جستجو براي:  در 
صفحه کلید فارسی
پ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Back Space
ض ص ث ق ف غ ع ه خ ح ج چ
ش س ي ب ل ا ت ن م ك گ
ظ ط ز ر ذ د ء و . , ژ
       جستجوی پیشرفته کتاب
  29/10/1395
نویسندگان   ناشران   بانک کتاب   فروشگاه
 
سفارش از آمازون
پیگیری سفارش آمازون

 
مدیریت مقالات > مقالات عمومي

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

در 17 سالگي ارنست روتر فورد با موفقيت در امتحاني جايزه خرج تحصيلي مدرسه را بدست آورد و به «كرايست چرچ» كه بزرگترين شهر جزيره «سوث آيلند» بود فرستاده شد تا بتحصيلات دانشگاهي خود ادامه دهد و پس از چهار سال موفق بدريافت درجه ليسانس گرديد.

اينك آخرين دهساله قرن نوزدهم شروع شده بود. اين دوره كوتاه در تاريخ علوم و اختراعات اهميت خاص دارد و شالوده كليه ترقيات و اكتشافاتي كه بعداً اوضاع دنيا را بكلي عوض كرد در آن مدت دهسال ريخته شد. اولين كشف بزرگي كه مورد اطلاع و علاقه روتر فورد قرار گرفت نظريه امواج الكترومانتيك هاينريش هرتز آلماني بود. روتر فورد نيز دستگاه موج زائي براي توليد امواج الكترومانتيك درست كرد. آزمايشگاه وي در زير زمين سرد و مرطوب دانشگاه همانجائيكه شاگردان پالتو و كلاه خود را آويزان ميكردند داير شده بود. در اين محل روتر فورد بتحقيق درباره يكي از مهمترين مسائل علمي يعني امواج الكترومانتيك پرداخت و بخصوص هم خود را بساختن آلتي كه بتواند امواج الكترومانتيك را ضبط كند مصرف داشت و بالاخره موفق شد موج يابي درست كند كه از يكطرف بآن طرف زير زمين يعني در طول (60) پا امواج الكترومانتيك را بگيرد.

روتر فورد براي نخستين بار در اين باب مقالاتي در مجله هاي علمي نگاشت و فيزيك دانهاي معروف كم كم بنظريات و نوشته هاي جوان 24 ساله نيوزيلندي علاقمند شدند. روتر فورد در اين هنگام در پانسيون ارزاني در شهر خود زندگي ميكرد و چون جايزه خرج تحصيلي دانشگاه تكافوي زندگيش را نمينمود براي اينكه معاش خود را تأمين كند درس هاي خصوصي ميداد. فاميل وي بدبختانه توانائي آنرا نداشتند كه بوي كمك مالي دهند.

خانم نيوتن صاحبخانه روترفورد چهار فرزند داشت. يكي از آنها دختري بنام مري مورد محبت روتر قرار گرفت. روتر فورد براي آنكه آرزوي ازدواج با مري را عملي سازد تصميم گرفت با پيدا كردن شغلي عايدي قابلي بدست آورد پس در مدرسه پسرانه بتدريس پرداخت، اما اين لباس براي بدن او ساخته نشده بود. روتر فورد معلم چيره دستي نبود و در فهماندن مطالب بشاگردان و نگهداري كلاس عاجز ميماند. بچه ها هم خيلي زود بنقاط ضعف وي پي بردند و او را بيشتر اذيت كردند بطوريكه رفته رفته حضور در كلاس و برخورد با شاگردان براي روتر فورد كاري شاق و فوق العاده ناراحت گرديد.

خوشبختانه در اين وقت موقعيت خوبي براي روتر فورد پيش آمد باين معني كه در اثر علاقه پرينس آلبرت بتشويق جوانان در راه علم دانشگاه كيمبريج بعده اي از جوانان با استعداد و محقق جايزه خرج تحصيلي اعطاء نمود و نام روتر فورد نيز در آن ميان بود. در يكي از روزهاي تعطيل كه روتر فورد در منزل مشغول جمع آوري محصول سيب زميني باغچه شان بود پستچي اين خبر خوش را بوي رساند. روتر فورد پس از خواندن نامه با شعف تمام فرياد كرد:«اين ديگر آخرين سيب زميني است كه از خاك درميآورم.» و بيل را بزمين فرو كرد.

