مكتشف البروتون : القصة الكاملة لهذا الاكتشاف الرائد

هل لديك معلومات عن مكتشف البروتون ؟ سنعرّفك على هذا العالم العبقري وحياته وإنجازاته والتجارب والخطوات التي اكتشف فيها تلك الجسيمات.

سنتحدث في هذا المقال عن مكتشف البروتون “يوجين غولدشتاين”  سيرته الذاتية ,إسهاماته, والاكتشافات المهمة التي ساعدت العالم.

كان يوجين غولدشتاين فيزيائياً ألمانياً ولد عام 1850, وكانت مساهمته العلمية الرئيسية هي اكتشاف أشعة القطب الموجب, والتي تسمى أيضاً القنوات. كان عمله ضرورياً لجوزيف جون طومسون لتقديم نموذجه الذري في وقت لاحق. 

كان غولدشتاين من عائلة ثرية, عمل في مرصد برلين بين عامي 1878 و 1890, ومع ذلك تطورت حياته المهنية بالكامل في مرصد بوتسدام, حيث شغل منصب رئيس قسم الفيزياء الفلكية. بالإضافة إلى ذلك كان أستاذاً للفيزياء في جامعة برلين.

أدت تجاربه على التفريغ الكهربائي في الفراغ إلى اكتشاف أشعة القناة. قدم غولدشتاين أعماله في أكاديمية برلين في عام 1886, واستمر في بحثه حول نفس الموضوع حتى أوائل القرن العشرين. أدت استنتاجاته حول مسار هذه الأشعة إلى اكتشاف النظائر في عام 1913.

مكتشف البروتون

نشرت نتائج هذه التجارب , بالإضافة إلى اكتشافات غولدشتاين الأخرى التي تم التوصل إليها, في مختلف المجلات الألمانية.

وأخيراً و تم جمع جميع مقالاته وكتاباته في عمل واحد يدعى “أشعة القناة” كما سماها, وذلك في عام 1830و نفس العام الذي توفي فيه.

السيرة الشخصية لمكتشف البروتون

ولد يوجين غولدشتاين مكتشف البروتون في 5سبتمبرعام 1850, في جلايفيتز,(مدينة جليفتشي البولندية الحالية), وهي بلدة تقع في ذلك الوقت في سيليزيا العليا البروسية. كانت عائلته تعمل في زراعة الكروم, مما سمح لهم بالحصول على مكانة ثرية للغاية.

درس في صالة الألعاب الرياضية في معهد “راتيبور”, وبعد ذلك في عام 1869, التحق بجامعة “بريسلاو”. انتقل غولدشتاين لاحقاً إلى برلين حيث أكمل في جامعته الدكتوراه تحت إشراف الفيزيائي الألماني “هيرمان فون هيلمهولتز”.

نشر غولدشتاين أول أعماله العلمية في عام 1876, بينما نشر آخر أعماله بعد خمسين عاماً. تم تخصيص معظم أعماله في موضوعات تتعلق بما سيكون الاهتمام الكبير بحياتهم المهنية مثل ( الصدمات الكهربائية, سواء في بيئة فراغ عالية أو في بيئة معتدلة). 

عمل غولدشتاين في مرصد برلين بين عامي 1878 و 1890, وفي عام 1888, أصبح أستاذاً في جامعة برلين. وأجرى عدداً كبيراً من التجارب على التفريغ الكهربائي في الفراغ بمساعدة أكاديمية العلوم والذي أدى إلى اكتشاف نسب القناة .

أدت أعماله إلى حصوله على ميدالية هيوز في عام 1908. ومع ذلك قضى معظم حياته المهنية في مرصد بوتسدام بألمانيا. هناك شغل منصب مدير قسم الفيزياء الفلكية وذلك في عام 1927. 

تعاون أيضاً غولدشتاين مع معهد الفيزياء التقنية . بالإضافة إلى هذه الأنشطة العلمية , عمل غولدشتاين كمحامٍ في الأمور المتعلقة بالهجرة اليهودية, التي كان جزءاً منها.

تزوج يوجين غولدشتاين في سن متقدمة وذلك في عام 1925. بعد خمس سنوات من زواجه , توفي في 26 ديسمبر عام 1930, في مدينة “ويبينسي” العبرية , ودفن في مقبرة برلين.

العمل والإنجازات

كان لعمل غولدشتاين خلفية للدراسات التي اجراها يوليوس بلوكر في منتصف القرن التاسع عشر حول الضوء المنبعث من أنابيب التفريغ وتأثير الحقول المغناطيسية على الوهج. وفي وقت لاحق , في عام 1869, قام يوهان فيلهلم هيتورف بتحليل أنابيب التفريغ لأشعة الطاقة التي تمتد إلى القطب السالب .

أجرى غولدشتاين بالفعل دراساته الخاصة على أنابيب التفريغ في سبعينات القرن التاسع عشر. في ذلك الوقت , أطلق على انبعاثات الضوء التي بحثها علماء آخرون اسم ” أشعة الكاثود”.

في عام 1886, اكتشف الباحث أن الأنابيب المثقبة لتفريغ الكاثود تنبعث أيضاً من الضوء في نهاية الكاثود. كان استنتاجه أنه بالإضافة إلى أشعة الكاثود المعروفة بالفعل, هناك أشعة أخرى تتحرك في الاتجاه المعاكس وذلك من الكاثود سالب الشحنة إلى القطب الموجب المشحون.

