J. J. Thomson (Polski)

odkrycie elektronu

najważniejszą pracą Thomsona, przerwaną tylko na wykłady na Uniwersytecie Princeton w 1896 roku, było to, co doprowadziło go w 1897 roku do wniosku, że cała materia, niezależnie od jej źródła, zawiera cząstki tego samego rodzaju, które są znacznie mniej masywne niż Atomy, których stanowią część. Obecnie nazywa się je elektronami, choć pierwotnie nazywał je ciałkami., Jego odkrycie było wynikiem próby rozwiązania długotrwałej kontrowersji dotyczącej natury promieni katodowych, które występują, gdy prąd elektryczny przepływa przez naczynie, z którego wypompowano większość powietrza lub innego gazu. Prawie wszyscy niemieccy fizycy w tamtych czasach twierdzili, że te widzialne promienie powstały w wyniku obecności w eterze—nieważkiej substancji, która wówczas przenikała całą przestrzeń—ale nie były to ani zwykłe światło, ani niedawno odkryte promienie rentgenowskie. Brytyjscy i francuscy fizycy z kolei uważali, że promienie te są zelektryfikowanymi cząstkami., Dzięki zastosowaniu ulepszonej techniki próżniowej Thomson był w stanie przedstawić przekonujący argument, że promienie te składają się z cząstek. Co więcej, promienie te wydawały się składać z tych samych cząstek lub ciałek, niezależnie od tego, jaki rodzaj gazu przenosił wyładowanie elektryczne lub jakie rodzaje metali były używane jako przewodniki. Wniosek Thomsona, że ciałka były obecne we wszystkich rodzajach materii, został wzmocniony w ciągu następnych trzech lat, kiedy odkrył, że ciałka o tych samych właściwościach mogą być wytwarzane w inny sposób—np. z gorących metali., Thomson może być opisany jako” człowiek, który podzielił atom „po raz pierwszy, chociaż „rozdrobniony” może być lepszym słowem, ze względu na rozmiar i liczbę elektronów. Chociaż niektóre Atomy zawierają wiele elektronów, całkowita masa elektronów nigdy nie jest tak duża, jak 1/1, 000 atomu.

na przełomie wieków większość świata naukowego w pełni zaakceptowała dalekosiężne odkrycie Thomsona. W 1903 roku miał okazję wzmocnić swoje poglądy na temat zachowania się cząstek subatomowych w zjawiskach naturalnych, kiedy w swoich wykładach Sillimana na Uniwersytecie Yale ' a zasugerował nieciągłą teorię światła; jego hipoteza była zapowiedzią późniejszej teorii fotonów Alberta Einsteina., W 1906 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za badania nad przewodnością elektryczną gazów; w 1908 roku otrzymał tytuł szlachecki; w 1909 roku został prezesem Brytyjskiego Stowarzyszenia Na Rzecz Rozwoju Nauki; a w 1912 roku otrzymał Order Zasługi.

Thomson nie był jednak bynajmniej naukowym odludkiem. Podczas swoich najbardziej owocnych lat jako naukowiec, był kierownikiem administracyjnym bardzo udanego Cavendish Laboratory. Tam poznał Rose Elizabeth Paget, którą poślubił w 1890 roku.,) Nie tylko zarządzał projektami badawczymi, ale także finansował dwa dodatki do budynków laboratoryjnych głównie z opłat studenckich, przy niewielkim wsparciu ze strony uniwersytetu i uczelni. Z wyjątkiem niewielkiej dotacji rządowej dla Royal Society na pomoc wszystkim brytyjskim uniwersytetom i wszystkim gałęziom nauki, Cavendish Laboratory nie otrzymało żadnej innej dotacji rządowej, ani nie było składek od organizacji charytatywnych lub przemysłu., Prezent od oddanego członka personelu umożliwił zakup małej maszyny ciekło-powietrznej niezbędnej do badań Thomsona nad promieniami dodatnimi, co znacznie zwiększyło wiedzę na temat niedawno odkrytych jąder atomowych.

Thomson był ponadto wybitnym nauczycielem; jego znaczenie w fizyce zależało prawie tak samo od pracy, którą inspirował w innych, jak od tego, co sam zrobił. Grupa mężczyzn, którą zgromadził wokół niego w latach 1895-1914, pochodziła z całego świata, a po pracy pod jego kierunkiem wielu przyjęło profesury za granicą., Tym, którzy pod jego kierownictwem pracowali, przyznano siedem nagród Nobla. Na przykład podczas pracy z Thomsonem w Cavendish Laboratory w 1910 roku Ernest Rutherford przeprowadził badania, które doprowadziły do współczesnego zrozumienia wewnętrznej struktury atomu. W tym procesie Model atomowy Rutherforda wyparł tzw. plum-pudding model struktury atomowej zaproponowany przez Lorda Kelvina; ten ostatni znany jest jako model atomowy Thomsona ze względu na silne poparcie, jakie Thomson udzielał mu przez kilka lat.,

Thomson bardzo poważnie traktował swoje obowiązki dydaktyczne: wykładał regularnie rano do klas elementarnych, a po południu do doktorantów. Uważał nauczanie za pomocne dla badacza, ponieważ wymagało od niego ponownego rozważenia podstawowych idei, które w przeciwnym razie mogłyby być brane za pewnik. Nigdy nie doradzał człowiekowi wchodzącemu w nowe pole badawcze, aby zaczął od czytania już wykonanej pracy. Thomson uważał raczej za mądre, aby badacz najpierw wyjaśnił swoje własne idee., Wtedy mógł bezpiecznie czytać raporty innych, nie mając własnych poglądów pod wpływem założeń, które może być trudne do odrzucenia.

Thomson zademonstrował szeroki zakres swoich zainteresowań poza nauką, interesując się polityką, aktualną fikcją, dramatem, sportem uniwersyteckim i nietechnicznymi aspektami nauki. Chociaż nie był sportowcem, był entuzjastycznym fanem drużyn krykieta i rugby z Cambridge. Ale jego największym zainteresowaniem poza fizyką były rośliny., Cieszył się długimi spacerami po wsiach, zwłaszcza w pagórkowatych regionach w pobliżu Cambridge, gdzie poszukiwał rzadkich okazów botanicznych do swojego wyszukanego ogrodu. W 1918 Thomson został mistrzem Trinity College. To stanowisko, na którym pozostał aż do śmierci, dało mu możliwość poznania wielu młodych mężczyzn, których zainteresowania leżały poza polem nauki. Cieszył się z tych spotkań i zdobył wielu nowych przyjaciół.