خانواده ارنست بدست و پا افتاد و پولي براي خرج سفر وي بلندن قرض كرد. در سال 1895 پرفسور ج.ج. تامسون فيزيك دان عاليمقام انگليسي در آزمايشگاه كاونديش روتر فورد را پذيرفت و بوي خير مقدم گفت.

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

اگرچه اين بار روتر فورد با تجربيات بيشتر معلم بهتري شده و كم كم ياد گرفته بود باندازه عقل و فهم شاگردانش سخن بگويد و درسش را بهتر بفهماند معذالك خود ميدانست كه معلمي كار او نيست و علاقه اش طبعاً او را بسوي تحقيقات علمي و كارهاي آزمايشگاه ميكشاند. در اين هنگام توجه روتر فورد بطرف اورانيوم و اشعه اتمي معطوف شده بود. وي پس از چندي مفصل ترين گزارش خود را درباره خصوصيات اورانيوم در يكي از مجلات علمي كانادا مندرج ساخت.

در اين اوقات اوضاع زندگي روترفورد راحت و مرفه بود و وقتي در سال 1901 خداوند دختري بنام ايلين ماري بآن زوج جوان عنايت كرد خوشبختي شان تكميل گرديد. روترفورد خانه خوبي داشت وزن و فرزندش را ميپرستيد و آزمايشگاهي برا ي خود ترتيب داده بود كه آرزوي او را بخوبي برميآورد و بالاتر از همه اينكه فرصت كافي داشت كه با كمال فراغت بهر نوع مطالعه و تحقيق برسد. معذالك پس از چندي كه در مونترآل باقي ماند آرزوي مراجعت بانگلستان و نزديكي با محيط علمي اروپا بسرش زد. در ضمن سالهائيكه روترفورد در مونترآل باقي ماند كم كم توجه و علاقه علماء جهان بآن شهر جلب شد و بازار علم فزيك در آن نقطه دور افتاده رونق گرفت و در اثر نگارش مقالات محققانه و آزمايشهاي علمي مهم روتر فورد مونترآل پايتخت قلمر و علم فزيك محسوب شد.

وقتي روتر فورد ضمن مباحثات علمي اظهار ميداشت كه تشعشع حاصله از بعضي اجسام منبع نيروي فوق العاده اي ميباشد، شاگردان و همكارانش گفته او را گزافه و اغراق ميانگاشتند. روتر فورد معتقد بود كه اگر ميشد اين ذرات تجزيه شده را بطريق علمي تبديل به نيرو كرد از هر نيم كيلوي آن جسم قوه عظيمي معادل با ( 000/10) اسب بخار توليد ميگرديد. اين نخستين باري بود كه يك عالم واقعي باسرار درون اتم پي برده و دريافته بود كه از تجزيه اتم نيروي فوق تصوري توليد ميگردد. روترفورد در همان ايام بشوخي يا جدي درباره اين راز بزرگ گفته است: « ممكن است روزي يكنفر ديوانه » در آزمايشگاه خود ندانسته نفهميده دنيائي را كن فيكون سازد!»

بطور كلي روترفورد شوخي هاي علمي را بسيار دوست ميداشت و از همين قبيل است مذاكره وي بايكي از استادان زمين شناسي دانشگاه: روزي روترفورد با يك قطعه سنگ معدني اورانيوم از آزمايشگاه خود بيرون آمد و در حاليكه با آن سنگ بازي ميكرد بهمكار خود رسيد و بلادرنگ از وي پرسيد!
بعقيده شما سن كره زمين چقدر است؟.

بنابراين آخرين تحقيقات و نظريات زمين شناسي سن زمين يكصد ميليون سال تعيين شده است.
ولي من يقين دارم كه اين قطعه سنگ معدني اورانيوم هفتصد ميليون سال عمر كرده است!

در سال 1904 روترفورد بسن 33 سالگي اولين كتاب معتبر خود را بنام « راديوآكتيويته»- كه عبارتست از خاصيت تجزيه و تشعشع اتمي بعضي از اجسام بطور خود بخود و دائمي- منتشر ساخت و شهرت جهاني يافت. علماي بزرگ دنيا اشتياق يافتند او را ملاقات كنند و بسياري ديگر بدريافت نامه اي از جانب او خشنود و مفتخر گرديدند. از جانب مراكز علمي درجه اول مدالها بوي اعطاء شد و بسياري از آن مراكز از شخصيت روتر فورد تجليل تمام بعمل آوردند و عضويت افتخاري ويرا خواستار شدند.

