هنری موزلی: دانشمندی میهن پرست که جدول تناوبی را تغییر داد – و سپس به جنگ رفت

فیزیکدان هنری موزلی مجبور نبود برای کشورش در جنگ جهانی اول بجنگد.

از آنجا که او یک اشراف زاده و دانشمندی ماهر بود، مادر موزلی جوان به او گفت که می تواند با استفاده از تخصص علمی خود از پشت خطوط نبرد به کشورش خدمت کند.

موزلی بدون ترس سعی کرد به مهندسین سلطنتی ارتش بریتانیا بپیوندد اما در ابتدا رد شد. آنها به موزلی گفتند: “ما به مهندس نیاز داریم نه فیزیکدان.”

با این وجود، او سرانجام به عنوان ستوان دوم به آنها پیوست و فرماندهی 26 سرباز را رهبری می کرد.

چند ماه بعد، در اوایل صبح روز 10 اوت 1915، حدود 1000 سرباز انگلیسی در نبردی خونین در شبه جزیره گالیپولی در امپراتوری عثمانی (ترکیه کنونی) کشته شدند. حمله به گالیپولی برای بریتانیا و متحدانش فاجعه بود.

در میان کشته شدگان موزلی بود که از ناحیه سر مورد اصابت گلوله قرار گرفت و بلافاصله جان باخت. او 27 سال داشت، حدود سه ماه تا تولد 28 سالگی اش.

اما حتی در سنین جوانی، موزلی با مشارکت خود در جدول تناوبی عناصر، تأثیری ماندگار بر علم گذاشته بود.

وقتی داشتم کتاب ریچارد رودز را می خواندم از مرگ موزلی در نبرد گالیپولی مطلع شدم. ساخت بمب اتمی در سال 2008. کتاب تصویری از موزلی در لباس نظامی داشت.

من بسیار علاقه مند شدم تا در مورد مرگ موزلی، مشارکت های علمی او و چگونگی قرار گرفتن او در میانه این جنگ اطلاعات بیشتری کسب کنم. من همیشه به تاریخ نبرد گالیپولی علاقه داشتم و قبلاً چهار بار از جبهه ها دیدن کرده بودم.

شیفتگی من به این نبرد، نقطه تلاقی این است که اهل کجا هستم و کاری که انجام می دهم. من اصالتا اهل ترکیه و دانشمند هستم. کار من و بسیاری از دانشمندان به جدول تناوبی بستگی دارد، بنابراین برای ما مهم است که کارهای کسانی را که در آن مشارکت داشته اند به خاطر بسپاریم – به ویژه امروز در روز جدول تناوبی.

من خوش شانس بوده ام که چندین بار از گالیپولی دیدن کرده ام. مکانی زیبا و آرام است برخی از سربازان بریتانیایی که از گالیپولی جان سالم به در بردند، در خاطرات خود نوشتند که می‌توانستند شب‌ها آواز بلبل‌ها را بشنوند.

من این فرصت را داشتم که در یک جلسه دوستی بین سازمان های ترکیه و بریتانیا که به یاد این نبرد و همچنین چندین دانشگاه در ترکیه اختصاص یافته بود، درباره موزلی صحبت کنم. من حتی به درخواست آکادمی علوم ترکیه کتاب کوچکی درباره موزلی نوشتم که در آنجا درباره او سخنرانی کرده بودم.

گالیپولی نقطه عطفی در تاریخ ترکیه بود زیرا سرهنگ مصطفی کمال (آتاتورک) که سربازان ترک را در آن نبرد و دیگران به پیروزی رساند، بنیانگذار جمهوری سکولار ترکیه شد. او همچنین اولین رئیس جمهور ترکیه بود.

در سال 1934، مصطفی کمال (آتاتورک) از تمامی سربازان خارجی که در گالیپولی کشته شدند با یک یادبود تجلیل کرد. او در یک سخنرانی مکتوب که بعداً در یک بنای سنگی حک شد، گفت:

«آن قهرمانانی که خون خود را ریختند و جان خود را از دست دادند. شما اکنون در خاک یک کشور دوست دراز کشیده اید. پس در آرامش باش. هیچ تفاوتی بین جانی ها و مهمت ها برای ما وجود ندارد، جایی که آنها اکنون در این کشور ما در کنار هم قرار دارند. شما مادرانی که پسران خود را از کشورهای دور فرستاده اید، اشک های خود را پاک کنید. پسران شما اکنون در آغوش ما خوابیده اند و در آرامش هستند. آنها پس از از دست دادن جان خود در این سرزمین، فرزندان ما نیز شده اند.»

