയസിന്റെ റഥർഫോർഡ് വിസരണം കണ്ടെത്തിക്കൊണ്ട് ഇദ്ദേഹം ഓർബിറ്റൽ സിദ്ധാന്തത്തിന് തുടക്കം കുറിച്ചു. മൈക്കൽ ഫാരഡേയ്ക്ക് ശേഷമുണ്ടായ ഏറ്റവും പരീക്ഷണാത്മകതയുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞനായി ഇദ്ദേഹം കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. ഫാരഡെയെപ്പോലെ സാർവത്രികമായ സ്നേഹത്തിന്റെയും ആദരവിന്റെയും നടുവിൽ ജീവിച്ച റഥർഫോർഡിന് ഒരഗ്നിപർവതത്തിന്റെ ഊർജ്ജവും അത്യുത്സാഹവും ഉണ്ടായിരുന്നുവെന്നാണ് അദ്ദേഹത്തിന്റെ പിൻഗാമിയായിരുന്ന സർ ജയിംസ് ജീൻസ് അഭിപ്രായപ്പെട്ടത്.

സസ്സെക്സിൽനിന്ന് ന്യൂസിലാന്റിലേക്ക് കുടിയേറിപ്പാർത്ത ജയിംസ് റഥർഫോർഡിന്റെയും മാർത്താ തോംസണിന്റെയും മക്കളിൽ നാലാമനായും രണ്ടാമത്തെ മകനായും 1871 ആഗസ്റ്റ് 30-ാം തീയതിയാണ് ഏണസ്റ്റ് റഥർഫോർഡ് ജനിച്ചത്. ഒരു സാധാരണ കുട്ടിയായി വളർന്നുവന്ന ഏണസ്റ്റിന്, ജീവിത വിജയം നേടാൻ കാരണമായത് ഏകാഗ്രതയോടെ പ്രവർത്തിക്കാനുള്ള അദ്ദേഹത്തിന്റെ അസാമാന്യമായ ശക്തിയായിരുന്നു. സ്കോളർഷിപ്പോടെ ന്യൂസിലാന്റ് സർവകലാശാലയിൽ ചേർന്ന ഏണസ്റ്റിനെ ഊർജതന്ത്രവും രസതന്ത്രവും പഠിപ്പിച്ച പ്രൊഫസർ ബിക്കർട്ടണും കണക്ക് പഠിപ്പിച്ച പ്രൊഫസർ കുക്കും വളരെയേറെ സ്വാധീനിച്ചു.

