Antoine Henri Becquerel: Atomun Kapısını Açan Kaza

1896 Şubat ayının sonlarında Paris semaları bulutlarla kaplıydı ve güneş ışığını bekleyen bir fizikçi, fotoğraf plakalarını ve uranyum kristallerini bir çekmeceye kaldırdı. 1 Mart'ta plakaları yine de banyo etti; en fazla hafif bir leke bekliyordu. Ancak görüntü keskindi. Uranyumun üzerine hiçbir şey ışık tutmamıştı; uranyum kendi kendine parlıyordu. Maddenin yoktan enerji yayabileceği ortaya çıkmıştı ve on dokuzuncu yüzyılın düzenli atom dünyası sona ermişti.

Dört Kuşak Becquerel

Antoine Henri Becquerel, 15 Aralık 1852'de Paris'te, adeta fizik kürsüsünün kalıtsal olduğu bir ailede dünyaya geldi. Dedesi Antoine César Becquerel, cevherlerden metal elde etmek için elektrolitik bir yöntem geliştiren Kraliyet Cemiyeti üyesiydi. Babası Alexandre Edmond Becquerel, uygulamalı fizik profesörüydü ve ışık aldıktan sonra parlayan maddelerin incelenmesi olan floresan ve fosforesans alanında dönemin önde gelen otoritelerinden biriydi. Henri'nin 1878 doğumlu oğlu Jean da bir fizikçi olacaktı. Dört kuşak, art arda aynı mesleki alanda ve çoğu zaman aynı koltukta oturdu.

Bu miras, neye baktığını ve daha da önemlisi laboratuvarda elinin altında ne bulundurduğunu belirledi. 1883'ten itibaren babasının konusu olan fosforesansın yanı sıra ışığın düzlemsel kutuplanması, ışığın kristaller tarafından emilmesi ve yer manyetizması üzerinde çalıştı.

Mühendisin Yolu

Eğitimi akademik olmaktan önce pratikti. 1872'de École Polytechnique'e girdi ve 1874'te hükümetin Köprü ve Yol Mühendisleri Birliği'ne (Ponts-et-Chaussées) katıldı; 1877'de mühendis oldu ve 1894'te başmühendisliğe yükseldi. Doktora derecesini nispeten geç bir tarihte, 1888'de aldı.

Görevler paralel olarak birikti. 1878'den itibaren Doğa Tarihi Müzesi'nde asistandı, babasının Conservatoire des Arts et Métiers'deki uygulamalı fizik kürsüsünü devraldı, 1892'de Paris Müzesi'nde uygulamalı fizik profesörü ve 1895'te Polytechnique'de profesör oldu. 1889'da Fransa Bilimler Akademisi'ne (Académie des Sciences de France) seçildi ve daha sonra Marcellin Berthelot'un ardından sürekli sekreter olarak görev yaptı.

Paris'te Bir Çekmece

Ocak 1896'da Akademi, Würzburg'dan haber aldı: Wilhelm Conrad Röntgen, X-ışını adını verdiği nüfuz edici bir radyasyon keşfetmişti. Oda elektriklendi ve Becquerel bundan kendi uzmanlığına uygun bir hipotez çıkardı. Belki de fosforesan maddeler, güneş ışığını emdikten sonra bir kısmını X-ışını olarak geri yayıyorlardı. Uranyum tuzları bariz test vakasıydı; elinin altındaydılar.

Yöntem basitti. Bir fotoğraf plakasını siyah kağıtla sarın ki ışık ulaşamasın. Üzerine potasyum uranil sülfat kristalleri yerleştirin. Düzeneği güneşe koyun. Banyo edin. Kristallerden nüfuz edici bir şey çıkıyorsa plaka silüetlerini taşıyacaktır.

Öyle de oldu. Kristal ve plaka arasına yerleştirilen bakır bir haçın taslağı dahil olmak üzere ana hatlar elde etti ve teorisini doğruladığı sonucuna vardı. Sonra hava durumu araya girdi. Paris kapalı olduğundan hazırlanan plakalar, uranyum üzerinde olacak şekilde, maruz bırakılmadan ve uyarılmadan bir çekmeceye kondu. 1 Mart'ta onları neredeyse hiçbir beklentisi olmadan banyo etti ve bunun yerine şaşırtıcı netlikte bir görüntü buldu.

