Dezbaterea despre cine a descoperit electronul nu s-a domolit până acum. În rolul descoperitorului particulei elementare, pe lângă Joseph Thomson, unii istorici ai științei îi văd pe Hendrik Lorentz și Peter Zeeman, alții - Emil Wiechert, alții - Philip Lenard. Deci cine este omul de știință care a descoperit electronul?
Atom înseamnă indivizibil
Conceptul de „atom” a fost introdus în uz de filozofi. Gânditorul grec antic Leucip în secolul al V-lea î. Hr. e. a sugerat că totul în lume este alcătuit din particule minuscule. Studentul său - Democrit, i-a numit atomi. Potrivit filozofului, atomii sunt „cărămizile” universului, indivizibile și eterne. Proprietățile substanțelor depind de forma și structura lor externă: atomii apei curgătoare sunt netede, cei ai metalului au dinți de profil care conferă duritate corpului.
Remarcabilul om de știință rus M. V. Lomonosov, fondatorul teoriei atomo-moleculare, credea că în compoziția substanțelor simple, corpusculii (moleculele) sunt formați dintr-un singur tip de atomi, complexi - pe diferite tipuri.
Chimistul autodidact John D alton (Manchester) în 1803, bazându-se pedate experimentale și, luând masa atomilor de hidrogen ca unitate convențională, a stabilit masele atomice relative ale unor elemente. Teoria atomistă a englezului a fost de mare importanță pentru dezvoltarea ulterioară a chimiei și fizicii.
Cine a descoperit electronul?
Până la începutul secolului al XX-lea, au fost acumulate o serie de date experimentale, care demonstrează complexitatea structurii atomului. Acestea includ fenomenul efectului fotoelectric (G. Hertz, A. Stoletov 1887), descoperirea razelor catodului (Yu. Plyukker, V. Kruks, 1870) și a razelor X (V. Roentgen, 1895), radioactivitatea (A. Becquerel, 1896).
Oamenii de știință care au lucrat cu raze catodice s-au împărțit în două tabere: unii și-au asumat natura ondulatorie a fenomenului, alții - corpuscular. Rezultate tangibile au fost obținute de profesorul Școlii Normale Superioare (Lille, Franța) Jean Baptiste Peren. În 1895, el a arătat prin experimente că razele catodice sunt un flux de particule încărcate negativ. Poate că Peren este fizicianul care a descoperit electronul?
În pragul lucrurilor grozave
Fizicianul și matematicianul George Stoney (Universitatea Regală Irlandeză, Dublin) a exprimat în 1874 o presupunere cu privire la caracterul discret al electricității. În ce an și de către cine a fost descoperit electronul? În cursul lucrărilor experimentale asupra electrolizei, D. Stoney a fost cel care a determinat valoarea sarcinii electrice minime (totuși, rezultatul obținut (10-20 C) a fost de 16 ori mai mic decât cea actuală). În 1891, un om de știință irlandez a numit unitatea de încărcare electrică elementară „electron” (din greaca veche„chihlimbar”).
Un an mai târziu, Hendrik Lawrence (Universitatea Leiden, Olanda) a formulat principalele prevederi ale teoriei sale electronice, conform cărora structura oricărei substanțe se bazează pe sarcini electrice discrete. Acești oameni de știință nu sunt considerați descoperitorii particulei, dar cercetările lor teoretice și practice au devenit o bază de încredere pentru viitoarea descoperire a lui Thomson.
Entuziast neobosit
Cu privire la întrebarea cine și când a descoperit electronul, enciclopediile oferă un răspuns clar și fără ambiguitate - Joseph John Thomson în 1897. Deci, care este meritul fizicianului englez?
Tatăl viitorului președinte al Societății Regale din Londra a fost vânzător de cărți și din copilărie i-a insuflat fiului său dragostea pentru cuvântul tipărit și dorința de cunoștințe noi. După ce a absolvit Colegiul Owens (din 1903 - Universitatea din Manchester) și Universitatea din Cambridge în 1880, tânărul matematician Joseph Thomson s-a alăturat Laboratorului Cavendish. Studiile experimentale l-au captivat complet pe tânărul om de știință. Colegii i-au remarcat neobosit, determinarea și entuziasmul extraordinar pentru munca practică.
