اختراعاتي كه دنيا را متحول كرد - لرد روترفورد ۱
گروه: مقالات عمومي

مرديكه اتم را شكست

اجداد روتر فورد از اهالي اسكاتلند و مردمي صنعتكار بودند.
در سال 1842 دسته اي از اين خانواده با جمعي از پيگردان كه براي كشف و تصرف جزاير نيوزيلند بآنطرف دنيا ميرفتند همسفر شدند و در جزيره «سوث آيلند» مستقر گرديدند. اين فاميل در طول سه نسل پشت در پشت در آن جزيره با ساختن چرخ عرابه ها و سپس واگونهاي راه آهن و تهيه روغن بزرگ و ديگر كار هاي صنعتي روزگار گذراندند تا آنكه در نسل چهارم ارنست روتر فورد بسال 1871 متولد گرديد.

ارنست در مدرسه شاگردي باهوش و ساعي بود. برياضيات علاقه مفرط داشت و در مواد درسي ديگر از قبيل فيزيك و شيمي، لاتين و فرانسه، تاريخ و ادبيات انگليس نيز بدريافت جوائزي نائل شد، ارنست همه اين موفقيت را مرهون نيروي تمركز فكر و دقت نظرش بود بطوريكه ميتوانست در ميان بزرگترين هياهو و اغتشاش بكار فكري خود ادامه دهد.

با وجود اين استعداد طبيعي و معلومات فراوان ارنست نيز مانند هم سالان عادي خود گاهي كاملا ساده و بچگانه فكر ميكرد. قصه زير را خودش در سالهاي جواني براي رفقايش تعريف كرده است:
«يكروز مادرم مرا فرستاد كه گاومان را بآغل برگردانم و مقداري هيمه جمع كرده بمنزل بياورم. گاو را در مرتع پيدا كرده بسوي خانه راندم و در راه شاخه سنگين بزرگي هم گير آوردم و چون خيلي سنگين بود آنرا روي زمين بدنبال خود ميكشيدم. بعد بفكرم رسيد كه براي حمل شاخه درخت از گاو كمك بگيرم و خود را خلاص كنم، پس شاخه رابدم گاو بستم و گاو را بطرف منزل راه انداختم. همچنان ميرفتم تا به چيزي رسيدم، گاو با خيزي خود را از روي چپر رد كرد ولي شاخه درخت گير افتاد و در اثر فشار پرش حيوان نوك دمش قطع شد و با شاخه بر جاي ماند ناچار دم گاو را دوا ماليده و بستم و فردا صبح كه صداي عادي او را در آغل شنيدم خيالم راحت شد كه حالش خوب است.
بچه هاي همسايه وقتي ما وقع را شنيدند از من پرسيدند كه نوك دم گاو را چه كردم و ناچار بآنها جواب دادم كه آنرا در زمين كاشته بودم كه دوباره درآيد چون شنيده بودم كه اعضاء بدن گاو خود بخود نمو ميكنند.»

ارنست نيز مانند بسياري از پسرها اسبابهاي مكانيكي را دوست مي داشت. خودش چند نمونه چرخ آب درست كرد و سعي نمود از طرز كار كردن ساعت و علت تيك تيك آن سر در آورد و همچنين در همان سنين كودكي يك دوربين عكاسي ساخت اما بيش از هر چيز بخواندن و مطالعه عشق فراوان و مداوم داشت. نويسنده طرف علاقه اش چارلز ديكنس انگليسي بود.