2 Mart 1896'da Akademi'ye duyurdu: Uranyum tuzları güneş ışığından hiçbir uyarılma olmadan radyasyon yayıyordu. Orijinal hipotezi yanlıştı ve yanlışlık hipotezden daha değerliydi.

Uranyumun Anlamı

Üzerine gitmeye devam etti. Hiç fosforesan olmayan uranyum bileşikleri aynı etkiyi yarattı, bu da fosforesans açıklamasını tamamen ortadan kaldırdı. Saf uranyum metali de bunu üretti. 1896 Mayıs'ına gelindiğinde, kaynağın elementin kendisi olduğunu tespit etmişti: Radyasyon, uranyum atomlarının kimyasal durumlarından, tarihlerinden veya dışarıdan gelen enerji kaynaklarından bağımsız bir özelliğiydi.

Bu son cümle devrimin tamamıdır. Enerji maddeden sürekli ve görünüşe göre bedavaya çıkıyordu, ki bu hiçbir kimya veya klasik fiziğin açıklayamayacağı bir durumdu. Atomun içinde bir şeyler dönüyordu ve atomun içinin boş olduğu varsayılmıştı.

Curie'ler ve Ödül

Becquerel keşfi sonucuna kadar kovalamadı; başkaları kovaladı. 1898'den itibaren Marie Curie ve Pierre Curie o zamanlar uranyum ışınları denilen şeyi ele aldılar, Haziran 1898'de polonyumu ve o yılın Aralık ayında radyumu izole ettiler ve toryumda da aynı davranışı buldular. Becquerel'in tökezlediği olguya 'radyoaktivite' adını veren Marie Curie'ydi.

1903'te Nobel Fizik Ödülü bölündü: Yarısı kendiliğinden radyoaktivite keşfi için Becquerel'e, yarısı da bulduğu radyasyon üzerindeki çalışmaları için Curie'lere. 1900'den beri Légion d'Honneur subayıydı ve Roma'daki Accademia dei Lincei ve Berlin'deki Kraliyet Akademisi'ne üyeydi.

Henri Neden Dahi Olarak Adlandırılır?

Temel niteliğin dürüst açıklaması kavramsal cesaret değildir. Becquerel'in hipotezi gelenekseldi ve yanlıştı; belirleyici plaka kötü hava koşullarında bir hevesle banyo edilmişti. Onu şans eseri kaza yaşayan diğer herkesten ayıran şey, sonraki on hafta içinde ne yaptığıdır.

Disiplin, takibindedir. Kendi teorisiyle çelişen bir sonuçla karşılaştığında bunu göz ardı etmedi; açıklamasını sistematik olarak parçalara ayırdı. Fosforesan olamayacak uranyum bileşiklerini test etti. Uranyum metalinin kendisini test etti. İki ay içinde etkiyi herhangi bir kimyasal düzenlemede değil, elementte buldu ve başarısız olan başlangıç fikri de dahil olmak üzere tüm süreci Akademi'ye rapor etti. 'Hazırlıklı zihni kayıran şans' hakkındaki klişe bu kez kesindi: Becquerel on üç yılını fosforesansa harcamıştı ve anormal bir plakanın ne anlama geldiğini tam olarak biliyordu.

Karşı argüman basittir ve belirtilmelidir. Radyoaktiviteyi isimlendirmedi, radyoaktif bir elementi izole etmedi, mekanizmayı açıklamadı ve alanı Curie'lerin getirdiği şiddetle takip etmedi. Laboratuvarını, konusunu ve neredeyse kürsüsünü miras aldı. Nobel komitesi ödülü bir sebeple böldü. Onun sağladığı şey, diğer her şeyin üzerinde büyüdüğü gözlemdi ve kendi çıkarına aykırı olsa bile bunu bildirecek entelektüel dürüstlüktü; bu, bilim insanları arasında dehadan daha nadirdir.

Miras

25 Ağustos 1908'de Brittany'nin Le Croisic kentinde, keşiften on iki yıl sonra ve radyasyonun onunla uğraşan insanlar için ne yaptığını kimse anlamadan çok önce, elli beş yaşında öldü. Radyoaktivitenin SI birimi becquereldir: Saniyede bir nükleer bozunma; bu miktar o kadar küçüktür ki sıradan nesneler yüzlercesini kaydeder. İzleyici kullanan her tıbbi tarama, her reaktör güvenlik figürü, her serpinti ölçümü onun adıyla anılır. Plakaları içinde bıraktığı çekmece, nükleer fiziğin var olmasının nedenidir.