1893-ൽ ഊർജതന്ത്രത്തിലും കണക്കിലും പ്രശസ്തമായ നിലയിൽ എം.എ. ബിരുദം സമ്പാദിക്കുവാൻ ഏണസ്റ്റിനു കഴിഞ്ഞു. 1895-ൽ മറ്റൊരു സ്കോളർഷിപ്പോടെ ഇംഗ്ലണ്ടിലെ ട്രിനിറ്റി കോളേജിൽ ചേർന്ന റഥർഫോർഡായിരുന്നു കാവൻഡിഷ് പരീക്ഷണശാലയിലെ സർ ജെ.ജെ. തോംസണിന്റെ ആദ്യത്തെ ഗവേഷണ വിദ്യാർത്ഥി. തോംസണുമായി ഏകദേശം ആറ് വർഷക്കാലം വാതകത്തിലൂടെയുള്ള വൈദ്യുതിയുടെ ചാലനത്തെക്കുറിച്ച് പഠിച്ചതിനുശേഷം റോന്റ്ജൻ രശ്മ്മികൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന അയോണുകളുടെ പ്രവേഗത്തെക്കുറിച്ചാണ് ഗവേഷണം നടത്തിയത്. ഈ സമയത്താണ് ഫ്രാൻസിൽ മഹത്തായ പല സംഭവങ്ങളും അരങ്ങേറിയത്. യുറേനിയത്തിന് റേഡിയോ ആക്ടീവത ഉണ്ടെന്ന ഹെൻട്രി ബെക്കറലിന്റെ നിരീക്ഷണവും (1896) മേരി ക്യൂറിയുടെ പോളോണിയം കണ്ടുപിടി ത്തവും പിയറി ക്യൂറിയുടെയും മേരി ക്യൂറിയുടെയും റേഡിയം കണ്ടെത്തലുമെല്ലാം (1898) നടന്ന കാലഘട്ടമായിരുന്നു അത്. കേംബ്രിഡ്ജിലെത്തിയ റഥർഫോർഡും യുറേനിയത്തിൽനിന്നുള്ള വികിരണങ്ങളെക്കുറിച്ച് പഠനം ആരംഭിച്ചു. 1898 മുതൽ 1907 വരെ കാനഡയിലെ മക്ഗിൽ സർവകലാശാലയിലാണ് അദ്ദേഹം ഗവേഷണം നടത്തിയത്. യൂറേനിയത്തിൽനിന്നുള്ള വികിരണങ്ങൾ രണ്ടുതരമുണ്ടെന്ന് ശ്രദ്ധയിൽപ്പെട്ട റഥർഫോർഡ് അവയെ ആൽഫാ രശ്മികൾ എന്നും ബീറ്റാ രശ്മികളെന്നും നാമകരണം ചെയ്തു. തോറിയത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ കൂടുതൽ തുളച്ചു കയറാൻ ശക്തിയുള്ള മറ്റൊരുതരം വികിരണങ്ങളുമുണ്ടെന്ന് റഥർഫോർഡ് നിരീക്ഷിച്ചെങ്കിലും അവയ്ക്ക് ഗാമാ രശ്മികൾ എന്നു പേരിട്ടത് പോൾ വില്ലാർഡ് ആയിരുന്നു. 1902-ൽ റഥർഫോർഡും സോഡിയും ചേർന്ന് റേഡിയോ ആക്ടീവ് പരിവർത്തനങ്ങൾക്ക് ഒരു സിദ്ധാന്തം ആവിഷ്കരിച്ചു. ഭൗതിക ചുറ്റുപാടുകളോ രാസസംഘടനമോ ബാധിക്കാത്ത സ്വതന്ത്രമായ ഒരു അറ്റോമിക ഗുണധർമ്മമാണ് റേഡിയോ ആക്ടീവതയെന്ന് അവർ വിശദീകരിച്ചു. ഈ പഠനങ്ങളും തത്വങ്ങളുമെല്ലാം റഥർഫോർഡ് തന്റെ പ്രശസ്തമായ ബക്കീരിയൻ പ്രഭാഷണത്തിലൂടെ റോയൽ സൊസൈറ്റിയ്ക്ക് സമർപ്പിക്കുകയുണ്ടായി.

റേഡിയത്തിൽനിന്നുള്ള ആൽഫാ രശ്മികളുടെ സ്വഭാവത്തെയും ഗുണധർമ്മങ്ങളെയും കുറിച്ചുള്ള പഠന ഫലങ്ങൾ 1903-ൽ റഥർഫോർഡ് പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. സമാന്തര പ്ലേറ്റുകൾക്കിടയിൽക്കൂടി ആൽഫാ രശ്മികളെ പ്രവഹിപ്പിക്കുകയും അവയെ കാന്തിക ക്ഷേത്രം കൊണ്ടും സ്ഥിര വൈദ്യുത ക്ഷേത്രം കൊണ്ടും വ്യതിചലിപ്പിച്ചു നടത്തിയ ഗവേഷണങ്ങളിലൂടെയുമാണ് സുപ്രധാനമായ ചില നിരീക്ഷണങ്ങളിൽ റഥർഫോർഡ് എത്തിച്ചേർന്നത്.

