Debatten om hvem som oppdaget elektronet har ikke stilnet så langt. I rollen som oppdageren av elementærpartikkelen, foruten Joseph Thomson, ser noen vitenskapshistorikere Hendrik Lorentz og Peter Zeeman, andre - Emil Wiechert, atter andre - Philip Lenard. Så hvem er vitenskapsmannen som oppdaget elektronet?
Atom betyr udelelig
Begrepet "atom" ble introdusert i bruk av filosofer. Den antikke greske tenkeren Leucippus på 500-tallet f. Kr. e. antydet at alt i verden består av bittesmå partikler. Eleven hans - Demokrit, k alte dem atomer. I følge filosofen er atomer universets «murstein», udelelige og evige. Egenskapene til stoffer avhenger av deres form og ytre struktur: atomene i rennende vann er glatte, de av metall har profiltenner som gir hardhet til kroppen.
Den fremragende russiske forskeren M. V. Lomonosov, grunnleggeren av den atom-molekylære teorien, mente at i sammensetningen av enkle stoffer, dannes korpuskler (molekyler) av én type atomer, komplekse - av forskjellige typer.
Selvlært kjemiker John D alton (Manchester) i 1803, avhengig aveksperimentelle data og ved å ta massen av hydrogenatomer som en konvensjonell enhet, etablerte de relative atommassene til noen grunnstoffer. Den atomistiske teorien til engelskmannen var av stor betydning for den videre utviklingen av kjemi og fysikk.
Hvem oppdaget elektronet?
På begynnelsen av 1900-tallet hadde en rekke eksperimentelle data blitt akkumulert som beviste kompleksiteten til atomets struktur. Disse inkluderer fenomenet fotoelektrisk effekt (G. Hertz, A. Stoletov 1887), oppdagelsen av katode (Yu. Plyukker, V. Kruks, 1870) og røntgenstråler (V. Roentgen, 1895), radioaktivitet (A).. Becquerel, 1896).
Forskere som jobbet med katodestråler delte seg i to leire: noen antok fenomenets bølgenatur, andre - korpuskulære. Håndgripelige resultater ble oppnådd av professoren ved Higher Normal School (Lille, Frankrike) Jean Baptiste Peren. I 1895 viste han gjennom eksperimenter at katodestråler er en strøm av negativt ladede partikler. Kanskje Peren er fysikeren som oppdaget elektronet?
På grensen til store ting
Fysiker og matematiker George Stoney (Royal Irish University, Dublin) ga i 1874 uttrykk for en antagelse om diskretiteten til elektrisitet. I hvilket år og av hvem ble elektronet oppdaget? I løpet av eksperimentelt arbeid med elektrolyse var det D. Stoney som bestemte verdien av den minste elektriske ladningen (det oppnådde resultatet (10-20 C) var imidlertid 16 ganger mindre enn den faktiske). I 1891 k alte en irsk vitenskapsmann enheten for elementær elektrisk ladning "elektron" (fra det gamle greske"rav").
Et år senere formulerte Hendrik Lawrence (Leiden University, Nederland) hovedbestemmelsene i sin elektroniske teori, ifølge hvilken strukturen til ethvert stoff er basert på diskrete elektriske ladninger. Disse forskerne regnes ikke som oppdageren av partikkelen, men deres teoretiske og praktiske forskning ble et pålitelig grunnlag for Thomsons fremtidige oppdagelse.
Relentless Entusiast
På spørsmålet om hvem og når som oppdaget elektronet, gir leksikon et klart og entydig svar - Joseph John Thomson i 1897. Så hva er fortjenesten til den engelske fysikeren?
Faren til den fremtidige presidenten i Royal Society of London var en bokhandler og innpodet sønnen sin kjærlighet til det trykte ordet fra barndommen og et sug etter ny kunnskap. Etter å ha uteksaminert seg fra Owens College (siden 1903 - University of Manchester) og University of Cambridge i 1880, begynte den unge matematikeren Joseph Thomson i Cavendish Laboratory. Eksperimentelle studier fanget den unge forskeren fullstendig. Kolleger bemerket hans utrettelighet, besluttsomhet og ekstraordinære entusiasme for praktisk arbeid.
