Хантаро Нагаока (長岡半太郎, Нагаока Хантаро , 19 августа 1865 — 11 декабря 1950) — японский физик и пионер японской физики периода Мэйдзи .
Нагаока родился в Нагасаки, Япония, 19 августа 1865 года и получил образование в Токийском университете . [1] : 633 После окончания университета по специальности «физика» в 1887 году Нагаока работал с приезжим шотландским физиком Каргиллом Гилстоном Ноттом над ранними проблемами магнетизма, а именно магнитострикцией в жидком никеле. В 1893 году Нагаока отправился в Европу, где продолжил свое образование в университетах Берлина, Мюнхена и Вены, включая курсы по кольцам Сатурна и курс Людвига Больцмана по его кинетической теории газов, два влияния, которые отразятся в более поздних работах Нагаоки. Нагаока также посетил в 1900 году Первый международный конгресс физиков в Париже, где он услышал лекцию Марии Кюри о радиоактивности, событие, которое пробудило интерес Нагаоки к атомной физике. Нагаока вернулся в Японию в 1901 году и работал профессором физики в Токийском университете до 1925 года. [1] После ухода на пенсию из Токийского университета Нагаока был назначен главным научным руководителем RIKEN , а также занимал пост первого президента Осакского университета с 1931 по 1934 год.
Его внучкой была пианистка Нагаока Нобуко . [2]
К 1900 году физики начали рассматривать новые модели структуры атома. Недавнее открытие Дж. Дж. Томсоном отрицательно заряженного электрона подразумевало, что нейтральный атом должен также содержать противоположный положительный заряд. В 1904 году Томсон предположил, что атом представляет собой сферу однородной положительной электризации, в которой электроны рассеяны, как сливы в пудинге, что дало начало термину модель сливового пудинга .
Нагаока отверг модель Томсона на том основании, что противоположные заряды непроницаемы. В 1904 году Нагаока предложил альтернативную планетарную модель атома , в которой положительно заряженный центр окружен несколькими вращающимися электронами, подобно Сатурну и его кольцам. [3]
Модель Нагаоки включала:
Нагаока показал, что для того, чтобы его модель была стабильной, центральный заряд должен быть в 10 000 раз больше заряда электрона. [4] : 38
На основе своей модели Нагаока предположил, что радиоактивный бета-распад является результатом нестабильности электронных орбит. Однако это объяснение не учитывало важные аспекты радиоактивности, такие как ее случайный характер и высокую энергию испускания альфа-частиц. [5] : 343 Он также предположил, что его модель объяснит атомные спектры и химические свойства. [4] : 38
Эрнест Резерфорд упоминает модель Нагаоки в своей статье 1911 года, в которой предлагается атомное ядро . [6] Однако работа Нагаоки, вероятно, не повлияла на предложение Резерфорда. [7]
Модель Нагаоки широко обсуждалась видными учеными того времени, но детальное исследование Джорджа Шотта показало, что модель не может правильно предсказывать атомные спектры. [4] : 38
Сам Нагаока отказался от предложенной им модели в 1908 году. Резерфорд и Нильс Бор представили более жизнеспособную модель Бора в 1913 году.
Позже Нагаока занимался исследованиями в области спектроскопии и других областях. В 1909 году он опубликовал статью об индуктивности соленоидов . [8] В 1924 году он добился первого успешного синтеза золота , полученного из ртути путем нейтронной бомбардировки. [9] В 1929 году Нагаока стал первым человеком, описавшим связь с помощью метеорных взрывов . [10]
Нагока также провел ранние исследования землетрясений, с 1900-х по 1920-е годы, основываясь на работах, опубликованных в Европе; «Один использовал принцип исследований упругости на фоне течения, которое преуспело во Франции в первой половине 19 века. Другой определял потенциальные функции и объяснял явления с помощью непрерывных уравнений природы волн на фоне новых течений, которые появились в Британии или Германии с середины 19 века и далее». [11]