Ernest Rutherford es uno de los más ilustres científicos de todos los tiempos. Su trayectoria a partir de una infancia rural hasta la inmortalidad es fascinante.

Nació el 30 de agosto de 1871 en una granja cerca de Nelson, Nueva Zelanda, país que apenas llevaba 50 años de ser colonizado por los británicos y cuya universidad tenía tan solo 20 años de haber sido fundada. Fue el cuarto de una docena de hermanos.

Su padre, James Rutherford, había llegado de Escocia a los cuatro años. Se ganaba la vida cortando traviesas de ferrocarril, construyendo puentes, regenteando un molino de lino y administrando la pequeña granja familiar. Le legó una habilidad técnica que más tarde fue muy útil en el laboratorio, donde los fondos eran limitados y se requería ingenio.

Su madre, Martha Thompson, nació en Inglaterra y llegó a Nuevo Plymouth a los trece años. Durante la Guerra de Taranaki fue evacuada a Nelson, donde conoció a James Rutherford. Destacó como maestra de la escuela local.

Procuraron dar a sus hijos una buena educación; él la valoraba porque no la tuvo y ella por tenerla. Debido al trabajo paterno, con frecuencia viajaba toda la familia a las nuevas vías en construcción.

Ern, como le llamaban cariñosamente, llevó la vida típica de un niño en la Nueva Zelanda rural. Después de la escuela, ayudaba a ordeñar vacas y recoger leña. Los sábados nadaba en el arroyo y buscaba nidos para vender los huevos y comprar ligas para resorteras o cuerdas para papalotes.

A los diez años recibió su primer libro de ciencias. Proponía un experimento que usaba la velocidad del sonido para determinar la distancia de un cañón. Construyó uno en miniatura, con una armazón de sombrero, una canica y pólvora. Funcionó, afortunadamente sin causarle ninguna herida.

Demostró una incansable habilidad para elegir problemas y montó un equipo experimental, con elementos de fabricación casera, para resolverlos.

Su infancia no estuvo exenta de tragedias, ya que su hermanito Percy murió de tosferina y sus hermanos Herbert y Charles se ahogaron cuando él tenía 15 años.

Ernest Rutherford ganó el premio al mejor alumno de la secundaria y un maestro lo ayudó a obtener una beca para continuar sus estudios de bachillerato, lo que logró en el segundo intento. Estuvo interno tres años en el Colegio Nelson, donde jugó en el equipo de rugby y fue un destacado estudiante.

Nuevamente en el segundo intento, consiguió una de las diez becas disponibles a nivel nacional para la Universidad de Nueva Zelanda, donde continuó jugando rugby, participó en la Sociedad de Debates y la Sociedad Científica.

A los 22 años se graduó y para los festejos de su graduación ayudó a componer una canción. Su habilidad matemática le permitió ganar la única beca en matemáticas y física disponible en el país, para realizar un posgrado de un año.

Se hospedó con una viuda, Mary Newton, líder del movimiento feminista que culminó en 1893, cuando Nueva Zelanda fue el primer país en otorgar el voto a las mujeres. Fueron las primeras elecciones en las que Rutherford tuvo edad suficiente para votar, por lo que el asunto le interesó mucho.

En sus primeros trabajos de investigación, desarrolló un detector de ondas de radio para estudiar las propiedades magnéticas del hierro. Obtuvo su maestría con honores y trató de conseguir un puesto como profesor, sin éxito.

Supo que había becas para que los graduados de universidades del Imperio Británico pudieran trabajar en investigaciones de importancia para las industrias de sus países. Continuó con sus experimentos, estudiando geología y química, esperando obtener la única beca ofrecida para un neozelandés.

Como el estudiante ganador no aceptó las condiciones, se la dieron al otro candidato, Ernest Rutherford. A los 23 años viajó a Inglaterra, con tres títulos de la Universidad de Nueva Zelanda y una reputación como investigador en tecnología eléctrica.

En la Universidad de Cambridge trabajó en el Laboratorio Cavendish bajo la dirección de Joseph John Thomson, apodado J.J., quien descubrió el electrón y estableció un modelo del átomo que parecía un budín de ciruelas: una esfera difusa, cargada positivamente, tachonada por electrones cargados negativamente.