I 1884, i en alder av 28, ble Thomson utnevnt til direktør for laboratoriet, etterfølger av Lord C. Rayleigh. Under ledelse av Thomson har laboratoriet i løpet av de neste 35 årene blitt et av de største sentrene for verdensfysikk. E. Rutherford, N. Bohr, P. Langevin startet sin reise herfra.
Oppmerksomhet på detaljer
Thomson begynte sitt arbeid med studiet av katodestråler ved å sjekke eksperimenterhans forgjengere. For mange eksperimenter ble spesialutstyr laget i henhold til de personlige tegningene til direktøren for laboratoriet. Etter å ha mottatt kvalitativ bekreftelse av eksperimentene, tenkte ikke Thomson å stoppe der. Han så sin hovedoppgave i den nøyaktige kvantitative bestemmelsen av strålenes natur og deres bestanddeler.
Det nye røret, designet for følgende eksperimenter, inkluderte ikke bare de vanlige katodene og akselerasjonselektrodene (i form av plater og ringer) med en avbøyningsspenning. Strømmen av blodlegemer ble rettet mot en skjerm dekket med et tynt lag med materie som glødet når partiklene traff. Strømmen var ment å være kontrollert av den kombinerte effekten av elektriske og magnetiske felt.
Deler av et atom
Det er vanskelig å være en pioner. Det er enda vanskeligere å forsvare sin overbevisning, som strider mot begrepene som har vært etablert i årtusener. Troen på deg selv, i teamet ditt, gjorde Thomson til personen som oppdaget elektronet.
Erfaring ga fantastiske resultater. Massen av partikler viste seg å være 2 tusen ganger mindre enn til hydrogenioner. Forholdet mellom ladningen til et blodlegeme og dets masse avhenger ikke av strømningshastigheten, egenskapene til katodematerialet eller naturen til det gassformige mediet der utladningen skjer. Det ble foreslått en konklusjon som motsier alle grunnlag: blodlegemer er universelle partikler av materie i sammensetningen av et atom. Gang på gang sjekket Thomson flittig og nøye resultatene av eksperimenter og beregninger. Da det ikke var noen tvil igjen, ble det laget en rapport om katodestrålenes natur til Royal Society of London. Våren 1897 ble atometsluttet å være udelelig. I 1906 ble Joseph Thomson tildelt Nobelprisen i fysikk.
Ukjent Johann Wiechert
Navnet til Johann Emil Wiechert, professor i geofysikk ved Köningsbör og deretter Göttingen-universitetet, en forsker av planetens seismografi, er bedre kjent i fagmiljøer av geologer og geografer. Men han er også kjent for fysikere. Dette er den eneste personen som offisiell vitenskap, sammen med Thomson, anerkjenner som oppdageren av elektronet. Og for å være helt presis ble verket som beskriver Wiecherts eksperimenter og beregninger publisert i januar 1897 – fire måneder tidligere enn engelskmannens rapport. Hvem som oppdaget elektronet er allerede historisk bestemt, men faktum gjenstår.
Til referanse: Thomson brukte ikke begrepet "elektron" i noen av verkene sine. Han brukte navnet "corpuscles".
Hvem oppdaget protonet, nøytronet og elektronet?
Etter oppdagelsen av den første elementarpartikkelen begynte man å gjøre antakelser om atomets mulige struktur. En av de første modellene ble foreslått av Thomson selv. Et atom, sier han, er som et stykke rosinpudding: negative partikler er innebygd i en positivt ladet kropp.
I 1911 foreslo Ernest Rutherford (New Zealand, Storbritannia) at modellen av atomet har en planetarisk struktur. To år senere la han frem en hypotese om eksistensen av en positivt ladet partikkel i kjernen til et atom, og etter å ha oppnådd det eksperimentelt k alte han det et proton. Han forutså også tilstedeværelsen i kjernen av en nøytral partikkel med massen til et proton (nøytronet ble oppdaget i 1932 av den engelske vitenskapsmannen J. Chadwick). I 1918 overlot Joseph Thomson ledelsen av laboratoriet til Ernest Rutherford.
Er det nødvendig å si at oppdagelsen av elektronet tillot oss å ta et nytt blikk på materiens elektriske, magnetiske og optiske egenskaper. Det er vanskelig å overvurdere rollen til Thomson og hans tilhengere i utviklingen av atom- og kjernefysikk.