لاحظ غولدشتاين هذا الجسيم في الأنابيب المفرغة أثناء تجارب أشعة الكاثود وكان حينها قد اكتشف البروتون , لكن المجمع العلمي ينسب هذا الاكتشاف إلى أرنست رذرفورد, بينما كان غولدشتاين هو من اكتشف البروتون.

RelatedPosts

مخترع ماكينة صنع الثلج والقصة الكاملة لهذا الابتكار

مخترع جوجل وقصة تطوّر هذا الابتكار الرائد

 مخترع تويتر من هو وقصة ابتكار هذه المنصة الرائدة

مرت الأشعة التي اكتشفها غولدشتاين عبر قنوات الكاثود أو أشعة القناة. كان اكتشاف غولدشتاين محل تقدير كبير وأصبح أحد مؤسسي الفيزياء المعاصرة.

قد يهمك :

• مكتشف الالكترون : القصة الكاملة لطريقة اكتشافه المذهلة

النموذج الذري ليوجين غولدشتاين مكتشف البروتون

على الرغم من بعض الالتباس حول هذه المسألة, لم يقترح غولدشتاين أبداً نموذجاً ذرياً خاصاً به. ومع ذلك كانت اكتشافاته ضرورية للعالم طومسون الذي قام بتطويره. 

أجريت تجارب غولدشتاين الأولى على أنابيب كروكس في سبعينيات القرن التاسع عشر . وللقيام بذلك قام العالم بتعديل الهيكل الذي طوره ويليام كروكس منذ عقود. 

حيث يتكون أنبوب كروكس من أنبوب فارغ مصنوع من الزجاج تدور الغازات بداخله, ويمكن ضبط ضغط هذه الغازات عن طريق تخفيف تفريغ الهواء بداخله. يحتوي هذا الهيكل على قطعتين معدنيتين تعملان كأقطاب كهربائية , تقع كل قطعة في أحد طرفي الأنبوب, وكلاهما متصل بمصادر جهد خارجي. عندما يتم كهربة الأنبوب , يتأين الهواء بداخله ويصبح موصلاً للكهرباء. يؤدي هذا إلى تألق الغازات عن طريق إغلاق الدائرة بين الطرفين .

ادعى كروكس أن هذه الظاهرة كانت بسبب تدفق الالكترونات وبفضل تجربته , كان من الممن إثبات وجود جسيمات أولية سالبة الشحنة في الذرة.

تجربة الأنابيب المعدلة

من اجل إجراء تجاربه الخاصة , قام غولدشتاين بتغيير الهيكل الذي أعطاه كروكس لأنابيبه, وهكذا أضاف عدة ثقوب إلى أحد الكاثودات المعدنية , وتم إجراء تغيير آخر أثناء التجربة عندما زاد الجهد بين طرفي الأنبوب بعدة آلاف من الفولتات, فكانت النتيجة توهجاً جديداً داخل الأنبوب,

وكان أبرز ما في الأمر أن الأشعة كانت تتحرك في الاتجاه المعاكس للكاثود. وسماها أشعة القناة, وحينها استنتج غولدشتاين بأن الشحنة الكهربائية لأشعة القناة يجب أن تكون معاكسة لشحنة أشعة الكاثود السالبة, أي يجب أن تكون موجبة.

الخطوات الأولى في اكتشاف البروتون

كان غولدشتاين مسؤولاً عن وضع الاساس الذي أدى إلى تأكيد وجود الجسيمات الأساسية موجبة الشحنة. 

لاحظ العالم في تجاربه مع أنابيب الكاثود المعدلة , بأن الأشعة تمر عبر الأنابيب في اتجاه معاكس لأشعة الكاثود, وبعد دراسة هذه الأشعة قرر غولدشتاين أنها مكونة من جسيمات موجبة الشحنة وأن كتلتها مختلفة اعتماداً على الغاز المستخدم.

ولكنه لم يطلق عليه اسم البروتون,  ومع ذلك تم اكتشاف البروتون بعد عقود عندما أجرى الكيميائي والفيزيائي البريطاني “أرنست رذرفورد” تجارب مماثلة على النتروجين.

أسس الفيزياء الحديثة

بالإضافة إلى النتائج الملموسة لتجاربه, ساهم غولدشتاين أيضاً في أسس الفيزياء الحديثة, وبهذه الطريقة أكد اكتشاف أشعة القناة فكرة أن الذرات تتحرك بنمط معين وبسرعة كبيرة. كانت كلتا الفكرتين مفتاحاً لتطوير الفيزياء الذرية الحالية , ومجال الفيزياء الذي يحلل خصائص وسلوك الذرات من جميع جوانبها. 

من بين الجوانب الأخرى كان عمل غولدشتاين أساسياً لدراسة النظائر , بالإضافة إلى مساهمته في التطبيقات العلمية الأخرى التي لا تزال سارية المفعول حتى يومنا هذا .

توفي عام 1930, وفي نفس عام وفاته , جمعت جميع كتاباته معاً لنشرها في مجلد واحد , وكان عنوان المجلد “قناة الأشعة”. 

ذات صلة :

• معلومات عن الكيمياء وحقائق عامة عن فروعها الأساسية
• مكتشف الأقمار الصناعية وكيف تم إطلاق أول قمر صناعي في العالم

المراجع :

• readphysics