ഒരു ആൽഫാ കണത്തിന്റെ ചാർജും ദ്രവ്യമാനവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം ഏകദേശം 6000 ആണെന്നുള്ള അദ്ദേഹത്തിന്റെ നിഗമനം ഒരു ആൽഫാ കണത്തിന്റെ ചാർജ് +2e ആണെന്നും ദ്രവ്യമാനം 4 ആണെന്നും തെളിയിച്ചു. ആൽഫാ കണങ്ങളുടെ പ്രവേഗം ഏകദേശം 2.5×10⁹ സെന്റീമീറ്റർ/സെക്കന്റ് ആയിരിക്കുമെന്ന് അദ്ദേഹം കണ്ടുപിടിച്ചു. മൂലകങ്ങളുടെ ശിഥിലീകരണത്തെപ്പറ്റിയും റേഡിയോ ആക്റ്റീവ് മൂലകങ്ങളുടെ മൂലകാന്തരണത്തെപ്പറ്റിയും മക്ഗിൽ സർവകലാശാലയിൽ വച്ച്നടത്തിയ പഠനങ്ങള്‍ക്കാണ് 1908-ൽ ഇദ്ദേഹത്തിന് രസതന്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം ലഭിച്ചത്.

1907 മുതൽ 1919 വരെ റഥർഫോർഡ് മാഞ്ചെസ്സർ സർവകലാശാലയിൽ ഊർജതന്ത്രവിഭാഗം മേധാവിയായി പ്രവർത്തിച്ചു. അവിടെ ഒരു ഗവേഷണ സ്കൂൾ ഉയർത്തിക്കൊണ്ടുവരാൻ അദ്ദേഹത്തെ ഏറെ സഹായിച്ചത് പ്രശസ്തനായ എച്ച് ഗെയ്ക്ക്ഗർ ആയിരുന്നു. ഒരു സെക്കന്റിൽ ഒരു ഗ്രാം റേഡിയത്തിൽനിന്ന് വികി രണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ആൽഫാ കണങ്ങളുടെ എണ്ണം നേരിട്ടും കൃത്യമായും അളന്ന തിട്ടപ്പെടുത്തുവാൻ കഴിഞ്ഞതാണ് റഥർഫോർഡിന്റെ മാഞ്ചസ്റ്ററിലെ ആദ്യകാലനേട്ടങ്ങളിലൊന്ന് ഗെയ്നഗറും റഥർഫോഡും സംയു ക്തമായിട്ടാണ് ഇത് സാധ്യമാക്കിയത്.

അറ്റോമിക സിദ്ധാന്തത്തിന് ഏറ്റവും ശ്രേഷഠവും ഫലപ്രദവുമായ സംഭാവന നൽകാൻ റഥർഫോർഡ് കഴിഞ്ഞത് ആൽഫാ കണങ്ങളുടെ പ്രകീർണനത്തെക്കുറിച്ച് അദ്ദേഹം നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങൾ മൂലമാണ്. ആറ്റങ്ങളുടെ ധനാത്മക ചാർജ്ജ് കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നത് ഒരു ചെറിയ ന്യൂക്ലിയസാണെന്നും അതിനു ചുറ്റുമാണ് ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഭ്രമണപഥമെന്നുമുള്ള ‘റഥർഫോർഡ് മാതൃകയ്ക്ക് അദ്ദേഹം രൂപം നൽകി കനംകുറഞ്ഞ സ്വർണ ലോഹത്തകിട് ഉപയോഗിച്ചു നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഫലമായി കണ്ടുപിടിച്ച റഥർഫോർഡ് പ്രകീർണനവും’ അതിന്റെ വിശദീകരണവുമാണ് മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച നിഗമനത്തിലെത്താൻ സഹായകമായത്. നൈട്രജനും ആൽഫാ കണങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ഒരു ന്യൂക്ലിയാർ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലുണ്ടായ ആറ്റത്തിന്റെ വിഭജനം നടത്തിയതിന്റെ ബഹുമതിയും റഥർഫോർഡിന് അവകാശപ്പെട്ടതാണ്. ഈ ന്യൂക്ലിയാർ പ്രവർത്തനത്തിലുണ്ടായ പ്രോട്ടോൺ കണ്ടു പിടിച്ചതും അതിന് പേർ നൽകിയതും റഥർഫോർഡായിരുന്നു. 1911-ലാണ് അറ്റോമിക ഘടനയുടെ ന്യൂക്ലിയാർ സിദ്ധാന്തം പൂർണരൂപത്തിൽ പ്രസിദ്ധീകരിക്കപ്പെട്ടത്. ഊർജതന്ത്രത്തിന് റഥർഫോർഡ് നൽകിയ ഏറ്റവും മഹത്തായ സംഭാവനയായിരുന്നു അത്.

