Ernest Rutherford nacque il 30 agosto 1871 a Nelson, Nuova Zelanda, quarto figlio e secondo figlio di una famiglia di sette figli e cinque figlie. Suo padre James Rutherford, un fabbricante di ruote scozzese, emigrò in Nuova Zelanda con il nonno di Ernest e tutta la famiglia nel 1842. Sua madre, nata Martha Thompson, era una maestra inglese che, con la madre vedova, andò anche lei a vivere lì nel 1855.
Ernest ricevette la sua prima educazione nelle scuole governative e all’età di 16 anni entrò alla Nelson Collegiate School. Nel 1889 ottenne una borsa di studio universitaria e procedette all’Università della Nuova Zelanda, Wellington, dove entrò al Canterbury College*. Si laureò M.A. nel 1893 con un doppio primo posto in matematica e scienze fisiche e continuò con il lavoro di ricerca al College per un breve periodo, ricevendo il grado di B.Sc. l’anno successivo. Lo stesso anno, 1894, ottenne una borsa di studio per la scienza del 1851, che gli permise di andare al Trinity College di Cambridge, come studente ricercatore al Cavendish Laboratory sotto J.J. Thomson. Nel 1897 ottenne il B.A. Research Degree e il Coutts-Trotter Studentship del Trinity College. Un’opportunità si presentò quando la cattedra Macdonald di fisica alla McGill University, Montreal, divenne vacante, e nel 1898 partì per il Canada per occupare il posto.
Rutherford tornò in Inghilterra nel 1907 per diventare Langworthy Professor di fisica all’Università di Manchester, succedendo a Sir Arthur Schuster, e nel 1919 accettò un invito a succedere a Sir Joseph Thomson come Cavendish Professor di fisica a Cambridge. Divenne anche Presidente del Consiglio Consultivo, H.M. Government, Department of Scientific and Industrial Research; Professore di Filosofia Naturale, Royal Institution, Londra; e Direttore del Royal Society Mond Laboratory, Cambridge.
Le prime ricerche di Rutherford, in Nuova Zelanda, riguardavano le proprietà magnetiche del ferro esposto a oscillazioni ad alta frequenza, e la sua tesi era intitolata Magnetizzazione del ferro da scariche ad alta frequenza. Fu uno dei primi a progettare esperimenti molto originali con correnti alternate ad alta frequenza. Il suo secondo lavoro, Viscosità magnetica, fu pubblicato nelle Transazioni dell’Istituto della Nuova Zelanda (1896) e contiene una descrizione di un apparecchio a tempo capace di misurare intervalli di tempo di un centomillesimo di secondo.
Al suo arrivo a Cambridge il suo talento fu rapidamente riconosciuto dal professor Thomson. Durante il suo primo periodo al Cavendish Laboratory, inventò un rivelatore di onde elettromagnetiche, la cui caratteristica essenziale era una ingegnosa bobina magnetizzante contenente piccoli fasci di filo di ferro magnetizzato. Lavorò insieme a Thomson sul comportamento degli ioni osservati nei gas che erano stati trattati con raggi X, e anche, nel 1897, sulla mobilità degli ioni in relazione alla forza del campo elettrico, e su argomenti correlati come l’effetto fotoelettrico. Nel 1898 riportò l’esistenza di raggi alfa e beta nella radiazione dell’uranio e indicò alcune delle loro proprietà.
A Montreal, c’erano ampie opportunità di ricerca alla McGill, e il suo lavoro sui corpi radioattivi, in particolare sull’emissione di raggi alfa, fu continuato nel Laboratorio Macdonald. Con R.B. Owens studiò l'”emanazione” del torio e scoprì un nuovo gas nobile, un isotopo del radon, che fu poi conosciuto come thoron. Frederick Soddy arrivò alla McGill nel 1900 da Oxford, e collaborò con Rutherford nel creare la “teoria della disintegrazione” della radioattività che considera i fenomeni radioattivi come processi atomici e non molecolari. La teoria fu supportata da una grande quantità di prove sperimentali, un certo numero di nuove sostanze radioattive furono scoperte e la loro posizione nella serie di trasformazioni fu fissata. Otto Hahn, che in seguito scoprì la fissione atomica, lavorò sotto Rutherford al laboratorio di Montreal nel 1905-06.
