2011 Atommag Centenáriumi Éve keretében a Magyar Tudományos Akadémia Fizikai Tudományok és Műszaki Tudományok Osztályai 2011. május 5-én közös Rutherford-emléknapot rendeztek. Az emléknap két tudománytörténeti megközelítésű előadása a következő írások alapja.

RUTHERFORD ÉS A SZÁZÉVES MAGFIZIKA

Bencze Gyula
KFKI Részecske és Magfizikai Kutatóintézet

Szinte minden tudományos előadás kötelezően azzal kezdődik, hogy már a régi görögök is. Nos, a görög tudomány már a kezdetekkor arra kereste a választ - szükségképpen spekulatív úton - hogy miből áll a világ, mi a világot összetartó alapelv, a létező princípiuma.

Az arisztotelészi négy elem gondolata először Empedoklész nél jelenik meg (i.e. 480-430). A világ sokfélesége négy alapelem, a föld, a víz, a tűz és a levegő különböző arányú kompozíciójából jön létre. Ezzel a képpel szakít Démokritosz atomelmélete (i.e. 430 körül), miszerint az anyag végtelen sokaságú parányi, és épp ezért az érzékszervek által nem észlelhető atomból áll. Simonyi Károly A fizika kultúrtörténete című könyvében a következőket hangsúlyozza: "Mai szemmel nézve, vagy helyesebben a XIX. század szemével nézve, az állandóságot a változásban, vagy másként kifejezve: a változás lehetőségét az állandóság megtartásával legsikeresebben Démokritosz oldotta meg az atomelmélete segítségével." Egyes tudománytörténészek Démokritosz elméletében a fizikatörténet és szükségképpen a filozófiatörténet legzseniálisabb gondolatát látják, amelyből modern világképünk kialakult. Arisztotelész kritikája miatt azonban az egész elmélet 2000 évig méltánytalanul háttérbe szorult.

Arisztotelész (i.e. 350.) visszatér Empedoklész négy eleméhez, anyagelmélete szerint az egyes elemek között átmenetek is lehetségesek. A való világ ezen anyagok különböző keverékéből áll össze. Az elmélet feltételezi, hogy az anyag folytonos, akármeddig osztható, és minden része azonos szerkezetű a kiinduló résszel. Arisztotelész filozófiája sajnálatos módon tagadta a megfigyelés és a kísérletek szerepét a megismerésben, és ezért hosszú ideig a tudomány fejlődésének akadályává vált.

Démokritosz elméletének fő propagálója és továbbfejlesztője a költő és filozófus Lucretius (i.e. 99-55?) volt, aki ugyan latin nyelven publikált, azonban epikureus filozófiája miatt tevékenységét - részben az egyház hatására - nem vették komolyan, ezért az atomelméletről egészen Pierre Gassendi (1592-1655) munkásságáig a nyugat nem vett tudomást.

A klasszikus fizika fejlődését szerencsére ez a körülmény csak kevéssé befolyásolta, így a mechanika, termodinamika, statisztikus fizika és az elektromosságtan kialakulása viszonylag zavartalan volt. A 19. század végén azonban a természetes radioaktivitás felfedezésével olyan jelenségek vártak magyarázatra, amelyekhez új, modern fogalmakra volt szükség.

A magfizika bölcsője

1896-ban Antoine Henri Becquerel felfedezi a radioaktivitást, megfigyeli, hogy az urán megfeketíti a fényképezőlemezt, valamint a megfeketedést okozó sugárzás elektromos töltéssel rendelkezik. A kísérletekbe bekapcsolódik a Curie-házaspár, Marie és Pierre Curie, akik hamarosan azt is felfedezik, hogy nemcsak az urán, hanem a tórium is radioaktív - maga a "radioaktív" elnevezés is Marie Curie-től ered. 1897-ben J. J. Thomson a katódsugarakat tanulmányozva felfedezi az elektront. A laboratóriumában dolgozó ifjú új-zélandi kutató, Ernest Rutherford 1899-ben felfedezi, hogy a rádium kétfajta sugárzást bocsát ki, az egyiket alfa-, a másik, áthatolóbb sugárzást béta-sugárzásnak nevezi el.