Rutherford centró sus esfuerzos en la conducción eléctrica de gases, incluyendo la aplicación de los recién descubiertos rayos X. A los 27 años, descubrió las partículas alfa y beta en la radiación del uranio.

Entonces le ofrecieron un puesto como profesor en la Universidad de McGill en Montreal. Como no tenía posibilidad de ascenso en Cambridge, aceptó y se mudó a Canadá, donde pasó nueve años y ganó renombre por sus estudios sobre la radiactividad.

Investigó las diminutas partículas alfa y demostró que eran iones de helio, emitidos por algunos elementos radiactivos durante su descomposición.

Entre sus colaboradores estaban Frederick Soddy, que ganó el Premio Nobel en 1921 y Otto Hahn, quien lo obtuvo en 1944. Con Soddy, Rutherford obtuvo las leyes de las desintegraciones radiactivas y descubrió que la radioactividad es un proceso en el cual los átomos de un elemento se convierten en átomos de otro. Esto se consideraba propio de la alquimia y no de la ciencia seria.

Ernest Rutherford regresó a Nueva Zelanda en 1900, a los 29 años, para casarse con Mary Georgina Newton, la hija de su antigua casera. Al año siguiente tuvieron una hija, Eileen.

Fue electo miembro de la Real Sociedad de Canadá y luego de la de Londres. Obtuvo su doctorado por la Universidad de Nueva Zelanda y en 1904 publicó su primer libro, Radioactividad.

Al darse cuenta que el plomo era el producto final del decaimiento del uranio, Rutherford propuso que medir sus proporciones relativas y el porcentaje del decaimiento de los átomos de uranio permitiría que fueran fechados los materiales.

Esta técnica permitió calcular con mayor exactitud la edad de la Tierra y sentó las bases de la geología moderna, que calcula las fechas de muestras de cualquier material usando la radioactividad.

El Dr. Rutherford fue buscado por la Universidad de Yale y el Instituto Smithsoniano de Estados Unidos, por lo que la Universidad de McGill le aumentaba constantemente su salario.

Él deseaba un cambio, pero solo al Reino Unido, para estar cerca de los principales centros científicos y tener mejores estudiantes de investigación.

En 1907, el profesor Arthur Schuster, jefe del Departamento de Física de la Universidad de Manchester en Inglaterra, heredó una fortuna y renunció a su puesto para que Rutherford lo ocupara.

Lo dirigió con entusiasmo durante doce años y edificó un centro internacional para el estudio de la radiación, cuya reputación rivalizaba con la del Laboratorio Cavendish de J.J. Thomson.

Entre sus colaboradores estaba Hans Geiger, el del contador Geiger. Con él inventó un detector eléctrico de partículas nucleares. También sentó las bases para los detectores de humo, cuando observó que provocaba cambios en la ionización de las sustancias.

En 1908, Ernest Rutherford fue galardonado con el Premio Nobel de Química “por sus investigaciones sobre la desintegración de los elementos y la química de las substancias radioactivas”, siendo el primer neozelandés en recibirlo.

Con buen humor, contaba a sus amigos que la transformación más rápida que conocía era ¡su propia transformación de físico a químico!

Con el premio, su situación económica mejoró y pudo comprarse su primer coche. No fue la conquista de una meta, sino apenas un comienzo; aún quedaba mucho por descubrir.

Dos años después de llegar a Manchester, Ernest Rutherford hizo su más extraordinario descubrimiento, en colaboración con Geiger y Mardsen.

Observó que al bombardear una delgada lámina de oro con partículas alfa, una de cada 8 000 era desviada más de 90º de su dirección inicial y rebotaba, en vez de penetrar la lámina.

Era un resultado incompatible con el modelo atómico de Thomson, imperante en esa época. Rutherford dijo: “Es casi tan increíble como si dispararas un proyectil de cuarenta centímetros contra una hoja de papel y rebotara de vuelta hacia ti”.

En 1911 adelantó una explicación: La razón para que la mayoría de las partículas alfa atravesaran la lámina de oro era que los átomos son en su mayor parte espacio vacío.

Concluyó que los átomos eran menos como los budines de ciruelas de Thomson y más como sistemas solares en miniatura. El centro o núcleo era un diminuto “Sol” que contenía la mayor parte de la masa del sistema y los electrones, cargados negativamente, orbitaban como planetas.

