ERNEST RUTHRFORD
Đã có những truyền thuyết về con người này - một người gốc Niu DiLân, xứ sở được những người Anh gọi là xứ Đối cực (Antipode).
Vào năm 1895 chẳng bao lâu sau khi nhận bằng tốt nghiệp chàng cử nhân khoa học 24 tuổi của trường Đại học tổng hợp Niu Dilân được cấp học bổng và trở thành nghiên cứu sinh đầu tiên của giáo sư Joseph Thomson lừng danh tại phòng thí nghiệm Cavendish. Khắp Cambridge cổ kính đã có tiếng đồn: ''Chúng tôi vừa nhận được một con thỏ hoang từ vùng Antipode, và nó đào hang rất sâu!''
Cao lớn và cân đối, Ernest Rutherford (1871-1937) chả có gì giống một con thỏ. Bởi đó chỉ là một câu bông đùa, còn từ ''hoang'' chỉ để nhấn mạnh sự độc lập trong tính cách và tính tự do không lệ thuộc các thiên kiến hàn lâm của ông. Ông gọi những người bảo thủ không tin vào các phát minh trong vật lý nguyên tử là ''những khối hóa thạch Cambridge''. Nhà khoa học trẻ bắt tay ngay vào các thí nghiệm, năm 1897 chính những thí nghiệm này đã đưa Joseph Thomson đến một thành quả lớn lao là khám phá ra electron. Trong một lần trao đổi bàn tròn một giáo sư đáng kính đã dám gọi các electron là ''vật hư cấu trừu tượng''.
Rutherford liền bực tức trả lời ''Ra thế ư? Các electron không tồn tại sao? Cớ sao tôi nhìn thấy chúng rõ đến thế!''. Thực vậy ông như nhìn thấy được thế giới vi mô! Ông gọi các ion một cách trìu mến là ''những chú bé vui tính''. Và cũng không phải ngẫu nhiên mà chính Rutherford là người đầu tiên nhận ra trong phóng xạ có hai loại tia mang điện: các hạt 
mang điện dương và các hạt 
mang điện âm. Ông đã khám phá ra điều này tại phòng thí nghiệm Cavendish vào năm 1899. Và ba năm sau tại Monreal (Canađa) nhờ sự giúp đỡ của nhà hóa học phóng xạ Frederick Soddy ông đã xây dựng nên lý thuyết phân rã phóng xạ và thiết lập định luật về các biến đổi phóng xạ. Nhờ những công trình đó năm 1908 ông được tặng giải thưởng Nobel. Trong buổi lễ trọng thể trao giải thưởng ở Stockholm Rutherford đã có một câu đùa làm phật lòng chút ít uỷ ban giải thưởng Nobel. Vấn đề là ông trở thành người được giải thưởng không phải về vật lý mà là về hóa học. Trong bài giảng khi nhận giải Nobel, Rutherford đã nói: ''Tôi thường phải làm việc với những phép chuyển vị rất khác nhau theo thời gian, nhưng phép chuyển vị chóng vánh nhất trong số chúng mà tôi gặp phải chính là sự biến đổi bản thân mình: từ một nhà vật lý thành một nhà hóa học - điều đó chỉ diễn ra trong có một nháy mắt''.
Tuy nhiên, chuyện rắc rối xảy ra là có cơ sở Người Niu Dilân này thực sự ''đã đào bới rất sâu'' khi thâm nhập vào trong lòng nguyên tử. Mà ở đó thì vật lý lẫn và hóa học được bình đẳng. Bản thân khái niệm ''nguyên tử'' đều có trong kho từ vựng của cả vật lý hóa học, mặc dầu cho có ai trong họ biết cách giải mã nó. Và một lần nữa Rutherford lại là người đầu tiên trong số các nhà bác học tuyên bố công khai: ''Bây giờ tôi đã biết nguyên tử nom thế nào rồi!''
Rutherford đã thốt ra câu nói lịch sử này vào cuối năm 1910 tại Manchester, nơi mà đã ba năm kể từ sau Montreal ông giữ chức vụ giáo sư. Đó là thời gian ông liên tục nghiên cứu các tia . Các thí nghiệm của Rutherford, được bắt đầu từ khi còn ở Canađa, sự khám phá các định luật phóng xạ đã cho phép ông xác lập được bản chất của các tia . Thì ra là, đó là các nguyên tử heli bị ion hóa hai lần (các hạt nhân trần trụi không có các vỏ electron) bay ra trong phân rã phóng xạ với vận tốc khổng lồ - 10.000 km/s. Vì khối lượng nguyên tử tương đối của các hạt bằng 4, còn điện tích là +2e, nên chúng được xem như các quả đạn nặng, thâm nhập được sâu vào vật chất và có thể ''cho chúng ta biết'' một cái gì đó về cấu tạo của vật chất.