În 1884, la vârsta de 28 de ani, Thomson a fost numit Director al Laboratorului, succedându-l pe Lord C. Rayleigh. Sub conducerea lui Thomson, laboratorul în următorii 35 de ani a devenit unul dintre cele mai mari centre ale fizicii mondiale. E. Rutherford, N. Bohr, P. Langevin și-au început călătoria de aici.
Atenție la detalii
Thomson și-a început munca în studiul razelor catodice verificând experimentepredecesorii lui. Pentru multe experimente s-au realizat echipamente speciale conform desenelor personale ale directorului laboratorului. După ce a primit confirmarea calitativă a experimentelor, Thomson nu s-a gândit să se oprească aici. El și-a văzut principala sarcină în determinarea cantitativă exactă a naturii razelor și a particulelor lor constitutive.
Noul tub, conceput pentru următoarele experimente, a inclus nu numai catodul obișnuit și electrozii de accelerare (sub formă de plăci și inele) cu o tensiune de deformare. Fluxul de corpusculi a fost direcționat către un ecran acoperit cu un strat subțire de materie care strălucea când particulele au lovit. Fluxul trebuia controlat de efectul combinat al câmpurilor electrice și magnetice.
Părți ale unui atom
Este greu să fii un pionier. Cu atât mai greu este să-ți aperi convingerile, care contravin conceptelor care s-au stabilit de milenii. Credința în tine, în echipa ta, l-a făcut pe Thomson persoana care a descoperit electronul.
Experiența a dat rezultate uimitoare. Masa particulelor s-a dovedit a fi de 2 mii de ori mai mică decât cea a ionilor de hidrogen. Raportul dintre sarcina unui corpuscul și masa sa nu depinde de debitul, de proprietățile materialului catodic sau de natura mediului gazos în care are loc descărcarea. S-a sugerat o concluzie care contrazice toate fundamentele: corpusculii sunt particule universale de materie din compoziția unui atom. Din când în când, Thomson a verificat cu sârguință și cu atenție rezultatele experimentelor și calculelor. Când nu a mai rămas nicio îndoială, a fost făcut un raport cu privire la natura razelor catodice către Societatea Regală din Londra. În primăvara anului 1897, atomula încetat să fie indivizibil. În 1906, Joseph Thomson a fost distins cu Premiul Nobel pentru fizică.
Necunoscut Johann Wiechert
Numele lui Johann Emil Wiechert, profesor de geofizică la Köningsbör și apoi la Universitatea Göttingen, un cercetător al seismografiei planetei noastre, este mai cunoscut în cercurile profesionale ale geologilor și geografilor. Dar el este familiar și fizicienilor. Aceasta este singura persoană pe care știința oficială, împreună cu Thomson, o recunoaște drept descoperitorul electronului. Și pentru a fi absolut precis, lucrarea care descrie experimentele și calculele lui Wiechert a fost publicată în ianuarie 1897 - cu patru luni mai devreme decât raportul englezului. Cine a descoperit electronul a fost deja decis din punct de vedere istoric, dar adevărul rămâne.
Pentru referință: Thomson nu a folosit termenul „electron” în niciuna dintre lucrările sale. A folosit numele „corpusculi”.
Cine a descoperit protonul, neutronul și electronul?
După descoperirea primei particule elementare, au început să se facă presupuneri cu privire la posibila structură a atomului. Unul dintre primele modele a fost propus chiar de Thomson. Un atom, spune el, este ca o bucată de budincă de stafide: particulele negative sunt încorporate într-un corp încărcat pozitiv.
În 1911, Ernest Rutherford (Noua Zeelandă, Marea Britanie) a sugerat că modelul atomului are o structură planetară. Doi ani mai târziu, el a înaintat o ipoteză despre existența unei particule încărcate pozitiv în nucleul unui atom și, după ce a obținut-o experimental, a numit-o proton. De asemenea, a prezis prezența în nucleu a unei particule neutre cu masa unui proton (neutronul a fost descoperit în 1932 de omul de știință englez J. Chadwick). În 1918, Joseph Thomson a predat conducerea laboratorului lui Ernest Rutherford.
Este necesar să spunem că descoperirea electronului ne-a permis să aruncăm o privire nouă asupra proprietăților electrice, magnetice și optice ale materiei. Este dificil de supraestimat rolul lui Thomson și al adepților săi în dezvoltarea fizicii atomice și nucleare.
