J. J. Thomson (Français)

Découverte de l’électron

Le travail le plus important de Thomson, interrompu seulement pour des conférences à l’Université de Princeton en 1896, fut celui qui le conduisit en 1897 à la conclusion que toute matière, quelle que soit sa source, contient des particules de même nature qui sont beaucoup moins massives que les atomes dont elles font partie. Ils sont maintenant appelés électrons, bien qu’il les ait appelés à l’origine corpuscules., Sa découverte est le résultat d’une tentative de résoudre une controverse de longue date concernant la nature des rayons cathodiques, qui se produisent lorsqu’un courant électrique est conduit à travers un récipient d’où la majeure partie de l’air ou d’autres gaz a été pompé. Presque tous les physiciens allemands de l’époque ont soutenu que ces rayons visibles ont été produits par occurrence dans l’éther—une substance en apesanteur alors pensé pour envahir tout l’espace—mais qu’ils n’étaient ni la lumière ordinaire ni les rayons X récemment découverts. Les physiciens britanniques et français, d’autre part, croyaient que ces rayons étaient des particules électrifiées., En appliquant une technique de vide améliorée, Thomson a pu avancer un argument convaincant selon lequel ces rayons étaient composés de particules. De plus, ces rayons semblaient être composés des mêmes particules, ou corpuscules, quel que soit le type de gaz véhiculant la décharge électrique ou les types de métaux utilisés comme conducteurs. La conclusion de Thomson selon laquelle les corpuscules étaient présents dans toutes sortes de matières a été renforcée au cours des trois années suivantes lorsqu’il a constaté que les corpuscules ayant les mêmes propriétés pouvaient être produits d’autres manières—par exemple, à partir de métaux chauds., Thomson peut être décrit comme « l’homme qui a brisé l’atome” pour la première fois, bien que « ébréchée” pourrait être un meilleur mot, en vue de la taille et du nombre d’électrons. Bien que certains atomes contiennent de nombreux électrons, la masse totale des électrons n’est jamais égale à 1/1 000 de celle de l’atome.

Au tournant du siècle, la plupart du monde scientifique avait pleinement accepté la découverte de grande envergure de Thomson. En 1903, il a eu l’occasion d’amplifier ses vues sur le comportement des particules subatomiques dans les phénomènes naturels quand, dans ses conférences Silliman à L’Université de Yale, il a suggéré une théorie discontinue de la lumière; son hypothèse préfigurait la théorie ultérieure D’Albert Einstein des photons., En 1906, il a reçu le Prix Nobel de physique pour ses recherches sur la conductivité électrique des gaz; en 1908, il a été fait chevalier; en 1909, il a été nommé président de la British Association for the Advancement of Science; et en 1912, il a reçu l’Ordre du Mérite.

Thomson n’était cependant en aucun cas un reclus scientifique. Au cours de ses années les plus fructueuses en tant que scientifique, il a été chef administratif du laboratoire Cavendish, qui a connu un grand succès. (C’est là qu’il rencontre Rose Elizabeth Paget, qu’il épouse en 1890.,) Non seulement il administrait les projets de recherche, mais il finançait également deux ajouts aux bâtiments du laboratoire, principalement à même les frais des étudiants, avec peu de soutien de l’université et des collèges. À l’exception de sa part d’une petite subvention gouvernementale à la Royal Society pour aider toutes les universités britanniques et toutes les branches de la science, le laboratoire Cavendish n’a reçu aucune autre subvention gouvernementale, ni aucune contribution de sociétés caritatives ou de l’industrie., Un cadeau d’un membre du personnel dévoué a rendu possible l’achat d’une petite machine à air liquide essentielle aux recherches de Thomson sur les rayons positifs, ce qui a considérablement accru la connaissance des noyaux atomiques récemment découverts.

Thomson était, en outre, un professeur exceptionnel; son importance en physique dépendait presque autant du travail qu’il inspirait chez les autres que de ce qu’il faisait lui-même. Le groupe d’hommes qu’il rassembla autour de lui entre 1895 et 1914 venait de partout dans le monde et, après avoir travaillé sous ses ordres, de nombreux professeurs acceptèrent à l’étranger., Sept Prix Nobel ont été décernés à ceux qui ont travaillé sous ses ordres. C’est en travaillant avec Thomson au laboratoire Cavendish en 1910, par exemple, Qu’Ernest Rutherford a effectué les recherches qui ont conduit à la compréhension moderne de la structure interne de l’atome. Dans le processus, le modèle atomique de Rutherford a supplanté le modèle dit plum-pudding de structure atomique proposé par Lord Kelvin; ce dernier est connu sous le nom de modèle atomique de Thomson en raison du solide soutien que Thomson lui a donné pendant quelques années.,

Thomson prenait ses fonctions d’enseignant très au sérieux: il donnait régulièrement des conférences aux classes élémentaires le matin et aux étudiants de troisième cycle l’après-midi. Il considérait que l’enseignement était utile pour un chercheur, car cela l’obligeait à reconsidérer des idées de base qui, autrement, auraient pu être tenues pour acquises. Il n’a jamais conseillé à un homme entrant dans un nouveau domaine de recherche de commencer par lire le travail déjà accompli. Thomson pensait plutôt qu’il était sage que le chercheur clarifie d’abord ses propres idées., Ensuite, il pouvait lire en toute sécurité les rapports des autres sans avoir ses propres opinions influencées par des hypothèses qu’il pourrait avoir du mal à rejeter.

Thomson a démontré son large éventail d’intérêts en dehors de la science par son intérêt pour la politique, la fiction actuelle, le théâtre, les sports universitaires et les aspects non techniques de la science. Bien qu’il n’était pas sportif, il était un fan enthousiaste des équipes de cricket et de rugby de Cambridge. Mais son plus grand intérêt en dehors de la physique était dans les plantes., Il aimait les longues promenades à la campagne, en particulier dans les régions vallonnées près de Cambridge, où il recherchait des spécimens botaniques rares pour son jardin élaboré. En 1918, Thomson est nommé maître du Trinity College. Cette position, dans laquelle il est resté jusqu’à sa mort, lui a donné l’occasion de rencontrer de nombreux jeunes hommes dont les intérêts se situaient en dehors du domaine de la science. Il a apprécié ces rencontres et s’est fait beaucoup de nouveaux amis.