A 20. század első éveire tehát a kutatók nagyjából megértették a radioaktivitás jelenségének főbb vonásait. Tudták, hogy az α-sugarak pozitív töltésű ionokból állnak, és sejtették azt is, hogy azok valójában a héliumatom ionjai. A β-sugarakról tudták, hogy elektronokból állnak, valamint azt is sejtették, hogy a sugárzás harmadik fajtája, a γ-sugárzás hasonlít a Röntgen által felfedezett X-sugarakhoz. Ismeretes volt továbbá, hogy egy elem egyszerre csak egyfajta sugárzást bocsát ki, amely az elem számára egyben kémiai átalakulást is jelent. Meghatározták a bomlási törvényt és megalkották a felezési idő fogalmát. Fontos azonban megjegyezni, hogy ezeket a jelenségeket nem magfizikai jelenségeknek tekintették, minthogy az atom szerkezetéről akkor még nem voltak ismereteik. Rutherford azonban már helyesen sejtette meg, hogy a radioaktivitás jelensége új területekre fogja terelni a kutatásokat, mivel a következő óvatos kijelentést tette: "A radioaktivitásról megmutatták, hogy olyan kémiai jelenségek kísérik, amelyekben folyamatosan új típusú anyag keletkezik. ... Ezekből az a következtetés vonható le, hogy ezek a kémiai változások szükségképpen szubatomi jellegűek."

Az eredményeket a tudományos közösség Nobel-díjakkal jutalmazta: 1903-ban a az elemek bomlásának kutatásáért és a radioaktív anyagok kémiájában elért eredményeiért Becquerelt "rendkívüli szolgálatainak elismeréséül, melyet a spontán radioaktivitás felfedezésével nyújtott", míg Marie és Pierre Curie-t "rendkívüli szolgálataik elismeréséül, melyet a Henri Becquerel professzor által felfedezett sugárzás közös tanulmányozásával nyújtottak".

Ernest Rutherford 1908-ban kémiai Nobel-díjban részesült "az elemek bomlásának kutatásáért és a radioaktív anyagok kémiájában elért eredményeiért". A kémiai Nobel-díj átadása utáni banketten mondott kis beszédében 1908. december 11-én Rutherford megjegyezte, hogy az életében már sok különféle és különböző sebességű átalakulást vizsgált, de ezek közül a leggyorsabb az volt, amikor egyetlen pillanat alatt fizikusból kémikus lett!

A magfizika megszületése

Az atom első modellje 1903-ban Lénárd Fülöptől származik. Elektron szóráskísérletek alapján feltételezte, az atom tömegének nagy része kis térfogatra koncentrálódik, és minden elem alapvető építőeleme egy pozitív és negatív töltés kötött rendszere, a "dynamida".¹ Az elem tömegszáma arányos a dynamidok számával, azaz a hidrogénatom egyetlen dynamid, míg a héliumatom négy dynamidból épül fel. Ez a modell azonban nem tudta magyarázni, hogy az atomból a bomláskor miért csak a negatív töltésű részecskék (elektronok) szabadulnak ki.

J. J. Thomson 1904-ben megalkotott modellje azt a tényt igyekezett figyelembe venni, hogy az atomból radioaktív bomlásnál β-sugárzás alakjában elektronok távoznak, vagyis az atomban szükségképpen elektronoknak kell jelen lenni. Modelljét mazsolás kalács (plum pudding) modellnek is nevezik, mivel az elképzelés szerint az atomban pozitív elektromos közegben (puding) elektronok mozognak.² Ezekben az években több modell is született az atom szerkezetére és tulajdonságaira vonatkozóan, ezek azonban sikertelennek bizonyultak és igen hamar feledésbe merültek (H. Nagaoka (1904): The Saturnian model; Lord Rayleigh (1906): Electron fluid model, J. H. Jeans (1906): Vibrating electron model; G. A. Schott (1906): Expanding electron model; J. Stark (1910): The archion model).

Thomson modelljének kísérleti vizsgálatára végezte el 1910-ben Rutherford híres szóráskísérletét Geiger (1. ábra) és a fiatal doktori ösztöndíjas Marsden segítségével, amelyben radioaktív preparátumból származó ?-részecskékkel sugárzott be egy aranyfóliát, majd detektálta az azon áthaladó részecskék szögeloszlását (2. ábra). A szórást a klasszikus mechanika segítségével tárgyalta, feltételezve, hogy a beeső részecske és az atom közötti Coulomb-kölcsönhatás pozitív és negatív töltések különböző eloszlásából tevődik össze. Nagy meglepetésére, a várakozással ellentétben nagy szögekben, azaz hátrafelé is szóródtak részecskék, ami arra utalt, hogy az atomban a pozitív töltés egy igen kis központi térfogatban koncentrálódik. Korabeli hasonlattal élve, az atommag az atomban olyan, mint "légy a katedrálisban".

