la Scoperta dell’elettrone
Thomson più importante linea di lavoro, interrotto solo per le lezioni presso l’Università di Princeton nel 1896, fu quella che lo ha portato nel 1897 alla conclusione che tutta la materia, qualunque sia la sua origine, contiene particelle dello stesso tipo che sono molto meno massiccio di atomi di cui fanno parte. Ora sono chiamati elettroni, anche se originariamente li chiamava corpuscoli., La sua scoperta fu il risultato di un tentativo di risolvere una controversia di lunga data sulla natura dei raggi catodici, che si verificano quando una corrente elettrica viene guidata attraverso una nave da cui è stata pompata la maggior parte dell’aria o di altri gas. Quasi tutti i fisici tedeschi del tempo sostenevano che questi raggi visibili fossero prodotti dall’occorrenza nell’etere—una sostanza senza peso che allora si pensava pervadesse tutto lo spazio—ma che non erano né luce ordinaria né raggi X scoperti di recente. I fisici britannici e francesi, d’altra parte, credevano che questi raggi fossero particelle elettrificate., Applicando una tecnica di vuoto migliorata, Thomson è stato in grado di presentare un argomento convincente che questi raggi erano composti da particelle. Inoltre, questi raggi sembravano essere composti dalle stesse particelle, o corpuscoli, indipendentemente dal tipo di gas che trasportava la scarica elettrica o da quali tipi di metalli venivano usati come conduttori. Thomson conclusione che i corpuscoli erano presenti in tutti i tipi di materia è stata rafforzata nel corso dei prossimi tre anni, quando ha scoperto che corpuscoli con le stesse proprietà potrebbe essere prodotto in altri modi—ad esempio, da metalli caldi., Thomson può essere descritto come “l’uomo che ha diviso l’atomo “per la prima volta, anche se” scheggiato” potrebbe essere una parola migliore, in considerazione della dimensione e del numero di elettroni. Anche se alcuni atomi contengono molti elettroni, la massa totale degli elettroni non è mai così tanto quanto 1/1.000 quella dell’atomo.
Science Museum London
All’inizio del secolo, la maggior parte del mondo scientifico aveva pienamente accettato la scoperta di vasta portata di Thomson. Nel 1903 ebbe l’opportunità di amplificare le sue opinioni sul comportamento delle particelle subatomiche nei fenomeni naturali quando, nelle sue Silliman Lectures alla Yale University, suggerì una teoria discontinua della luce; la sua ipotesi prefigurava la successiva teoria dei fotoni di Albert Einstein., Nel 1906 ha ricevuto il Premio Nobel per la Fisica per le sue ricerche sulla conduttività elettrica dei gas; nel 1908 è stato nominato cavaliere; nel 1909 è stato nominato presidente della British Association for the Advancement of Science; e nel 1912 ha ricevuto l’Ordine al Merito.
Thomson, tuttavia, non era affatto un recluso scientifico. Durante i suoi anni più fruttuosi come scienziato, è stato capo amministrativo del laboratorio Cavendish di grande successo. (Fu lì che incontrò Rose Elizabeth Paget, che sposò nel 1890.,) Non solo amministrò i progetti di ricerca, ma finanziò anche due aggiunte agli edifici del laboratorio principalmente con le tasse degli studenti, con scarso sostegno da parte dell’università e dei college. Fatta eccezione per la sua quota di una piccola sovvenzione governativa alla Royal Society per aiutare tutte le università britanniche e tutti i rami della scienza, il Cavendish Laboratory non ha ricevuto altri sussidi governativi, né ci sono stati contributi da società di beneficenza o industria., Un dono di un devoto membro dello staff ha reso possibile l’acquisto di una piccola macchina liquido-aria essenziale per la ricerca di Thomson sui raggi positivi, che ha notevolmente aumentato la conoscenza dei nuclei atomici recentemente scoperti.
Thomson è stato, inoltre, un insegnante eccezionale; la sua importanza in fisica dipendeva quasi tanto il lavoro che ha ispirato in altri come su quello che ha fatto se stesso. Il gruppo di uomini che si riunì intorno a lui tra il 1895 e il 1914 proveniva da tutto il mondo, e dopo aver lavorato sotto di lui molti accettarono cattedre all’estero., Sette premi Nobel sono stati assegnati a coloro che hanno lavorato sotto di lui. Fu mentre lavorava con Thomson al Cavendish Laboratory nel 1910, ad esempio, che Ernest Rutherford eseguì la ricerca che portò alla moderna comprensione della struttura interna dell’atomo. Nel processo, il modello atomico Rutherford soppiantato il cosiddetto modello plum-pudding di struttura atomica proposto da Lord Kelvin; quest’ultimo è noto come il modello atomico Thomson a causa del forte sostegno Thomson ha dato per alcuni anni.,
Thomson ha preso molto sul serio i suoi compiti di insegnamento: ha tenuto regolarmente lezioni alle classi elementari al mattino e ai laureati nel pomeriggio. Considerava l’insegnamento utile per un ricercatore, poiché gli richiedeva di riconsiderare idee di base che altrimenti avrebbero potuto essere date per scontate. Non ha mai consigliato a un uomo che entra in un nuovo campo di ricerca di iniziare leggendo il lavoro già fatto. Piuttosto, Thomson ha pensato che fosse saggio che il ricercatore chiarisse prima le sue idee., Quindi poteva tranquillamente leggere i rapporti degli altri senza avere le sue opinioni influenzate da supposizioni che potrebbe trovare difficile da eliminare.
Per gentile concessione della National Portrait Gallery, Londra
Thomson dimostrò la sua vasta gamma di interessi al di fuori della scienza con il suo interesse per la politica, la narrativa attuale, il dramma, lo sport universitario e gli aspetti non tecnici della scienza. Anche se non era atletico, era un fan entusiasta delle squadre di cricket e rugby di Cambridge. Ma il suo più grande interesse al di fuori della fisica era nelle piante., Ha goduto di lunghe passeggiate in campagna, soprattutto nelle regioni collinari vicino a Cambridge, dove ha cercato rari esemplari botanici per il suo giardino elaborato. Nel 1918 Thomson fu nominato maestro del Trinity College. Questa posizione, in cui rimase fino alla sua morte, gli diede l’opportunità di incontrare molti giovani i cui interessi erano al di fuori del campo della scienza. Questi incontri gli piacquero e gli fecero molti nuovi amici.
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