Điều đáng ngạc nhiên là các hạt khi đâm xuyên các tấm bia (thường là các lá kim loại dát mỏng), bị lệch hướng theo những góc rất khác nhau. Rõ ràng là, bên trong vật chất có các điện trường mạnh tác dụng: vì chỉ có chúng mới có thể bẻ cong được quỹ đạo của các hạt nặng tích điện. Hiện tượng này được ghi đo đơn giản và chắc chắn: đặt sau bia một màn được phủ bằng một thành phần đặc biệt, các hạt đi xuyên qua bia va vào nó, gây ra các lóe sáng các vết nhấp nháy. Để đếm chính xác các nháy sáng, các thí nghiệm được tiến hành trong bóng tối. Với Rutherford chúng đã trở thành một thử nghiệm nhọc nhằn. Ông đã gọi một cách đầy hàm ơn các cộng tác viên trẻ của mình Hang Geiger (1882- 1945) và Ernest Marsden (1889-1970) là những con quỷ ngồi đếm các loé sáng'', còn bản thân khi bắt tay vào việc thì ''luôn mồm nguyền rủa mọi sự trên đời và phải chào thua chỉ sau hai phút ngồi đếm''. Rutherford chỉ có thể phàn nàn về sự ác cảm đối với công việc mang tính thủ công lỗi thời. Thật vậy, lúc bắt đầu tất cả các thí nghiệm ở ông, cặp mắt, đôi tay, hệ thần kinh chẳng bao giờ ngừng làm việc. Nhưng điều chính yếu là không bao giờ để cho trực giác và lập luận lôgic bị biến mất.
Khi Newton được hỏi, ông đã khám phá định luật vạn vật hấp dẫn như thế nào thì ông trả lời ngắn gọn là: ''Tôi đã không ngừng suy nghĩ về nó!'' Rutherford cũng có quyền trả lời như thế cho câu hỏi ông đã khám phá ra cấu trúc nguyên tử như thế nào. Ông cũng đã nói rõ thêm: ''Tôi đã nghĩ về nó trong ba năm!''. Và ''nghĩ liên tục!''.
Phải, ông đã chào thua ''sau hai phút'' việc ngồi đếm các loé sáng trong bóng tối chán ngắt, song Rutherford chưa một giây từ bỏ ý nghĩ ''phi lý'' vừa thoáng hiện của mình. Cũng thật kỳ quặc khi nhà bác học đã quyết định ngay việc gọi chàng trai 19 tuổi Marsden và đề nghị: ''Nghe đây, cậu Ernie, cần phải xét xem liệu có những hạt bị lệch khỏi phương ban đầu những góc gần bằng 1800 không? Nói cách khác, liệu có nhưng hạt khác trong số chúng bị phản xạ khỏi bia về phía sau không?''. Khi về già Marsden nhớ lại ''Rutherford bao giờ cũng sẵn sàng đón đợi điều bất ngờ và dùng nó cho các mục đích của mình, nhưng ông cũng biết... khi nào phải dừng lại trong các cuộc thám hiểm như thế''.
Tuy nhiên lần này Rutherford dường như đã quên tất cả. Sự phản xạ ngược từ tấm bia bằng lá kim loại mỏng của các hạt 
vốn bay với tốc độ khổng lồ, với ông tỏ ra là hoàn toàn khó tin. Điều đó cũng giống y như việc ta hy vọng nhìn thấy quả đạn pháo quay trở lại nòng súng sau khi được bắn vào một tấm bia được làm bằng giấy cuốn thuốc lá! Nhưng dù sao thì ông đã ''đặt hàng'' cho người phụ tá trẻ quan sát ''điều không thể có được''. Và vào một ngày mùa đông năm 1909, Marsden đã níu áo Rutherford ngay trên lối cầu thang của trường đại học và thông báo như thường ngày rằng: “Thầy đã đúng, thưa giáo sư, có những hạt phản xạ quặt trở lại...''.
P.Blckett, P.Kapitza, P.Langevin, E.Rutherford và C.Wilson. Cambridge năm 1929
''Số hạt '' quặt trở lại hiếm lắm: trung bình cứ tám ngàn hạt thì có một hạt quay lại. Sự phản xạ trở lại từ bia có nghĩa là hạt trên đường đi đã gặp phải một chướng ngại vật đáng gờm, nặng và tích điện dương: chỉ có một vật như thế mới có đủ sức để đẩy lùi khỏi mình một vị khách lao tới nhanh đến như thế. Còn việc có quá ít sự kiện như vậy xảy ra chỉ chứng tỏ rằng vật cản có kích thước quá bé. Bởi vậy, khi đi xuyên qua các nguyên tử của bia, chỉ một số ít hạt là “nhắm trúng” được vào phần tâm nguyên tử có khối lượng lớn. Còn số đông hạt bay tới đều bay lướt chệch qua tâm và bị tán xạ ở những góc nhỏ.