A feljegyzések szerint Rutherford a következőképpen kommentálta a meglepő eredményt: "olyan volt, mintha az ember egy 15 hüvelykes lövedéket lőtt volna WC-papírba és az visszapattanva eltalálta volna őt!" ("It was almost as if you fired a 15 inch shell into a piece of tissue paper and it came back and hit you.")

A kísérleti eredményeket az azóta híressé vált Rutherford- féle hatáskeresztmetszet segítségével lehetett leírni:

amelyben e az elektron töltése, Z1 és Z2 az ütköző részecskék töltésszáma, E a bombázó energia és θ a szórási szöget jelenti.

A kísérleti eredmények alapján alakult ki az atommag Rutherford-féle modellje, amelyben egy központi pozitív töltés, az "atommag" körül mozognak az elektronok a vonzó Coulomb-térben. Ezt a modellt fejlesztette tovább az 1912-ben Manchesterben vendégeskedő Niels Bohr, és lett belőle a Bohr-Rutherford, majd Bohr-Sommerfeld-féle atommodell. 1913-ra az atomról a következő fizikai kép alakult ki: az atom egy központi részből, az atommagból, és a körülötte keringő elektronokból áll. A semleges atomban az elektronok száma megegyezik az atomnak a periódusos rendszerben elfoglalt helyét jellemző Z rendszámmal, az atommag pozitív töltése ebből adódóan Ze. Az atomsúlyhoz legközelebb álló A egész számot tömegszámnak nevezve, az atommag így A számú hidrogén atommagból is állhatna, ha össztöltése nem lenne különböző. A töltésszám úgy áll helyre, ha azt képzeljük, hogy az A-Z számú proton mellett van egy-egy elektron, amely a pozitív töltést közömbösíti. Vagyis az atommagban Z számú proton és A-Z számú proton- elektron párnak kell lennie. Ez az elképzelés azonban csak kevéssé volt meggyőző. Nem véletlen tehát, hogy a Bohr-féle atommodell kapcsán Rutherford már 1921-ben felvetette a neutron, egy semleges részecske esetleges létezését az atommagban, amely valahogy kompenzálhatja a protonok elektromos taszítását és stabilizálhatja az atommagokat.

Az atommagfizika megszületésének tehát az 1911-es esztendő tekinthető, amikor Rutherford híres szóráskísérletének eredményét publikálta a Philosophical Magazine-ben. Az atommodell sikere nyomán 1914-ben tudományos érdemeiért lovaggá ütötték, majd közbeszólt az I. világháború.

Rutherford a háború alatt főként a tengeralattjárók akusztikus detektálásának problémájával foglalkozott, majd 1917-ben visszatért kutatásaihoz, és az α-részecskék és a könnyű elemek atomjainak kölcsönhatását kezdte tanulmányozni. A természetes radioaktív anyagok α-sugárzását használva bombázó nyalábnak 1919-ben kísérletei során azt találta, hogy ha az α-részecskék eltalálnak egy-egy nitrogén magot, abból egy hidrogénmagot ütnek ki, azaz mesterséges elemátalakulás, más szóval a következő atommagreakció jön létre:

Csak 1923-ban sikerült Blackettnek Wilson-kamra segítségével észlelni és megörökíteni ezt az eseményt és egyértelműen igazolni, hogy a héliummag nemcsak kilöki a nitrogénmagból a protont, hanem abba be is épül. Rutherford fontos észrevétele volt még, hogy az így keletkező proton energiája nagyobb, mint a reakciót létrehozó alfa-rész kinetikus energiája, így a magátalakulás közben energia szabadul fel.

A tényekhez tartozik még, hogy a hidrogén atommagjának elnevezése, a proton is Rutherfordtól ered. Az első magreakció megfigyelése 1919-ben meglepően kis figyelmet váltott ki mind a szakmai körökben, mind pedig a sajtóban.

