अर्नेस्ट रुदरफोर्ड
Ernest Rutherford
इंग्लिश पदार्थविज्ञानशास्त्रज्ञ
जन्म : 30 ऑगस्ट, 1871
मृत्यू : 19 ऑक्टोबर, 1937

प्रायोगिक पदार्थविज्ञानाच्या सुवर्णयुगाचे अनभिषिक्त सम्राट

अर्नेस्ट रूदरफोर्ड हे प्रायोगिक पदार्थविज्ञानाच्या सुवर्णयुगाचे अनभिषिक्त सम्राट होते. १९ व्या शतकाच्या अखेरपासून ते दुसऱ्या महायुद्धाच्या सुरवातीपर्यंतच्या काळात पदार्थविज्ञानाच्या प्रायोगिक आणि सैद्धांतिक शाखांचा लक्षणीय विकास झाला. गूढ प्रश्नांची उत्तरे स्पष्टपणे शोधणारे सुटसुटीत प्रयोग हा अर्नेस्ट रूदरफोर्ड यांचे वैशिष्ट्य होते. अणूचे अंतरंग कसे आहे, याबाबत त्यांनी मूलभूत संशोधन केले.
क्युरी दांम्पत्याने रेडियममधून होणाऱ्या किरणोत्सर्गाचा शोध लावला होता. या किरणोत्सर्गामध्ये विद्युतभार असलेल्या अल्फा कणांचा प्रवाह असतो, हेही माहिती होते, पण अणूंचे अंतरंग कसे आहे, याबद्दल काहीच माहीत नव्हते. दुसरे एक प्रख्यात शास्त्रज्ञ थॉमसन यांचा सिध्दांत असा होता की, अणू म्हणजे विद्युतभार सारखेपणाने पसरलेला एक गोळा असतो. किरणोत्सर्जनातून बाहेर पडणाऱ्या अल्फा कणांचा वापर करून याची पडताळणी करण्याचे रूदरफोर्ड यांनी ठरवले. सोन्याच्या अत्यंत पातळ पत्र्यावर त्यांनी वेगवान अल्फा कणांचा मारा केला. बरेच अल्फा कण पत्र्यातून थेट आरपार गेले. काही कण मात्र सरळ मागे फिरले. कापडाच्या पडद्यावर बंदुकीतून गोळ्या माराव्या आणि त्यातल्या काही चेंडू भिंतीवर मारल्याप्रमाणे परत याव्या, असाच हा प्रकार होता. अणूंचे अंतरंग थॉमसन यांनी सांगितल्याप्रमाणे सारखेपणाने पसरलेल्या विद्युतभाराचे असते तर हे घडू शकले नसते.
प्रयोगाच्या अनुभवांशी सुसंगत असे अणूच्या आंतररचनेचे नवे आकलन आवश्यक बनले. रूदरफोर्ड यांनी त्याचा उलगडा केला. अणूचे बहुतेक सर्व वस्तुमान हे अणूच्या मध्यभागी असलेल्या केंद्रात अत्यंत छोट्या आकारमानात एकवटलेले आहे. ऋण विद्युतभार असलेले इलेक्ट्रॉन हे अणुकेंद्राभोवतीच्या प्रचंड पोकळीत फिरत असतात. जे थोडे अल्फा कण अणुकेंद्रावर आपटतात ते भिंतीवर आदळणाऱ्या चेंडूप्रमाणे परत फिरतात. इतर अल्फा कण सभोवतालच्या पोकळीतून आरपार जातात. अणूच्या अंतरंगाची रूदरफोर्ड यांनी शोधलेली ही रचना या विषयातील पुढील संशोधनासाठी पायाभूत ठरली.