A Manchester, Rutherford continuò le sue ricerche sulle proprietà dell’emanazione del radio e dei raggi alfa e, in collaborazione con H. Geiger, fu ideato un metodo per rilevare una singola particella alfa e contarne il numero emesso dal radio. Nel 1910, le sue indagini sulla dispersione dei raggi alfa e sulla natura della struttura interna dell’atomo che causa tale dispersione portarono alla postulazione del suo concetto di “nucleo”, il suo più grande contributo alla fisica. Secondo lui praticamente tutta la massa dell’atomo e allo stesso tempo tutta la carica positiva dell’atomo è concentrata in un piccolo spazio al centro. Nel 1912 Niels Bohr lo raggiunse a Manchester e adattò la struttura nucleare di Rutherford alla teoria quantistica di Max Planck, ottenendo così una teoria della struttura atomica che, con miglioramenti successivi, principalmente dovuti ai concetti di Heisenberg, rimane valida fino ad oggi. Nel 1913, insieme a H. G. Moseley, utilizzò i raggi catodici per bombardare atomi di vari elementi e dimostrò che le strutture interne corrispondono a un gruppo di linee che caratterizzano gli elementi. Ad ogni elemento poteva quindi essere assegnato un numero atomico e, più importante, le proprietà di ogni elemento potevano essere definite da questo numero. Nel 1919, durante il suo ultimo anno a Manchester, scoprì che i nuclei di alcuni elementi leggeri, come l’azoto, potevano essere “disintegrati” dall’impatto di particelle alfa energetiche provenienti da qualche fonte radioattiva, e che durante questo processo venivano emessi protoni veloci. Blackett dimostrò in seguito, con la camera a nubi, che l’azoto in questo processo poteva effettivamente essere trasformato in un isotopo dell’ossigeno. G. de Hevesy fu anche uno dei collaboratori di Rutherford a Manchester.
Capo ispiratore del Cavendish Laboratory, guidò numerosi futuri premi Nobel verso i loro grandi successi: Chadwick, Blackett, Cockcroft e Walton; mentre altri vincitori lavorarono con lui al Cavendish per periodi più o meno lunghi: G.P. Thomson, Appleton, Powell e Aston. C.D. Ellis, suo coautore nel 1919 e nel 1930, sottolineò “che la maggior parte degli esperimenti al Cavendish furono realmente iniziati dal suggerimento diretto o indiretto di Rutherford”. Rimase attivo e lavorò fino alla fine della sua vita.
Rutherford pubblicò diversi libri: Radioattività (1904); Trasformazioni radioattive (1906), che sono le sue Silliman Lectures all’Università di Yale; Radiazioni da sostanze radioattive, con James Chadwick e C.D. Ellis (1919, 1930) – un libro accuratamente documentato che serve come una lista cronologica dei suoi molti articoli alle società colte, ecc.La struttura elettrica della materia (1926); La trasmutazione artificiale degli elementi (1933); La nuova alchimia (1937).
Rutherford fu nominato cavaliere nel 1914; fu nominato nell’Ordine del merito nel 1925, e nel 1931 fu creato primo barone Rutherford di Nelson, Nuova Zelanda, e Cambridge. Fu eletto Fellow della Royal Society nel 1903 e ne fu presidente dal 1925 al 1930. Tra le sue numerose onorificenze, fu insignito della Rumford Medal (1905) e della Copley Medal (1922) della Royal Society, del Premio Bressa (1910) dell’Accademia delle Scienze di Torino, della Albert Medal (1928) della Royal Society of Arts, della Faraday Medal (1930) dell’Institution of Electrical Engineers, del D.Sc. dell’Università della Nuova Zelanda, e i dottorati onorari delle Università della Pennsylvania, del Wisconsin, di McGill, di Birmingham, di Edimburgo, di Melbourne, di Yale, di Glasgow, di Giessen, di Copenhagen, di Cambridge, di Dublino, di Durham, di Oxford, di Liverpool, di Toronto, di Bristol, di Città del Capo, di Londra e di Leeds.
Rutherford sposò Mary Newton, unica figlia di Arthur e Mary de Renzy Newton, nel 1900. La loro unica figlia, Eileen, sposò il fisico R.H. Fowler. I principali svaghi di Rutherford erano il golf e l’automobilismo.
Morì a Cambridge il 19 ottobre 1937. Le sue ceneri furono sepolte nella navata dell’Abbazia di Westminster, a ovest della tomba di Sir Isaac Newton e di quella di Lord Kelvin.
Questa autobiografia/biografia fu scritta all’epoca del premio e pubblicata nella collana Les Prix Nobel. In seguito è stata modificata e ripubblicata in Nobel Lectures. Per citare questo documento, indicare sempre la fonte come indicato sopra.
* Il Canterbury College (ora Canterbury University) era situato a Christchurch, ma era amministrato dall’Università della Nuova Zelanda, Wellington.