A magfizika felvirágzása

A Cavendish Laboratóriumba 1919-ben igazgatóként visszatért Rutherford kezdeményezésére tovább folytak a magfizikai kutatások, különös tekintettel a megfelelő kísérleti feltételek javítására. Két területen volt szükség a méréstechnika továbbfejlesztésére: a részecskék detektálása, valamint a bombázó részecskék energiájának növelése, azaz a részecskék gyorsítása terén. Hans Geiger nevű munkatársa ezért részecskeszámlálót kezdett fejleszteni, amelynek egy korszerűbb változata, a Geiger-Müller-számláló 1928-ban született meg Németországban, és azóta is nélkülözhetetlen alapeszköze a magfizikai és részecskefizikai kutatásoknak.

A század 20-as éveiben a magfizikai kutatások stagnáltak, csak kevés új eredmény született. Ennek főleg technikai okai voltak, mivel a radioaktív preparátumok által szolgáltatott α-részecske nyaláb energiája és intenzitása sem volt megfelelő az atommag szerkezetének vizsgálatára. Rutherford a Royal Society 1927. évi ünnepi ülésén november 30-án a következőket hangsúlyozta felszólalásában: "A tudomány szempontjából igen nagy érdekességgel bírna, ha laboratóriumi kísérletekben lehetőség lenne elektronokból, illetve atomokból olyan nyalábokat létrehozni, amelyek energiája nagyobb mint az alfa-részecskéké. Ez olyan új kutatási területet nyitna meg, amely minden bizonnyal rendkívül értékes információt szolgáltatna nemcsak az atommagok szerkezetére és stabilitására vonatkozóan, hanem sok más irányban is." Kezdeményezésére a Cavendish Laboratóriumban Ernest Walton, majd később hozzá csatlakozva John Cockroft (3. ábra) kezdett a részecskegyorsítás kérdésével foglalkozni. Az első becslések szerint az atommagok szerkezetének vizsgálatához 8-10 millió volt gyorsítófeszültségre lett volna szükség, ami rendkívüli technikai problémákat jelentett. Lényeges változást hozott azonban George Gamownak a német Zeitschrift für Physikben 1928-ban megjelent cikke,³ amelyben egy új kvantummechanikai jelenség, az alagúteffektus segítségével magyarázta az atommagok alfa-bomlását. Eredményéből következően elméletileg lehetővé vált töltött részecskékkel atommag-reakciót létrehozni akkor is, ha a bombázó energia kisebb volt, mint az atommag pozitív töltése okozta taszító "Coulomb-gát" energiája.

Az első gyorsítóberendezés kifejlesztése nemcsak fontos fejezete a tudománytörténetnek, hanem egyben nagy erőkkel megindított nemzetközi verseny is volt. A Cavendish Laboratórium kutatóinak több országban voltak riválisai: a Kalifornia Egyetemen Berkeley-ben Ernest Lawrence és Stanley Livingston új ötlettel körpályán való gyorsítást igyekezett megvalósítani, és elkezdte a "ciklotronnak" keresztelt berendezést fejleszteni. Robert van de Graaff az elektrosztatikus gyorsító újszerű változatán, a későbbiekben Van de Graaff-generátornak elnevezett berendezésen dolgozott a Princeton Egyetemen, Merle Tuve pedig a washingtoni Carnegie Institutionban igyekezett hasonló berendezést létrehozni.

A teljesség kedvéért feltétlenül meg kell említeni, hogy az első részecskegyorsítóra vonatkozó szabadalmi bejelentés Szilárd Leótól származik, aki 1928. december 17-én Németországban egy lineáris "részecskegyorsítóra" kért szabadalmat.

Cockroftnak és Waltonnak ötévi munkájába került, hogy megépítsen egy működő berendezést, amely 1932 elején már képes volt nagyjából félmillió volt feszültséggel gyorsított stabil hidrogénnyalábot előállítani. Rutherford sürgetésére azonnal elkezdték a kísérleteket (4. ábra), és 1932. március 14-én látványos eredményt értek el: 125 keV energiára felgyorsított hidrogén-atommagokkal lítium fémet bombázva azt találták, hogy a lítiumatom magja szétesik két hélium- atommagra, amelyek energiája lényegesen nagyobb, mint a bombázó hidrogénnyalábé, azaz a reakció során energia is felszabadul:

A gyorsítók létrehozására megindított versenyt tehát Cockroft és Walton kaszkád-generátora nyerte meg, amellyel eredményesen gyorsítottak protonokat. Ez az esemény az akkori sajtóban nagy hírverést kapott. Sir Douglas Cockroft és Ernest Thomas Sinton Walton 1951-ben elnyerte a fizikai Nobel-díjat "úttörő munkájukért az atommagok mesterségesen gyorsított atomi részecskékkel létrehozott átalakításában". Érdekes fejlemény, hogy az "atomhasításért" folyó versenyben a második helyre szorult Ernest O. Lawrence már 1939-ben Nobel-díjat kapott a ciklotronért és az azzal elért kísérleti eredményekért.