''Trong khi quên bẵng việc dừng lại'' Rutherford ''đã nhìn thấy'' hạt nhân nguyên tử được mình tiên đoán!
Trong hình dung của mình ông đã đưa ra một nguyên tử kiểu hành tinh: xung quanh hạt nhân tích điện dương, là các electron tích điện âm quay chung quanh như các hành tinh quay xung quanh Mặt trời.
Tuy nhiên nếu chưa đơn giản hóa quá mức lịch sử phát triển nguyên tử thì hãy còn rất nhiều mẫu nguyên tử khác cần được thử nghiệm bằng các phép đo bằng lôgic và bằng các tính toán chắc chắn trước khi nhà bác học khẳng định dứt khoát việc chọn chính mẫu hành tinh này.
Để khỏi phải nhờ người khác tính toán ông đã hành động thật bất ngờ: là người tóc đã ngả mầu muối tiêu ở tuổi gần bốn mươi, được giải thưởng Nobel, giám đốc một phòng thí nghiệm lớn, Rutherford vẫn tới gặp giáo sư toán học Horatto Lamb và xin được ngồi học cùng sinh viên khoá giảng lý thuyết xác suất. Và ông chỉ xin cho mình một ân huệ: không phải trả bài thi... Khi mẫu hành tinh được trình bày, câu nói lịch sử: ''Bây giờ tôi đã biết nguyên tử nom thế nào rồi!'' vẫn trở thành một hành vi khác thường, hành vi thứ ba, trong câu chuyện sử thi này của Rutherford.
Khi đó Rutherford đã dè dặt nói rằng ông chỉ biết nguyên tử nom như thế nào chứ không biết nó cấu tạo ra sao. Theo các định luật của vật lý cổ điển, nguyên tử không thể có cấu tạo giống như vậy: khi quay xung quanh hạt nhân các electron phải bức xạ, nghĩa là bị mất năng lượng và không tránh khỏi bị rơi vào hạt nhân. Nói gọn hơn, Rutherford đã nhìn thấy một nguyên tử không tránh khỏi bị chết! Nhưng mẫu hành tinh vẫn được tuyên bố một cách chắc chắn! Có thiếu thận trọng chăng? Không, mà ngược lại - đó là niềm tin không cưỡng lại được vào sự đúng đắn của tiến trình khoa học vào ngày mai tươi sáng của nó. Ông yêu cầu đồng nghiệp tạm thời chưa bàn về tính bền vững của mẫu hành tinh. Sẽ tới lúc vật lý khám phá ra một cái gì đó mới mẻ. Và ''những nguyên tử đang khó tránh khỏi chết nhất dính sẽ được cứu sống!''
''Sự cứu sống'' này đã diễn ra vào năm 1913. Ở Manchester đã xuất hiện một người Đan Mạch 28 tuổi tên là Niels Bohr một nhà lý thuyết điềm đạm và là nhà tư tưởng táo bạo. Anh ta mang theo mình điều mới mẻ cần thiết: các ý tưởng của lý thuyết lượng tử. Nguyên tử theo mẫu hành tinh - con đẻ của một thí nghiệm điên rồ và một trực giác mạnh mẽ đã mãi mãi được khẳng định trên cơ sở lượng tử. Từ đó đã bắt đầu vai trò chỉ huy được thừa nhận của Niels Bohr trong vật lý lượng tử của thế giới vi mô, và vật lý lượng tử đã trở thành triết học của khoa học tự nhiên hiện đại.
Chàng trai Đan Mạch này yêu quý Rutherford và suốt đời đã gọi ông là người cha thứ hai của mình. Rutherford cũng dành cho Bohr sự chăm sóc của một người cha. Chuyện dưới đây là một ví dụ.
Vào giữa những năm 30 của thế kỷ trước Bohr đang ở chơi nhà Rutherford tại Cambridge. Đến đây còn có thiên tài trẻ tuổi vật lý lượng tử người Nga đang đi du lịch vòng quanh nước Anh bằng xe mô tô George Gamow. Bohr, khi đó gần năm mười tuổi đã hỏi Gamow 30 tuổi theo kiểu hết sức trẻ con: ''Anh có thể chỉ cho tôi biết cái xe của anh hoạt động như thế nào không?''.