پس از جنگ، انگلیسی ها به شبه جزیره گالیپولی بازگشتند و استخوان های سربازانی را که در آنجا مرده بودند دفن کردند. اکثر آنها قابل شناسایی نبودند.

به احتمال زیاد موزلی با صدها سرباز ناشناس دیگر در آنجا دفن شده است. نام سربازان کشته شده انگلیسی در اطراف بنای یادبود هلس که توسط بریتانیایی ها در شبه جزیره ساخته شده است، بر روی سنگ حک شده است. یکی از آنها نام آن است ستوان دوم هنری گوین جفریس موزلی، مهندسان سلطنتی.

زندگی اولیه و تحصیلات موزلی

هنری گوین جفریس موزلی در 23 نوامبر 1887 در ویموث انگلستان به دنیا آمد. او از خانواده ای ثروتمند و اشرافی بود که دانشمندان مشهوری در آن حضور داشتند. پدرش، هنری ناتیج موزلی، استاد آناتومی و فیزیولوژی در دانشگاه آکسفورد بود. هنری تنها 4 سال داشت که پدرش در سال 1891 درگذشت. مادرش آمابل گوین جفریس، دختر زیست شناس ولزی جان گوین جفریس بود.

موزلی مدرک لیسانس خود را در سال 1910 از کالج ترینیتی در دانشگاه آکسفورد گرفت. موزلی سپس برای تحصیل زیر نظر پروفسور ارنست رادرفورد در دانشگاه منچستر رفت. رادرفورد در سال 1908 جایزه نوبل شیمی را دریافت کرده بود. آزمایشگاه او نوعی “مهد کودک نبوغ” بود. رادرفورد دانشمندان جوانی را از کشورهای مختلف به کار گرفت که پایه های بسیاری از فیزیک اتمی مدرن را بنا نهادند. بسیاری از آنها جوایز نوبل خود را دریافت کردند.

موزلی در حین کار با رادرفورد به ماهیت پرتوهای ایکس که در سال 1895 کشف شده بود علاقه مند شد. موزلی متقاعد شده بود که کشف طول موج های منحصر به فرد پرتو ایکس از هر عنصر شناخته شده، ابزار قدرتمندی برای تجزیه و تحلیل شیمیایی به علم ارائه می دهد. او معتقد بود که می تواند اسرار ساختار اتم را روشن کند. معلوم شد که موزلی درست می گوید.

جدول تناوبی عناصر و مشارکت های موزلی

امروزه می دانیم که جدول تناوبی نموداری است که تمام اجزای سازنده شیمیایی ماده را نشان می دهد. هر کدام از این 118 بلوک به عنوان یک عنصر شیمیایی شناخته می شوند. هر عنصر دارای یک عدد اتمی که برابر با تعداد پروتون های هسته اتم است.

با این حال، در زمان تحقیق موزلی، جدول تناوبی با تنها 63 عنصر وجود داشت. شیمیدان روسی دیمیتری مندلیف این نسخه را در سال 1869 ایجاد کرد. در آن زمان، عناصر بر اساس وزن اتم هایشان مرتب می شدند که به نام معروف است. وزن اتمی

با این حال، در سال 1869، مفهوم عدد اتمی وجود داشت، اما دلخواه بود. این صرفاً جای یک عنصر در جدول تناوبی بود. مشخص نبود که عدد اتمی با هیچ کمیت فیزیکی قابل اندازه گیری مرتبط باشد. شیمیدانان قبلاً کشف کرده بودند که در سه مکان از جدول مندلیف، ترتیب شیمیایی ترتیب وزن های اتمی را معکوس می کند. هیچ توضیح رضایت بخشی برای این پدیده وجود نداشت.

در سال 1913، فرضیه ای مطرح شد مبنی بر اینکه عناصر به درستی در جدول چیده شده اند.

بنابراین، موزلی یک دستگاه اشعه ایکس ساخت و از آن برای تجزیه و تحلیل خواص 12 عنصر برای آزمایش این فرضیه استفاده کرد. بعداً این کار را گسترش داد و از عناصر آلومینیوم تا طلا استفاده کرد. او نتایج خود را در سه مقاله منتشر کرد که معادلات بین فرکانس طیف اشعه ایکس عناصر و عدد اتمی را تعیین کردند. با اندازه گیری فرکانس های اشعه ایکسموزلی ویژگی فیزیکی قابل اندازه گیری مورد نیاز برای چیدمان دقیق جدول تناوبی را به دانشمندان داد.