ഒന്നാം ലോകമഹായുദ്ധം കാരണം 1914 മുതൽ 1918 വരെ റഥർഫോഡിന് അന്തർവാഹിനികളെക്കുറിച്ചുള്ള പല പഠനങ്ങളിലും ഏർപ്പെടേണ്ടി വന്നതിനാൽ മാഞ്ചസ്റ്റ്റിൽ നടത്തിവന്ന ഗവേഷണങ്ങൾരാൻ കഴിഞ്ഞില്ല. 1917 -ൽ നൈട്രജനും ആൽഫാ പാർട്ടിക്കിളുകളും തമ്മിലുള്ള ന്യൂക്ലിയാർ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലൂടെ ആദ്യമായി അണുവിഘടനം നടത്തിയത് ഇദ്ദേഹമാണ്. ഈ പരീക്ഷണത്തിലൂടെ ഇദ്ദേഹം പ്രോട്ടോൺ കണ്ടെത്തുകയും ഇതിന് പേരിടുകയും ചെയ്തു. എന്നാൽ, 1919-ൽ കേംബ്രിഡ്ജ സർവകലാശാലയിൽ എത്തിയ റഥർഫോർഡ് ജയിസ്ചാഡ് വിക്കുമായി ചേർന്ന് ആൽഫാ കണങ്ങളുടെ പ്രകീർണനുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പല ഗവേഷണങ്ങളിലും മുഴുകി. 1921-ൽ ന്യൂട്രോണുകളെന്ന കണികകളുടെ സാന്നിധ്യത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു സിദ്ധാന്തം നീൽസ് ബോറുമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനിടയിൽ റഥർഫോർഡ് അവതരിപ്പിക്കുകയുണ്ടായി. ചാഡ്വിക് ന്യൂട്രോൺ കണ്ടുപിടിച്ചതോടെ റഥർഫോർഡിന്റെ സിദ്ധാന്തം തെളിയിക്കപ്പെട്ടു. 1935-ൽ ഊർജതന്ത്രത്തിനുള്ള നൊബേൽ സമ്മാനം ചാഡ്വിക്കിന് ലഭിച്ചത് ഈ കണ്ടുപിടിത്തത്തിനാണ്.