Időközben Walther Bothe és H. Becker Németországban 1930-ban egy kísérlet során azt találta, hogy ha radioaktív forrásból származó nagy energiájú alfa-részecskékkel bizonyos könnyű elemeket (berillium, bór, lítium) bombáznak, akkor egy addig ismeretlen, nagy áthatolóképességű sugárzás keletkezik. Először ezt röntgensugárzásnak gondolták, bár annál is nagyobb volt az áthatolóképessége, és az eredményeket nagyon nehéz volt ily módon értelmezni. A kísérletet megismételve a következő eredményt 1932-ben Irěne Joliot-Curie és Frédéric Joliot-Curie publikálták. Ha a kijövő sugárzást paraffinra, vagy más hidrogéntartalmú anyagra bocsátották, akkor abból nagy energiájú protonok lökődtek ki. Ezt még nehezebb volt röntgensugárzással magyarázni.

A kísérletet megismétlő James Chadwicknek végül 1932 áprilisában sikerült a jelenséget értelmeznie. Sokféle kísérletet végzett arra, hogy kizárja a röntgensugárzási elméletet. Azt feltételezte, hogy egy protonnal nagyjából megegyező tömegű semleges részecske lökődik ki. Ezt a feltételezését több kísérlet elvégzésével igazolta is (5. ábra). A következő magreakció játszódott tehát le

Vagyis Chadwick (6. ábra) megtalálta a neutront, az atommag semleges alkotórészét, amelynek létezését Rutherford már a 20-as évek elején megsejtette. Felfedezéséért 1935-ben Nobel-díjat kapott.

1932 tehát nemcsak a Cavendish Laboratóriumnak, hanem a magfizika új tudományának is kiemelkedően sikeres éve volt. Rutherford a Royal Society április 28-i Az atommagok szerkezete címmel szervezett vitaülésén Chadwick, a neutron felfedezését ismertető, előre meghirdetett beszámolója előtt büszkén jelentette be Cockroft és Walton szenzációs eredményét, az "atommag széthasítását", meg sem várva az eredmények nyomtatásban való megjelenését a Nature című folyóiratban.

Ennyi új kísérleti eredmény után a továbbfejlődéshez már szükség volt az eredmények elméleti értelmezésére is. Rutherford kedvenc szavajárását idézve, a fizikusok akár a gyerekek "szétszedték az órát és megtudták mi van benne, most már elmélet kellett az összerakáshoz!"

Szerencsére nemcsak a kísérlet, hanem az elmélet terén is voltak azonban fontos fejlemények:

Az első kísérletek felfedték, hogy az atomnak belső struktúrája - atommagja - van, a további kísérletek megállapították, mely alkotórészekből áll ez a mag, amely részecskékkel való bombázás következtében átalakulhat. Az alkotóelemek ismeretében most már a dinamika alapvető törvényeit kellett felderíteni - erre szolgált a kvantummechanika - a feladat ezek után már szinte önmagától adódott.

A maghasadás felfedezésével - a politika hathatós közreműködése mellett - megindult a verseny a nukleáris energia felszabadításáért, ezen belül az atombombáért. A magfizika tudománya csak a háború után jött igazán lendületbe, amikor sorra vizsgálták az erős és gyenge kölcsönhatás tulajdonságait, az atommagok szerkezetét, a magreaciók mechanizmusát, valamint a magfizika eredményeinek alkalmazását a fizika más területein.

