1. Θέματα

Σάν σήμερα τό 1891, Τσάντγουικ.

Τοῦ Τάσου Γέροντα

Ὁ Τζέιμς Τσάντγουικ ἦταν Ἄγγλος φυσικός, ὁ ὁποῖος τό 1932 ἀνακάλυψε τό νετρόνιο.



Ὁ Τζέιμς Τσάντγουικ γεννήθηκε σάν σήμερα, 20 Ὀκτωβρίου, τοῦ 1891 στό Μπόλινγκτον τοῦ Τσεσάιρ τῆς Ἀγγλίας. Στήν ἡλικία τῶν 16 ἐτῶν κέρδισε ὑποτροφία γιά τό πανεπιστήμιο τῆς Βικτώριας τοῦ Μάντσεστερ. Σκόπευε νά σπουδάσει μαθηματικά, ἀλλά τοῦ εἶχε πάρει συνέντευξη ἕνας φυσικός, ὁ ὁποῖος ὑπέθεσε πώς ὁ νεαρός ἤθελε νά σπουδάσει φυσική. Ὁ νεαρός Τσάντγουικ ἦταν πολύ ντροπαλός γιά νά τόν ἀντικρούσει, ὁπότε κατέληξε νά ἐγγραφεῖ ὡς σπουδαστής φυσικῆς! Ἀποφοίτησε τό 1911 καί τά ἑπόμενα δύο χρόνια ἐργάστηκε στό Ἐργαστήριο Φυσικῆς μέ τόν καθηγητή του (καί ἀργότερα Λόρδο) Ἔρνεστ Ράδερφορντ, ὅπου ἀσχολήθηκε μέ διάφορα προβλήματα ραδιενεργῶν ἀκτινοβολιῶν. Πῆρε τό μάστερ του τό 1913 καί τό ἴδιο ἔτος ἔλαβε ὑποτροφία γιά νά μεταβεῖ στή Γερμανία καί συγκεκριμένα στό Σαρλότενμπουργκ κοντά στό Βερολίνο, ὅπου εἶχε καθηγητή τόν Χάνς Γκάιγκερ. Ὅπως καί ὁ Ράδερφορντ, τό πεδίο τοῦ Γκάιγκερ ἦταν ἡ ραδιενέργεια.


Οἱ σπουδές του διακόπηκαν μέ τό ξέσπασμα τοῦ Α' Παγκοσμίου Πολέμου: Εἶχε ὑπηκοότητα ἀντίπαλου κράτους καί φυλακίστηκε σέ στρατόπεδο γιά πολίτες στό Ρουλέμπεν, περίπου 10 χλμ. ἀπό τό Βερολίνο, ὅπως ἔγινε μέ ὅλους τούς πολίτες τῶν ἀντιπάλων δυνάμεων, οἱ ὁποῖοι τότε βρέθηκαν στή Γερμανία γιά σπουδές, ἐργασία ἤ διακοπές. Ἐκεῖ τοῦ δόθηκε ἡ δυνατότητα νά δημιουργήσει ἕνα πρόχειρο ἐργαστήριο στούς στάβλους τοῦ στρατοπέδου. Ἔγκλειστος στό ἴδιο στρατόπεδο ἦταν καί ὁ ἐπίσης φυσικός Τσάρλς Ἔλλις, μέ τόν ὁποῖο συνεργάστηκαν πάνω στόν ἰονισμό τοῦ φωσφόρου καί στή φωτοχημική ἀντίδραση μονοξειδίου τοῦ ἄνθρακα μέ τό χλώριο.


Τό 1919 ὁ Τσάντγουικ ἐπέστρεψε στήν Ἀγγλία καί ἄρχισε πάλι νά συνεργάζεται μέ τόν Ράδερφορντ, αὐτήν τή φορά στό Κέμπριτζ. Ἐκεῖ τό 1923 κατέλαβε τή θέση τοῦ ἀναπληρωτῆ διευθυντῆ ἑρευνῶν καί συνέχισε νά μελετᾷ τούς πυρῆνες τῶν ἀτόμων. Ὁ Ράδερφορντ ἐργαζόταν πάνω στή διάσπαση τῶν πυρήνων ἀζώτου ὕστερα ἀπό βομβαρδισμό τους μέ ἀκτινοβολία β καί ὁ Τσάντγουικ ἀσχολήθηκε μέ τή διάσπαση ἄλλων πυρήνων καί ἰδιαίτερα τοῦ βηρυλλίου, καθώς ἐπίσης καί τίς ἐκπομπές ἀκτινοβολίας γ κατά τή διάσπαση ραδιενεργῶν πυρήνων. Κατά τή διάρκεια τῶν ἑρευνῶν του ταυτοποίησε τό πρωτόνιο (τόν πυρῆνα τοῦ ἀτόμου τοῦ ὑδρογόνου) ὡς συστατικό τῶν πυρήνων ὅλων τῶν ἄλλων ἀτόμων.


Ἐκεῖνες τίς μέρες οἱ περισσότεροι ἑρευνητές πίστευαν ὅτι ὑπῆρχαν ἠλεκτρόνια τόσο στόν πυρῆνα ὅσο καί ἐκτός αὐτοῦ. Γιά παράδειγμα, ὁ πυρήνας ἑνός ἀτόμου ἄνθρακα θεωρήθηκε ὅτι περιέχει 12 πρωτόνια καί 6 ἠλεκτρόνια, δίνοντάς του ἕνα ἠλεκτρικό φορτίο +6. Οἱ τροχιές γύρω ἀπό τόν πυρῆνα ὑποτίθεται ὅτι εἶναι ἄλλα 6 ἠλεκτρόνια, μέ ἀποτέλεσμα τό συνολικό ἠλεκτρικό φορτίο τοῦ ἀτόμου νά εἶναι μηδέν. Ὁ Ράδερφορντ, ὁ Τσάντγουικ, καί ἄλλοι πίστευαν στήν πιθανότητα ὅτι σωματίδια χωρίς φορτίο θά μποροῦσαν νά βρίσκονται στόν πυρῆνα.