كشفيات بزرگ

حالا روتر فورد ميتوانست با دل و جان،تمام وقت خود را صرف تحقيق و آزمايش در مسئله امواج الكترومانتيك نمايد. روتر فورد موج ياب خود را همراه آورده بود و اين دستگاه عيناً از نوع دستگاههاي هرتز و ماركني و عبارت بود از دو ميله فلزي بلند با توده اي از سيمهاي نازك و فولادي و مغناطيسي شده. وقتيكه امواج بيسيم باين دستگاه ميرسيد سيمهاي نازك مغناطيسي شده مغناطيس خود را از دست ميدادند و در نتيجه آينه لغزاني كه در دستگاه نصب بود در اثر كشش مغناطيس ديگري كه در جهت مخالف سيمهاي مغناطيسي قرار داشت بسوي اين مغناطيس دائمي منحرف ميگشت و چون پخش امواج الكترومانتيك قطع ميشد سيم هاي نازك دوباره خاصيت مغناطيسي خود را بدست آورده آينه را بوضع نخستين برميگرداند روتر فورد بكمك اين دستگاه در مقابل ديده گان تعجب زده رفقايش وجود امواج الكترومانتيك را از ماوراء خانه ها و موانع تا فاصله نيم ميل نشان ميداد.

هنوز چند ماهي از اقامت روتر فورد در كاونديش نگذشته بود كه اختراع مهم ديگري افكار علماء را بسوي خود جلب كرد و آن عبارت بود از «اشعه مجهول». پرفسور تامسون شروع بتحقيقاتي در دنباله آزمايشگاههاي پرفسور رونتگن نمود و عكسهائي كه درون اجسام را نشان ميدادند بتوسط اشعه مجهول تهيه كرد. روتر فورد در اين عمليات باعلاقه تام معاونت ويرا بعهده داشت و نتيجه اين آزمايشها را بزبان ساده براي مادرش ضمن نامه اي چنين شرح داد: «حالا ميتوان استخوانهاي دست و پا و داخل بدن را بچشم ديد. طريقه عملي براي تهيه اين عكسها بسيار ساده است. لامپي را بكلي از هوا تخليه نموده جريان برق را از آن عبور ميدهند. لامپ با نور سبزي روشن ميشود و از آن اشعه مجهول باطراف پراكنده ميگردد.
حال اگر يك ورقه مقوائي را كه قشري از مواد شيميائي مخصوص روي آن ماليده شده در مجاورت لامپ مزبور بگذاريم و اشياء فلزي در پشت آن قرار دهيم، اين اشياء تحت تأثير اشعه مجهول از پشت مقوا و يا حتي چوبي بقطر چند اينچ مرئي ميگردند.» در مبحث علوم لامپ مذكور بنام «لوله اشعه كاتد» شناخته شده و اهميت آن بدرجه ايست كه ميتوان گفت اگر بوجود نيامده بود تمدن امروزي ما صورت ديگري داشت. پرفسور تامسون در تفحصات خود موفق بكشف علمي ديگري گرديد و ثابت نمود كه جريان برق عبارتست از يك سيلان دائمي ذرات داخلي اتم و نام اين ذرات را الكترون گذاشت. مبحث الكترونيك امروز وسعت فوق العاده يافته و اساس اختراعات شگرفي چون بيسيم و رادار و فيلم ناطق «مغز مكانيكي» و چراغهاي راهنمائي و بالاخره تلويزيون شده است. كليه اين ترقيات و اكتشافات حيرت انگيز از آنشبي آغاز گرديد كه پرفسور تامسون باصداي آرام و متين خود بشاگردانش اعلام داشت:
«اشعه كاتد عبارت انداز ذرات الكتريسيته منفي.» كمي بعد در اثر اتفاقي كشف مهمتري در فرانسه بعمل آمد. ماري سكلودوسكا دختر جوان لهستاني كه بسمت معاون فيزيك دان مشهور فرانسه پرفسور بكرل در آزمايشگاه وي كار ميكرد تصادفاً براي وزن كردن شيشه هاي عكاسي يك قطعه ارانيوم را كه در گوشه آزمايشگاه افتاده بود بعنوان وزنه در ترازو بكار برد. بعداً وقتي شيشه هاي عكاسي بظهور رسيد مشاهده گرديد كه شبكه اي از خطوط و رگه هاي روشن روي آنها افتاده مثل آنكه نوري از تا و چروك هاي كاغذي كه بدور آنها پيچيده بودند رد شده و روي شيشه هاي عكاسي اين اثرات را بجاي گذارده. اما كاغذها معاينه و ملاحظه شد كه بعداً اخراش و پارگي ندارند. تنها توضيح منطقي كه بنظر پرفسور بكرل رسيد اين بود كه ميبايستي در ماده اورانيوم منبع نور مجهولي باشد كه هنگام مجاورت با شيشه هاي عكاسي از ماوراء كاغذ بروي آن شيشه ها آثاري گذارده. پرفسور بكرل روي اين قضيه شروع بآزمايشهاي دقيق كرد و بالاخره عملاً باين نتيجه رسيد كه يك نوع تشعشع نوراني جديدي از ماده اورانيوم ساطع ميگردد و اين خاصيت بنام اشعه بكرل معروف شد.