Az erős és gyenge kölcsönhatás, ezen belül a nukleon- nukleon kölcsönhatás tulajdonságainak vizsgálata, az atommagok szerkezetének, az atommagreakciók mechanizmusának tanulmányozása a háborút követően rohamosan fejlődni kezdett. Az új, nagyenergiájú gyorsítók létrehozásával megindultak a részecskefizikai kutatások is, majd a csillagok energiatermelésének és az elemek szintézisének Bethe-féle elképzeléséből fejlődött ki a nukleáris asztrofizika. Napjainkban a magfizikán belül már számos, önmagában is hatalmas tudományterület alakult ki. Különösen fontos hangsúlyozni, hogy a magfizika, ezen belül a nukleáris analitika módszerei ma már számos más tudományterület nélkülözhetetlen eszközévé váltak.

A magfizika napjainkra "nagy tudománnyá" vált, költséges nagyberendezésekkel és hosszú távra történő tervezéssel. A magfizika hosszú távú elképzelései a következő évtizedre elektronikus és nyomtatott formában is elérhetők a nagyközönség számára [6].

Rutherford "személyi kultusza"

Rutherford kétségtelenül a brit tudomány egyik legsikeresebb és legnagyobb hatású képviselője. Már életében rengeteg elismeréssel és kitüntetéssel halmozták el. Nobel-díja után már 1914-ben megkapta a lovagi címet, majd J. J. Thomson örökébe lépve a 1919-ben került a nagyhírű Cavendish Laboratórium élére. 1925-ben lett a Royal Society elnöke, és 1931-ben nemesi címet kapott Ernest Lord Rutherford of Nelson névvel, a hozzátartozó címerrel és a következő jelmondattal: Primordia Quaerere Rerum (Az alapelveket kell keresni), amely Lucretiustól származik (7. ábrán balra).

Új Zélandon, Kanadában, sőt még az akkor létező Szovjetunióban is bélyeget adtak ki tiszteletére (7. ábrán középen), szülőhazájában pedig arcképe a százdolláros bankjegyet díszíti (7. ábrán jobbra). Nobel-díjasként, valamint a híres Cavendish Laboratórium igazgatójaként a nemzetközi tudományos közösségnek is legnagyobb tekintélyű tagja volt.

Rutherford sikeres kutatói pályafutása során talán csak egyetlen alkalommal tévedett, amikor kizárta az atommagok energiája ipari méretekben történő felszabadításának lehetőségét. 1933-ban Londonban egy, a Royal Societyben tartott előadásában kijelentette, hogy: "Ezekben a folyamatokban [magreakciókban] ugyan sokkal több energiához juthatunk, mint amennyi a protontól származhat, azonban átlagosan nem várhatunk több energiát ilyen módon. Ez az energiatermelésnek igen szegényes és hatástalan módja, és bárki, aki az atomok átalakulásában keresi az energia forrását, hiú ábrándokat kerget." Szilárd bevallása szerint ez az előadás annyira megmozgatta a fantáziáját, hogy eljutott a nukleáris láncreakció gondolatához. Ötletével felkereste Rutherfordot, aki azonban nem vette őt komolyan. Ennek ellenére a láncreakció ötletéről Szilárd 1934. március 12-én szabadalmi bejelentést tett a brit Szabadalmi Hivatalnál.

Rutherford 1937. október 19-én hirtelen hunyt el, így nem érhette meg a maghasadás egy évvel későbbi felfedezését, valamint az atombombáért folyó versenyfutást. Hamvait a Westminster Apátságban helyezték el Sir Isaac Newton és Lord Kelvin mellett. (Érdemes megjegyezni, a legnagyobbak közül sem mindenki részesült ebben a megtiszteltetésben, így például P. A. M. Dirac, a kiemelkedő angol elméleti fizikust Floridában temették el. Csak évekkel később kapott emlékkövet a Westminster Apátságban.)

Halála után a New York Times-ban a következő nekrológ jelent meg: "Csak kevés embernek adatik meg, hogy halhatatlanná váljék, még kevesebbeknek, hogy még életükben olimposzi rangra emelkedjenek. Lord Rutherford mindkettőt elérte. Egy olyan generációban, amely tanúja volt a tudománytörténet egyik legnagyobb forradalmának, mindenki elismerte az atom végtelenül bonyolult belső világa vezető szakértőjének, egy olyan univerzuménak, amelybe neki sikerült elsőként behatolni."

A hivatalos elismeréseknél érdekesebb azonban, hogyan emlékszik rá a szakmai közösség. A Cavendish Laboratóriumban közismert volt Rutherford hihetetlen munkabírása és határozottsága. Munkatársai ezért a "Krokodil" becenevet adták neki (egyesek szerint az elnevezés az akkori vendégkutató Pjotr Kapicától ered.) A diákok szerint azonban azért is krokodil, mert "a krokodil nem tudja a fejét elfordítani ... mindig előre kell mennie mindent elnyelő állkapcsával".