No estaba seguro de si la carga del núcleo era positiva o negativa. Más tarde, él y sus colaboradores demostraron que está formado por protones, positivamente cargados, y partículas sin carga, llamadas neutrones.

Su modelo del átomo nuclear era revolucionario; entraba en conflicto con los principios básicos de la física conocida hasta entonces. Este descubrimiento le dio al científico neozelandés una fama duradera.

Aunque sus ideas fueron acogidas inicialmente con escepticismo y desconfianza, son correctas. El átomo de Rutherford, más los conceptos de la mecánica cuántica, permite explicar todos los hechos experimentales conocidos hasta la fecha.

En 1914, Ernest Rutherford fue hecho caballero, lo que impresionó mucho a su hijita Eileen de 12 años, fascinada por el lujoso vestuario de la corte y la magnificencia de la ceremonia.

El científico visitó Australia y Nueva Zelanda, para una reunión científica y otra familiar. Durante su viaje estalló la Primera Guerra Mundial y tres meses después regresó a Inglaterra.

Colaboró con el Almirantazgo, el Ministerio de Marina del Reino Unido. Él y Bragg patentaron el hidrófono, un aparato para determinar la dirección del sonido y detectar submarinos.

Durante esos oscuros días, afirmó que no había manera de que la inmensa energía del átomo pudiera ser extraída eficientemente y que esperaba que los métodos no fueran descubiertos hasta que los hombres vivieran en paz con sus vecinos.

Cuando los Estados Unidos entraron a la guerra en 1917, el científico encabezó la delegación para transferirles los conocimientos de detección submarina.

Aconsejó al gobierno de ese país usar a sus jóvenes científicos para resolver problemas relacionados con el trabajo bélico, en vez de desperdiciar sus habilidades en las trincheras, aunque sin éxito.

Uno de sus alumnos más brillantes, Harry Moseley, quien usó rayos X para sondear la estructura electrónica de los átomos, había muerto en Turquía, lo que le causó un gran dolor.

Cerca del final de la guerra, Rutherford volvió a dedicarse a la ciencia no bélica. En 1919 asumió la dirección del Laboratorio Cavendish, sucediendo a J. J. Thomson.

Situado entre los patios medievales de la Universidad de Cambridge, se convirtió en uno de los principales centros de innovación científica, con un equipo de investigadores de primera bajo las órdenes de Rutherford, quien lo dirigió hasta 1937. Fueron años de consolidación para todos sus descubrimientos.

El joven danés Neils Bohr, otro gigante de la física, le pidió trabajo. Colocó a los electrones en una formación estable alrededor del núcleo átomico; el modelo de ambos científicos aparece en los libros de texto de todo el mundo.

En esa época, Rutherford hizo su último gran descubrimiento: transmutar artificialmente un elemento. Al bombardear átomos de nitrógeno con partículas alfa, obtuvo átomos de oxígeno junto con una nueva radiación, que denominó protón. Cambiar el nitrógeno en oxígeno lo convirtió en el primer alquimista exitoso de la historia.

En 1925 Sir Ernest Rutherford emprendió otro largo viaje a Nueva Zelanda, para dar conferencias y visitar a sus parientes durante seis semanas. Fue su última visita a su tierra natal, ya como celebridad internacional. En todas partes le ofrecían recepciones y los auditorios se llenaban para escucharlo hablar sobre el átomo.

Orgulloso de ser neozelandés, siempre pidió al gobierno de su país apoyar más la educación y la investigación. Recomendaba que se diera especial atención a investigaciones que beneficiaran a los granjeros. Ayudó a establecer el Departamento de Investigación Científica e Industrial de Nueva Zelanda en 1926.

Su hija Eileen se casó con Ralph Flower, un físico matemático del Laboratorio Cavendish. Tuvieron cuatro hijos: Peter, quien fue un distinguido físico de rayos cósmicos; Elizabeth, médica; Patrick, ingeniero eléctrico dedicado a monitorear la seguridad de plantas de energía nuclear y Ruth, investigadora en fisiología.

Tristemente, Eileen murió de una embolia a los 29 años, nueve días después de tener a su último bebé y dos días antes de la Navidad de 1930. La tragedia ensombreció la elevación de Rutherford a par del reino en la lista de honor del Año Nuevo de 1931, que lo convirtió en Ernest Lord Rutherford de Nelson.