Τό 1932 ὁ Τσάντγουικ παρατήρησε ὅτι τό βηρύλλιο, ὅταν ἐκτέθηκε σέ βομβαρδισμό ἀπό σωματίδια ἄλφα, ἀπελευθέρωσε μίαν ἄγνωστη ἀκτινοβολία, ἡ ὁποία μέ τή σειρά της ἔβγαλε πρωτόνια ἀπό τούς πυρῆνες διαφόρων οὐσιῶν. Ὁ Τσάντγουικ ἑρμήνευσε αὐτήν τήν ἀκτινοβολία ὅτι ἀποτελεῖται ἀπό σωματίδια μάζας περίπου ἴσης μέ ἐκείνή τοῦ πρωτονίου ἀλλά χωρίς ἠλεκτρικό φορτίο. Εἶχε μόλις ἀνακαλύψει τό νετρόνιο! Ὁ ἴδιος δέν πίστευε ὅτι εἶχε ἀνακαλύψει ἕνα νέο στοιχειῶδες σωματίδιο. Πίστευε ὅτι τό νετρόνιο ἦταν ἕνα πολύπλοκο σωματίδιο πού ἀποτελεῖται ἀπό ἕνα πρωτόνιο καί ἕνα ἠλεκτρόνιο. Ὁ Γερμανός φυσικός Βέρνερ Χάιζενμπεργκ ἔδειξε ὅτι τό νετρόνιο δέν μποροῦσε νά εἶναι ζεῦγος ἠλεκτρονίου-πρωτονίου καί ἦταν στήν πραγματικότητα ἕνα νέο στοιχειῶδες σωματίδιο. Γιά τήν ἀνακάλυψη αὐτή ὁ Τσάντγουικ βραβεύτηκε μέ τό Νόμπελ Φυσικῆς τό 1935.


Τό 1935, πρίν τοῦ ἀπονεμηθεῖ τό βραβεῖο Νόμπελ, προσφέρθηκε στόν Τσάντγουικ μία ἕδρα Φυσικῆς στό Πανεπιστήμιο τοῦ Λίβερπουλ, τήν ὁποία δέχτηκε. Ξεκίνησε τή νέα του δουλειά ἕνα μῆνα πρίν μάθει ὅτι κέρδισε τό βραβεῖο Νόμπελ. Ἐκεῖ ξεκίνησε μία ὁμάδα πυρηνικῆς φυσικῆς. Ἡ ὁμάδα του χρειαζόταν ἕνα κύκλοτρο / ἐπιταχυντή σωματιδίων, ἀλλά τό νέο του πανεπιστήμιο δέν μποροῦσε νά ἀντέξει τό κόστος. Τότε ὁ Τσάτγουικ ἔδωσε μερικά ἀπό τά χρήματα πού πῆρε ἀπό τό βραβεῖο Νόμπελ.


Τό 1939, τό πρῶτο ἔτος τοῦ 2ου Παγκοσμίου Πολέμου, ἡ βρετανική κυβέρνηση ρώτησε τόν Τσάντγουικ γιά τή δυνατότητα κατασκευῆς μιᾶς ἀτομικῆς βόμβας. Εἶπε ὅτι ἦταν δυνατό, ἀλλά δέν θά ἦταν εὔκολο. Μετά τή δήλωση αὐτή ἄρχισε ἡ ἕρευνα σέ πολλά πανεπιστήμια τῆς Μεγάλης Βρετανίας καί τῶν ΗΠΑ, ἡ ὁποία τελικά ὁδήγησε στό Πρόγραμμα Μανχάταν γιά τήν ἀνάπτυξη τῶν ἀτομικῶν βομβῶν. Ὁ ἴδιος διετέλεσε ἐπικεφαλής τῆς βρετανικῆς ἀντιπροσωπείας στό Πρόγραμμα, στό Λος Ἄλαμος τοῦ Νέου Μεξικοῦ, ὅπου μετακόμισε μέ ὅλη τήν οἰκογένειά του στίς ἀρχές τοῦ 1944. Ὁ Τσάτγουικ ἦταν παρών ὅταν οἱ κυβερνήσεις τῶν ΗΠΑ καί τοῦ Ἡνωμένου Βασιλείου συμφώνησαν ὅτι ἡ βόμβα θά μποροῦσε νά χρησιμοποιηθεῖ κατά τῆς Ἰαπωνίας.


Τό 1945 ὁ Τσάντγουικ χρίστηκε Ἱππότης καί ἔλαβε τόν τίτλο τοῦ «Σέρ» (Sir). Ἐπέστρεψε στήν Ἀγγλία καί τό 1948 ἀποσύρθηκε ἀπό τήν ἐνεργή διδασκαλία στό Λίβερπουλ. Ἀπό τό 1957 ἕως τό 1962 ἦταν ἡμιαπασχολούμενο μέλος τῆς Ἀρχῆς Ἀτομικῆς Ἐνέργειας τοῦ Ἡνωμένου Βασιλείου.

Ὁ Τζέιμς Τσάντγουικ ἀπεβίωσε στήν ἡλικία τῶν 82 ἐτῶν, στίς 24 Ἰουλίου 1974 στό Κέμπριτζ.