اما ماري سكلو دوسكا كه اكنون با عالم جواني بنام پير كوري ازدواج كرده بود باين حد قناعت نكرد و بكمك شوهرش شروع بآزمايش و تفرس در موضوع اين اشعه مجهول الهويه نمود. ابتداء آندونفر ده تن سنگ معدني اورانيوم را مدت درازي در كوه جوشاندند. در آخر اين آزمايش پر زحمت مقدار جزئي اورانيوم خالص بدست آمد. سپس مشاهده نمودند كه در آن ماده مجهول جديدي موجود است كه با نور قوي ميدرخشد. بنظر ميآمد كه اين ماده خصوصيات و كيفيات بيمانندي دارد و غير از اجسام عادي ميباشد زيرا بطور دائم در حال تجزيه شدن و پراكنده ساختن ذرات نوراني بود. همچنانكه كشف اشعه مجهول در ابتداء برخلاف مباني و اصول فيزيك قديم بود كه ماده را مركب از ذرات غير قابل تجزيه و منهدم نشدني موسوم باتم مي دانست پيدايش اين ماده جديد و اسرارآميز نيز بنظر فيزيك دانهاي معتقد باصالت ولايتجزي بودن واحد اتم بيمعني و غير علمي مينمود. ولي پس از اندك مدتي حقيقت بر همه علماء آشكار شد يعني اتم متشكل از اجزاء و قابل تجزيه بدان اجزاء شناخته شد و بناي دروغين فيزيك قديمي كه در طي قرون متمادي اساس نظريات علمي و فلسفي بشر بود ناگهان فرو ريخت.

مادام كوري نام اين ماده نوراني را «راديوم» گذارد. لغت اتم در اصل بمعني غير قابل تجزيه آمده است ولي اين دو كشف بزرگ يعني اشعه مجهول و خاصيت تشعشع اتمي (راديو آكتيويته) ثابت نمودند كه اتم قابل تجزيه ميباشد.
روتر فورد نيز بنوبه خود وارد اين سرزمين عجايب و اسرار گرديد و پس از تجربياتي كشف كرد كه اين ماده دو نوع تشعشع از خود صادر ميسازد كه يكي را ميتوان بتوسط ورقه كاغذ ضخيمي متوقف ساخت اما نوع دوم بسيار نيرومند بوده و از اشياء عبور ميكند. روتر فورد نتيجه كشفيات خود را ضمن مقالات جالبي منتشر نمود و بيش از پيش شهرت يافت. كمي بعد دانشگاه « مك گيل مونترال» در كانادا كه براي كرسي علوم طبيعي بدنبال استادي عاليمقام ميگشت از آقاي ارنست روتر فورد جوان 27 ساله دعوت نمود كه آن پست را اشغال كند. اين قدم بزرگي روبموفقيت بود و يكي از نتايج مهم آن اين بود كه روتر فورد توانست از ماري نيوتون نامزدش تقاضا كند كه براي انجام مراسم عروسي باوي به مونترال برود.

اسرار اتم