Escogió para su escudo de armas un kiwi, un guerrero maorí y a Hermes Trismegistus, el santo patrono del conocimiento y los alquimistas. Está dividido por las curvas del decaimiento y crecimiento de la radioactividad y su lema en latín, Primordia Quaerere Rerum, significa “Buscar la naturaleza de las cosas”.

Lord Rutherford habló solamente dos veces en la Cámara de los Lores, apoyando la investigación industrial. Sirvió a la ciencia, su laboratorio, su universidad y su país adoptivo.

Hizo campaña en la Universidad de Cambridge para otorgar a las mujeres los mismos privilegios que a los hombres. Ante la censura gubernamental, apoyó la libertad de la Corporación Británica de Radiodifusión, la famosa BBC, sirviendo en su panel de asesores y dando conferencias en la radio sobre su trabajo.

Como miembro de diversos comités académicos, científicos y gubernamentales, promovió más becas a estudiantes de otros países del Reino Unido y apoyó la apertura de muchos laboratorios de investigación. Alto, bien formado y con brillantes ojos azules, los domingos jugaba golf para distraerse.

1932 fue un año emblemático para el laboratorio dirigido por el neozelandés, cuando un miembro de su equipo, James Chadwick, confirmó la existencia del neutrón, predicha por Rutherford una década antes.

Ernest Walton y John Cockroft fueron los primeros científicos que dividieron un núcleo atómico con un método artificial, usando protones acelerados a grandes velocidades con un acelerador de partículas de alto voltaje, cuyo desarrollo había apoyado Rutherford. Todos ellos recibieron el Premio Nobel.

Cuando Hitler subió al poder en 1933 y comenzó su política contra los no arios, Rutherford ayudó a fundar y presidió el Consejo de Asistencia Académica, que apoyó a científicos desplazados y refugiados alemanes.

Ernest Lord Rutherford de Nelson murió a los 66 años, el 19 de octubre de 1937, como resultado de retrasos en la operación de una hernia umbilical parcialmente estrangulada. Su muerte ocurrió dos años antes del descubrimiento de la fisión atómica.

Sus cenizas reposan en la abadía de Westminster. Cuando J.J. Thomson murió en 1940, fue enterrado junto a Rutherford. Ambos están rodeados por otros grandes científicos británicos, como Sir Isaac Newton y Lord Kelvin.

Lady Rutherford se retiró a Nueva Zelanda, donde murió en 1954. Las medallas de su esposo fueron donadas a la Universidad de Canterbury.

Muchas calles y edificios en varios países del mundo fueron nombrados en su honor. Ernest Rutherford ha aparecido en sellos postales de Suecia, Canadá, Rusia y Nueva Zelanda.

En 1973 fue nombrado en su honor un cráter del planeta Marte, cercano a los cráteres que llevan los nombres de otros pioneros de la ciencia nuclear, Becquerel y Curie.

En 1976 se bautizó con su nombre otro cráter en la Luna, más pequeño, vecino del de Sir Arthur Shuster, quien renunció para cederle su puesto a Rutherford en Manchester.

En 1992 su ciudad natal, Nelson, construyó un hermoso monumento en su honor, rodeado de jardines. Al año siguiente su imagen apareció en el billete de 100 dólares de Nueva Zelanda.

El elemento 104 de la tabla periódica, descubierto en 1964 por investigadores del Instituto de Investigación Nuclear de Dubna, Rusia, y la Universidad de California en Berkeley, Estados Unidos, fue nombrado en honor del descubridor del núcleo atómico: Rutherfordio, cuya abreviatura es Rf. Tras 33 años de discusiones, en 1997 los científicos de ambos países lograron ponerse de acuerdo con el nombre.

Ernest Rutherford dio a sus colaboradores crédito total en muchas investigaciones iniciadas por él, como la de Geiger y Mardsen sobre la dispersión de rayos alfa, la de Chadwick anunciando el neutrón y la de Cockcroft y Wilson sobre la división del átomo con el acelerador de partículas. Su humildad dice mucho de la grandeza del Padre de la física nuclear.

 

Investigación y guión: Conti González Báez

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