रुदरफोर्ड यांचा जन्म ३० ऑगस्ट, १८७१ रोजी झाला. त्यांचे वडील हे स्कॉटलंड सोडून न्यूझीलंडमध्ये स्थायिक झालेले छोटे शेतकरी होते. पोटापाण्यासाठी ते शेतीच्या जोडीला मिळतील ती इतर कामे करीत असत. शाळेमध्ये असताना रुदरफोर्ड यांचा नेहमी सर्व विषयात प्रथम क्रमांक येत असे. शिष्यवृत्ती मिळवून उच्चशिक्षणासाठी ते इंग्लंडला आले. आपण ‘खेडूत’ आहोत, इंग्लंडमधल्या बुद्धिमंतांच्या गप्पांत आपल्याला काहीच रस नाही, आपण फारसे काही वाचत नाही, असा मुखवटा धारण करून ते इंग्लंडमधल्या विद्यापीठात वावरत असत. कदाचित याचाच एक भाग म्हणून सैद्धांतिक पदार्थ वैज्ञानिकांच्या संगतीत त्यांचे मन फारसे रमत नसे.
एक पदार्थ-वैज्ञानिक म्हणून रुदरफोर्ड यांच्या प्रतिभेची झेप दूरगामी आणि भेदक होती. अणूच्या अंतरंगातील काही कण विद्युतभाररहित असतील, असे भाकित त्यांनी वर्तविले. १९३२ साली चॅडविक याने न्यूट्रॉनचा शोध लावला. प्रोटॉन्सच्या साहाय्याने अणूचे विभाजन करता येईल, हे त्यांचे म्हणणे कॉक क्रॉफ्ट यांनी लगेचच प्रत्यक्षात आणून दाखवले. रुदरफोर्ड यांची तल्लख बुद्धिमत्ता व व्यक्तिमत्व यामुळे मँचेस्टर विद्यापीठात अनेक प्रतिभावान तरूण शास्त्रज्ञ त्यांच्याकडे आकर्षिले गेले. चॅडविक, कपित्सा, कॉक क्रॉफ्ट, ब्लॅकेट (सर्व नोबेल पारितोषिक विजेते) ऑलिफा अशा कित्येक शास्त्रज्ञांची नावे सांगता येतील. केंब्रिजमधील कॅव्हेंडिश प्रयोगशाळेतून आलेल्या शास्त्रज्ञांना रुदरफोर्ड ‘कॅव्हेंडिश बॉईज’ म्हणत असत. प्रयोगाच्या आधारे केलेली रुदरफोर्ड यांची भाकिते नेहमीच अचूक असतात, असा या कॅव्हेंडिश शास्त्रज्ञांचा ठाम विश्वास होता. रुदरफोर्ड यांनी आयुष्यात एकच चुकीचे भाकित केले. १९३३ साली त्यांनी सुचविले की, अणूगर्भातील ऊर्जा कधीच वापरता येणार नाही. एवढे एक चुकीचे भाकित सोडले तर त्यांची बाकी सर्व भाकिते जवळपास बरोबर ठरली. सैध्दांतिक पदार्थविज्ञानात आपल्याला रस नाही, असे म्हणाणाऱ्या रुदरफोर्ड यांनी आपल्या प्रयोगशीलतेतून सैध्दांतिक पदार्थविज्ञानाच्या प्रगतीची चाकोरी निश्चित केली.
पैसा आणि धंदा यामध्ये रूदरफोर्ड यांना कधी स्वारस्य वाटले नाही. सल्लागार म्हणून ते खूप पैसा कमावू शकले असते. कल्पक उत्पादनांची पेटंट घेऊन ते कोट्याधीश बनले असते. पण रूदरफोर्ड यांच्या मते, तो वेळेचा अपव्यय होता. विद्यापीठात त्यांना चांगल्या पगाराची नोकरी होती. ज्ञानसाधनेसाठी त्यांना तेवढे पुरेसे वाटले. ते गेल्यावर त्यांच्या बँकखात्यात त्यांना मिळालेली नोबेल पारितोषिकाची रक्कम तेवढी होती. पदार्थविज्ञानाच्या खात्यात मात्र ज्ञानकक्षा विस्तारणारी अनमोल कामगिरी होती.