اما روترفورد با اين عنايات و افتخارات خود را گم نكرد و همچنان بزندگي ساده و بي قيد و بند خويش ادامه داد. گاهي دسته اي از شاگردان و استادان دانشگاه را با خود بمنزل ميبرد كه شبي را بمذاكره علمي يا شنيدن پيانوي مطلوب زوجه اش بگذرانند. در بقيه اوقات اغلب كتاب ميخواند و بخصوص در خانه براي رفع خستگي از مطالعات سنگين علمي باولع و لذت فراوان رمانهاي پليسي و شرح حال بزرگان و كتابهاي داستاني را بلع مي كرد بطوريكه گاهي از چهار كتابخانه عمومي كتاب بعاريت ميگرفت و باز هم كم ميآورد.

در سال 1907 شغل استادي ورياست آزمايشگاه در دانشگاه منچستر بوي تفويض شد و روترفورد بازن و فرزند بسوي انگلستان روانه گرديد. بمحض آنكه روترفورد در سر كار خود برقرار شد دست بمطالعات عميقي در دنياي مجهول و بيكرانه اتم زد و بخصوص دو ماده اورانيوم و راديوم و اشعه حاصله از آنها را مورد آزمايشهاي دقيق قرار داد.

اشكال و اهميت مطالعات روترفورد اين بود كه در اين دنياي مبهم و اسرارآميز با ذرات و اشعه اي سر و كار داشت كه بهيچوجه مرئي و محسوس نبودند و روترفورد خود اميد نداشت كه حتي قويترين ميكروسكپ يا دستگاههاي حساس ديگر بتوانند او را در اين را كمكي نمايند و وجود آن ذرات وهمي و رياضي را بثبوت و شهود برسانند. در حقيقت و نه باعمال و خصوصياتشان آگاهي تام داشت. تنها وسيله پي جوئي و تفحص وي براي تعيين و تشخيص موجوديت و خواص آن ذرات اين بود كه در تحت شرايط دقيق و مخصوصي آثار آن موجودات نامرئي را در اشياء ديگر بجويد، يا با تهيه آزمايشهاي بديع آن موجودات را در وضعي قرار دهد كه مجبور شوند عكس العملي نموده برگه و علائمي از رفتار و خصوصيات خود ظاهر سازند. شايد خواندن رمانهاي پليسي روترفورد را در اين پي جوئيها و راه يابيهاي زير كانه كمك ميكرد. ولي بهرحال اين واقعيت غيرقابل انكار بود كه روترفورد در اين سلسه تجربيات و مطالعات خود مطلقاً از راههاي منطقي و مقرراتي وارد ميدان عمل نگرديد و غالباً طرقي بكار برد كه مورد ريشخند و تحقير بسياري از همكارانش واقع ميشد. وقتيكه روترفورد در دنباله تحقيقات اخير خود اعلام كرد كه « نه فقط تبديل يك ماده بماده ديگر از عالم آرزو و خيال بسر زمين علم و امكان پيوسته بلكه اين استحاله بطور دائم در طبيعت انجام مييابد. » بسياري از صاحبنظران و فزيك دانان او را متهم كردند كه بخرافات قرون وسطي اعتقاد پيدا كرده و ميخواهد مانند كيمياگران قرون تاريك سرب را تبديل بطلا سازد...

   قسمت بعد
راهنماي سايت
كتاب
سفارش كتاب بدون عضويت
پيگيري كتاب بدون عضويت
پيش از مرگ بايد خواند
مقالات
گزارشات
جان کلام
نقد و ادبيات
تاريخ سينما
شاهنامه خوانی
داستان های کوتاه
امثال و ادبيات كهن
افسانه ها و فرهنگ توده
آی کتاب پلی است بین پدیدآورندگان
کتاب و خوانندگان آثارشان

پیگیری و سفارش تلفنی
ساعت ۱۷ - ۹
پنجشنبه ها ۱۳- ۹
۲۲۲۳۸۱۲۳
۲۶۴۵۸۱۵۶
۲۶۴۵۸۳۴۷

پیگیری سفارش آمازون
۲۶۱۲۳۴۵۹