റഥർഫോർഡിന്റെ ഗവേഷണ പഠനങ്ങൾക്ക് വളരെയധികം അംഗീകാരങ്ങൾ ലഭിച്ചുവെന്നതിന്റെ തെളിവാണ് അദ്ദേഹത്തിന് നൽകപ്പെട്ട ബഹുമതികളും സ്ഥാന മാനങ്ങളും, ന്യൂസിലാന്റ് സർവകലാശാലയിൽനിന്ന് 1900ൽ ഡി.എസ്.സി. ബിരുദം ലഭിച്ചു. 1902-ൽ റോയൽ സൊസൈറ്റിയുടെ ഫെലോ ആയിത്തീർന്ന റഥർഫോർഡിന് മൂന്ന് വർഷങ്ങൾക്കുശേഷം റംഫോർഡ് മെഡൽ ലഭിക്കുകയുണ്ടായി. 1914-ൽ നൈറ്റ്ഹുഡ് ബഹു മതി നൽകി അദ്ദേഹത്തെ ആദരിച്ചു. 1916-ൽ ഹെക്ടർ സ്മാരക മെഡലും 1922-ൽ റോയൽ സൊസൈറ്റിയുടെ കോപ്പെ മെഡലും നേടി. 1919-ൽ കേംബ്രിഡ്ജിൽ ട്രിനിറ്റി കോളേജിലെ ഫെലോ ആയി തെരഞ്ഞെടുക്കപ്പെട്ടു. ‘ബ്രിട്ടീഷ് അസോസിയേഷൻ ഫോർ ദി അഡ്വാൻസ്മെന്റ് ഓഫ് സയൻസിന്റെ 1922-ലെ പ്രസി ഡന്റായിരുന്ന റഥർഫോർഡ് 1925 മുതൽ 1930 വരെ നോയൽ സൊസൈറ്റിയുടെ പ്രസിഡന്റായിരുന്നു. 1925ൽ ‘ഓർഡർ ഓഫ് മെറിറ്റ് എന്ന മഹത്തായ ബഹുമതിയും അദ്ദേഹത്തെ തേടിയെത്തി. ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഇരുതോളം സർവകലാശാലകളിൽനിന്ന് ഓണററി ബിരുദങ്ങളും അദ്ദേഹത്തിന് ലഭിക്കുകയുണ്ടായി.

മേരി ജോർജിനാ ന്യൂട്ടണെ 1900-ൽ റഥർഫോർഡ് വിവാഹം കഴിച്ചു. ആ ദമ്പതികൾക്ക് ഐലീൻ മേരി എന്ന ഒരു മകളുണ്ടായിരുന്നു. 1937-ൽ ‘അമ്പിലിക്കൽ ഹെർണിയ മൂലം ആശുപ്രതിയിൽ എത്തിച്ച റഥർഫോർഡിന് അടിയന്തര ശസ്ത്രക്രിയ നടത്തേണ്ടിയിരുന്നു. എന്നാൽ, പ്രഭു പദവി ലഭിച്ചിട്ടുള്ളതിനാൽ ബ്രിട്ടണിലെ അന്നത്തെ പെരുമാറ്റച്ചട്ടങ്ങളനുസരിച്ച സമാനപദവി ലഭിച്ച ഡോക്ടർമാർക്ക് മാത്രമാണ് അദ്ദേഹത്തെ ശസ്ത്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാക്കാനുള്ള അധികാരമുണ്ടായിരുന്നത്. അതിനാൽ ശസ്ത്രക്രിയയ്ക്ക് താമസം നേരിടുകയും റഥർഫോർഡ് പ്രഭു അകാല ചരമമടയുകയും ചെയ്തു.

‘ന്യൂക്ലിയാർ ഊർജതന്ത്രത്തിന്റെ പിതാവ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഏണസ്റ്റ് റഥർഫോർഡ് പ്രഭുവിന്റെ ബഹു മാനാർത്ഥം അദ്ദേഹത്തിന്റെ ഭൗതിക ശരീരം അടക്കം ചെയ്തത് ബ്രിട്ടണിലെ ഏറ്റവും ശ്രേഷ്ഠരായ ശാസ്ത്രത്രജ്ഞർ അന്ത്യവിശ്രമം കൊള്ളുന്ന വെസ്റ്റ് മിൻസ്റ്റർ ആബിയിലെ സർ ഐസക് ന്യൂട്ടന്റെ ശവക്കല്ലറയ്ക്കു സമീപമായിരുന്നു. 1997-ൽ 104ആം രാസ മൂലകത്തിന് റഥർഫോർഡിയം എന്ന പേര് നൽകി അദ്ദേഹ ത്തിന്റെ സ്മരണ നിലനിർത്തുകയുണ്ടായി.

---

കടപ്പാട് : രസതന്ത്രം ജീവിതമാക്കിയവര്‍, കേരള ശാസ്ത്രസാഹിത്യ പരിഷത്ത്.