Mấy phút sau chiếc xe kêu rống lên như điên dại và tiếng kêu nghe kinh hoàng đến nỗi buộc Rutherford phải nhẩy bổ ra ngoài đường. Ông thấy Bohr đang cưỡi chiếc xe lao như thụi hết bên này sang bên kia làm khách qua đường bị một phen hú vía. Bohr không biết làm thế nào để dừng xe lại. Rất may, tự nhiên xe bị chết máy. Và Gamow cười thầm khi nghe một giọng nam trầm ồm ồm: ''Nếu cậu còn để Niels của tôi cưỡi xe một lần nữa thì tôi thề sẽ vặn gẫy cổ cậu đấy George ạ!''
Lúc đó Peter Kapitza đã rời Cambridge. Ông đã làm việc bên Ruthelford 13 năm. Kapitza cũng như Bohr đều là học trò yêu của Rutherford. Cũng như Bohr, Kapitza cũng đã gọi ông là người cha thứ hai của mình. Với Kapitza điều đó còn có một ý nghĩa đặc biệt... Rutherford đã cho Kapitza ở nhà mình khi chàng nghiên cứu sinh trẻ người Nga này rơi vào cảnh rủi ro: mất hết gia đình.
Ngay ở những phút làm quen đầu tiên, Rutherford đã thử tài ứng phó của Kapitza. Ông đã nói với Kapitza rằng, ở phòng thí nghiệm Cavendish chỉ có 30 chỗ làm việc cả thảy, giờ lấy đâu ra tiền cho cộng tác viên thứ 31 đây. Kapitza lập tức bác lại: ''Thưa ngài Ernest, chẳng phải trong các công trình của mình, ngài vẫn thường bằng lòng với độ chính xác đến 3 phần trăm đấy thôi, vậy nên với ngài 30 và 31 chỉ là một thôi có đúng vậy không thưa ngài?''. Rutherford phì cười và thế là Peter Kapitza được nhận vào làm việc.
Phạm vi tìm tòi nghiên cứu rất rộng của Kapitza làm Rutherford vui mừng, mặc dù việc tạo ra được các từ trường siêu mạnh của ông đã đe dọa phá huỷ nhiều thứ trong phòng thí nghiệm. Song Rutherford vẫn tin vào thiên tài của Kapitza, thậm chí còn xây dựng cho ông một phòng thí nghiệm hết sức hiện đại. Người ta đã xây dựng nó bằng tiền do một chủ doanh nghiệp Ludwig Mond (1839 - 1909) di chúc tặng cho Hội Hoàng gia Luân Đôn và để tôn vinh người bảo trợ người ta còn gọi nó là phòng thí nghiệm Mond. Khi phòng thí nghiệm được long trọng khai trương vào tháng hai năm 1933, những người Cambridge lịch thiệp đã ngớ ra vì cảm thấy như bị xúc phạm: người ta đắp nổi trên tường phòng thí nghiệm hình con cá sấu đang trườn với dáng vẻ đầy hăm dọa. Mọi người đều biết rằng: chàng người Nga ''kém giáo dục'' này đã đặt cho ngài Ernest cái tên lóng là cá sấu. Ấy vậy mà Rutherford lại rất vui vì điều đó. Kapitza, con người không biết sợ là gì, đã bỏ tiền túi ra đặt một nhà điêu khắc nổi tiếng làm bức phù điêu hình con cá sấu đó. Ông nói: ''Con vật này gợi cho chúng ta cảm giác vừa sợ hãi vừa thán phục. Nó không bao giờ quay trở lại phía sau, giống như khoa học, như Rutherford vậy!''.
Mùa xuân năm 1934, sau kỳ nghỉ phép người ta cấm Kapitza quay lại nước Anh. Ba năm sau, vào tháng 10 năm 1937, Kapitza đã không thể tới Anh quốc ngay cả để dự lễ tang người thầy và người bạn lớn của mình.
Ngài Ernest Rutherford - nam tước Nelson, giám đốc phòng thí nghiệm Cavendish, cố chủ tịch Hội Hoàng gia Luân Đôn, tiến sĩ danh dự các trường đại học Oxford và Dublin, Paris và Copenhagen, Edinburgh và Glasgow, Bristol và Liverpool, Birmingham và Montreal, Toronto và Capetown, viện sĩ danh dự các viện hàn lâm khoa học của Liên Xô, Pháp, Thụy Điển, Na Uy, Italia, Ailen, Mỹ và Ba Lan, được thưởng các huy chương Franklin, Faraday, Rumford, Bernard, Matteucci, Copley và Albert, giải thưởng Nobel, đã được an táng tại Tu viện Westminster bên cạnh Newton, Darwin và Faraday. Người ta không nói một lời về công lao người đã khuất bởi mọi người đều đã biết quá rõ. Vị phó tu viện trưởng chỉ cảm ơn Trời và Đất ''vì những công trình và những năm tháng dành cho người anh em Ernest của chúng ta''.