این معادلات به قانون موزلی معروف هستند. موزلی در یکی از نمودارهای آخرین مقاله خود که رابطه بین فرکانس های پرتو ایکس و اعداد اتمی عناصر را نشان می دهد، چهار خط خالی گذاشت و چهار عنصر ناشناخته را پیش بینی کرد. پس از مرگ او این عناصر توسط دانشمندان دیگر کشف شد.

کار موزلی عدد اتمی را به عنوان تعداد پروتون های هسته اتم تعیین کرد.

طیف سنجی مطالعه جذب و گسیل نور است و موزلی زمینه را برای استفاده از طیف سنجی اشعه ایکس به عنوان یک ابزار قدرتمند برای تجزیه و تحلیل شیمیایی فراهم کرد.

کارهای موزلی به زیبایی خلاصه شده است روی یک پلاک در آزمایشگاه کلارندون دانشگاه آکسفورد:

آزمایشگاه کلارندون، جایی که HGJ Moseley (1887-1915) مطالعات پیشگامانه خود را در مورد فرکانس های اشعه ایکس ساطع شده از عناصر به پایان رساند. کار او مفهوم عدد اتمی را ایجاد کرد و به آشکار شدن ساختار اتم کمک کرد. او چندین عنصر جدید را پیش‌بینی کرد و زمینه را برای یک ابزار اصلی در آنالیز شیمیایی فراهم کرد.

میراث موزلی

هنگامی که خبر مرگ موزلی به منچستر رسید، رادرفورد عمیقاً شوکه شد و نوشت: “موزلی یکی از بهترین جوانانی بود که تا به حال داشتم، و مرگ او ضایعه ای بزرگ برای علم است.”

بسیاری از جامعه علمی از استفاده بریتانیا از مغزهای علمی درخشان برای نبرد انتقاد کردند، زیرا دانشمندان دیگر نیز در جنگ جان باختند.

رادرفورد در نامه ای به طبیعت، «این یک فاجعه ملی است که سازمان نظامی ما در آغاز آنقدر بی ارتجاع بود که به استثنای چند استثنا نمی توانست از خدمات مردان علمی ما به جز رزمندگان در خط تیر استفاده کند. از دست دادن این جوان در میدان جنگ نمونه بارز سوء استفاده از استعداد علمی است.

این درس تا حدودی در طول جنگ جهانی دوم آموخته شد. در آن جنگ، سازمان نظامی بریتانیا دانشمندانی را به کارهای پشت خطی گماشت.

علاوه بر این، پس از فاجعه در نبردهای گالیپولی، معمار نبرد – وینستون چرچیل – شغل خود را به عنوان اولین لرد دریاسالاری از دست داد.

با این حال، هر دو نیروی دریایی ایالات متحده و بریتانیا از گالیپولی درس هایی آموختند و آنها را در جریان حملات در نرماندی در روز D-Day، 6 ژوئن 1944، در جنگ جهانی دوم به کار بردند. علاوه بر این، کمپین گالیپولی هویت ملی را در استرالیا و نیوزیلند تقویت کرد و هر دو کشور به عنوان کشورهای مستقل ظاهر شدند.

تا آنجا که میراث علمی موزلی، در عمر کوتاه خود هشت مقاله منتشر کرد. موزلی به پیشرفت های بزرگی در فیزیک و شیمی منجر شد. دانشمندان دیگری که در همان دوره به اکتشافات مهمی دست یافتند، جایزه نوبل دریافت کردند.

بسیاری از همکاران موزلی گفتند که اگر موزلی زنده بود، چند سال دیگر جایزه نوبل را دریافت می کرد. در واقع، کارل مان سیگبانمحققی که کار و تکنیک برنامه ریزی شده موزلی را پس از مرگ او دنبال کرد، در سال 1924 جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد.

برای محققی در سنین جوانی که بتواند جدول تناوبی را تغییر دهد – یکی از اساسی ترین چیزهایی که ما در فیزیک و شیمی استفاده می کنیم – اغلب به این فکر می کنم که اگر موزلی از گالیپولی جان سالم به در می برد چه کار دیگری می توانست انجام دهد. ما هرگز نمی دانیم، اما من خوشحالم که نقش کوچکی را ایفا کنم تا مطمئن شوم که او در روز جدول تناوبی و هر روز به یاد می آورد.