Ernest Rutherford

(*30. August 1871 in Spring Grove, Neuseeland, + 19. Oktober 1937 in Cambridge)

Rutherford war der Sohn zweier britischer Einwanderer. Er zeichnete sich früh durch außergewöhnliche schulische Leistungen in sämtlichen Fächern aus, so daß ihn mehrfach gewährte Stipendien in die Lage setzten, die Universität von Christchurch, Neuseeland, und danach das Cavendish-Laboratorium in Cambridge zu besuchen. Unter der Leitung von Joseph John Thomson führte er zunächst seine schon in Neuseeland begonnenen Arbeiten - seine erste wissenschaftliche Publikation erschien 1894 in den Transactions of the New Zealand Institute über die magnetisierende Wirkung schnell oszillierender elektromagnetischer Felder - fort. Mit einem selbsterfundenen magnetischen Detektor stellte er den damaligen Entfernungsrekord für Radiowellenempfang auf (1/2 Meile).

Die Entdeckung der Radioaktivität durch Henri Becquerel im Februar 1896 gab seiner Forschung eine neue, für seine weitere Laufbahn bestimmende Richtung. Er untersuchte die ionisierende Wirkung radioaktiver Strahlung auf Gase und entdeckte zwei unterschiedlich stark absorbierbare Komponenten, die er alpha- und beta-Strahlen nannte. Im Sommer 1898 erhielt er eine Berufung als Professor für Physik an die McGill-Universität in Montreal, Kanada, an der er ein knappes Jahrzehnt (bis 1907) blieb. Die alpha-Teilchen waren ein Lieblingsgegenstand seiner Forschungen. 1903 gelang ihm ihre Ablenkung im starken Magnetfeld und der Nachweis, daß sie positiv geladen sind. Daß es sich um zweifach positiv geladene Heliumionen handelt, zeigten 1908 zwei Mitarbeiter Rutherfords, Hans Geiger und Thomas Royds. Das Gesetz des radioaktiven Zerfalls, die herausragende Entdeckung seiner kanadischen Zeit, fand er 1902 zusammen mit Frederick Soddy. "Für seine Untersuchungen über den Zerfall der Elemente und die Chemie der radioaktiven Materie" erhielt er 1908 den Nobelpreis für Chemie.

1907 kehrte Rutherford als Nachfolger von Arthur Schuster, der zu Rutherfords Gunsten auf den Langworthy-Lehrstuhl in Manchester verzichtet hatte, nach England zurück. Im Anschluß an die 1906 beobachtete Schmalwinkelstreuung von alpha-Teilchen beim Durchgang durch dünne Materieschichten suchten im Frühjahr 1909 Ernest Marsden und Hans Geiger in Rutherfords Labor nach einer potentiellen Weitwinkelstreuung. Das Ergebnis war so verblüffend, daß Rutherford später darüber sagte: "Es war bestimmt das unglaublichste Ereignis, das mir je in meinem Leben widerfuhr. Es war fast so unglaublich, als wenn einer eine 15-Zoll Granate auf ein Stück Seidenpapier abgefeuert hätte und diese zurückgekommen wäre und ihn getroffen hätte." Für die Deutung dieser Beobattung brauchte er fast zwei Jahre; er fand sie kurz vor Weihnachten 1910 und veröffentlichte sie im März / April 1911. Die Lösung des Problems lag in der Annahme, daß das Atom "aus einer zentralen, punktförmig konzentrierten elektrischen Ladung besteht, die von einer gleichförmigen sphärischen Ladungsverteilung des entgegengesetzten Vorzeichens und des gleichen Betrages umgeben ist". Damit war der Begriff des Atomkerns, wenn auch noch nicht dessen Name, geboren. Dieser trat erstmals 1912 auf.

Das Rutherfordsche Modell des Atoms mit Kern war die Grundlage der Atomtheorie Niels Bohrs, der im Sommer 1912 bei Rutherford gearbeitet hatte und Mitte 1913 seine neuen Ideen publizierte (Bohr-Sommerfeldsche Atomtheorie). Sie erfuhren noch im selben Jahr in Rutherfords Labor eine glänzende Bestätigung durch Henry Moseleys Experimente über die Wellenlängen der charakterististen Röntgenstrahlung. Nach jahrelangen Vorarbeiten gelang Rutherford 1919 der Nachweis der ersten künstlich erzielten Kernumwandlung (Kernreaktion). Im gleichen Jahr wurde Rutherford Nachfolger seines Lehrers Thomson und Leiter des Cavendish-Laboratoriums in Cambridge. Hier entfaltete er seine Qualitäten als Dirigent aktueller Forschung. 1932 krönte sein Schüler James Chadwick diese Phase seines Lebens mit der Entdeckung des von Rutherford schon 1920 vermuteten Neutrons.

Rutherford war einer der erfolgreichsten Experimentatoren der Geschichte (darin Michael Faraday vergleichbar), der zudem eine ungewöhnliche Anziehungskraft auf Jüngere ausübte. Zu seinen Schülern gehörten außer den bereits genannten auch Otto Hahn, Georg von Hevesy, Patrick M. S. Blackett, John Cockcroft und Ernest Walton. Rutherford wurde 1911 geadelt, 1925 zum Präsidenten der Royal Society gewählt und 1931 baronisiert (Lord Rutherford of Nelson). Er wurde in Westminster Abbey nahe dem Grabe Newtons bestattet.