Kapica tisztelete jeléül megbízta Eric Gill szobrászművészt, hogy a Cavendish Laboratórium falára készítsen egy nagy krokodilust ábrázoló domborművet (8. ábra). A művész korábban már készített Rutherfordról egy domborművet is. Az elkészült művet azóta is nagy figyelem kíséri mind a munkatársak, mind pedig a látogatók részéről [7].

Különleges figyelmet érdemel George Gamow kis paródiája a "Krokodilról" [8]:

Rutherford "útravalója" a mai kutatóknak

Rutherford személyiségéről, személyes tulajdonságairól könyvtárnyi irodalom található. Fennmaradt mondásai beszédesek és lényegre törőek. Száz év távlatából is hasznos tanácsokkal szolgálnak vagy fontos felismerést hangsúlyoznak a ma magfizikusai számára.

Nem olyan a dolgok természete, hogy egyetlen ember hirtelen óriási felfedezést tehet: a tudomány lépésről- lépésre halad és mindenki az elődei munkájára támaszkodik. Ha az ember egy hirtelen és váratlan felfedezésről hall - mint derült égből a villámcsapás - biztos lehet abban, hogy az az egyik ember másikra gyakorolt hatásából ered, és ez a kölcsönhatás teremti meg a tudomány fejlődésében rejlő óriási lehetőségeket. A tudósok nem egyetlen ember ötletét használják fel, hanem ugyanazon problémán gondolkodó kutatók ezreinek együttes bölcsességét, mindenki hozzáteszi a maga kis hozzájárulását a tudás nagy épületéhez, amely folyamatosan épül. "Nagy híve vagyok a dolgok egyszerűségének, és ahogyan azt valószínűleg tudják, hajlamos vagyok az egyszerű és átfogó ötletekbe úgy belekapaszkodni, mintha az életem függene tőle, míg a bizonyíték nem lesz túl erős a makacsságom számára."

Ha a kísérletnél statisztikára van szükség, akkor jobb kísérletet kellett volna tervezni.

"Egy állítólagos tudományos felfedezésnek nincs semmi értéke, ha nem lehet azt megmagyarázni egy pincérnőnek is."

A tudományban csak fizika van, minden más csupán bélyeggyűjtés.

"A társadalomtudományok terén bármilyen kutatási eredmény egyetlen lehetséges értelmezése az, hogy: van amikor igen, van amikor nem!"

Nincs pénzünk, ezért gondolkodnunk kell (9. ábra).

Irodalom

1. Robin Mckown: The Giant of the Atom: Ernest Rutherford. Julian Messner, New York, 1962.
2. Clare George: The Cloud Chamber. Sceptre, Hodder & Stoughton, London, 2003.
3. Naomi Pasachoff: Ernest Rutherford: Father of Nuclear Science. Enslow Publishers, Berkeley Heights, NJ, 2005.
4. Brian Cathcart: The Fly in the Cathedral. Farrar, Straus and Giroux, New York, 2005.
5. Richard Reeves: A Force of Nature. W. W. Norton & Company, New York, 2008.
6. Perspectives of Nuclear Physics in Europe, NuPECC Long Range Plan 2010, European Science Foundation
7. P. L. Kapica: Kísérlet, elmélet, gyakorlat. Gondolat, Budapest 1982.
8. Ponticulus Hungaricus, II. évfolyam 1. szám, 1998. január

_____________________________

1 P. Lenard: Über die Absorption der Kathodenstrahlen verschiedener Geschwindigkeit. Ann. Physik 12 (1903) 714-744.
2 J. J. Thomson: On the structure of the atom: an investigation of the stability and periods of oscillation of a number of corpuscles arranged at equal intervals around the circumference of a circle; with application of the results to the theory of atomic structure. Phil. Mag., Ser. 6/7 (1904) 237-265.
3 G. Gamow: Zur Quantentheorie des Atomkernes. Z. Physik 51 (1928) 204.

______________________________

Bencze Gyula írása teljes terjedelmében a Természet Világa 2011. júniusi számában olvasható. Köszönjük Staar Gyula főszerkesztőnek, hogy beleegyezett a szerkesztett közlésbe.