J.J.汤姆森

J.J.汤姆森,在全约瑟夫·约翰·汤姆逊爵士(1856年12月18日生于Cheetham山,近了曼彻斯特England-died 8月30日,1940年,剑桥,剑桥郡),英国物理学家曾帮助革新的知识原子结构被他发现了电子(1897)。他收到了诺贝尔奖1906年物理学奖,并于1908年被封为爵士。

教育和职业生涯早期

汤姆森是一个书商的儿子郊区曼彻斯特。当他只有14岁时,他进入了欧文斯学院,现在曼彻斯特大学。他是幸运的,与当时的大多数大学相比,欧文斯在实验提供了一些课程物理。1876年,他获得了奖学金三一学院,剑桥,他仍然为自己的余生。1880年他数学学士学位后,做实验研究的机会把他的卡文迪什实验室。他也开始发展的理论电磁。所提出的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦,电和磁性是相互关联的;定量的变化产生相应的变化。

及时识别汤姆森的科学成就社区选举是在1884年与他的同伴英国皇家学会伦敦和任命的主席物理学卡文迪什实验室。汤姆森进入物理学临界点在它的历史。19世纪伟大的发现后,在电、磁、和热力学在1880年代,许多物理学家说他们科学是我即将结束像一个疲惫的。然而,到了1900年,只有老人保守派持有这种观点,1914年新物理存在,这提高了,实际上,比它能回答更多的问题。新的物理是非常激动人心的人,幸运地从事它,看到它无限的可能性。大概不超过半打大物理学家与这种变化有关。虽然不是每个人都有相同的名称列出,大多数这些合格的法官将包括汤姆森。

电子的发现

汤姆森最重要的工作,只有在讲座普林斯顿大学在1896年,导致他在1897年结论所有的事,无论其来源,包含相同的粒子比原子更大规模的组成部分。他们现在正在叫电子,尽管他最初叫他们小体。他发现的结果是一个试图解决一个长期存在的争议有关的性质阴极射线,当一个发生电流是通过一个驱动的船从大部分的空气或其他气体被抽出。几乎所有的德国物理学家认为这些可见光线由发生在ether-a失重物质那么认为弥漫所有空间,他们无论是普通光线还是最近发现的x射线。英国和法国物理学家,另一方面,认为这些射线是带电粒子。通过应用一种改进的真空技术,汤森能够提出一个令人信服的论点,这些射线是由粒子组成的。此外,这些射线似乎是由相同的粒子,或小体,不管什么样的气体进行放电或什么样的金属被用作导体。汤姆森的结论,小体出现在各种各样的问题在未来三年加强当他发现小体与在其他ways-e.g产生相同的属性。,从热金属。汤姆森可能被描述为“分裂原子的人”第一次,虽然“芯片”可能是一个更好的词,在视图的大小和数量的电子。虽然有些原子包含许多电子,电子的总质量是永远的变换原子。

到世纪之交,大多数科学世界的完全接受汤姆森的深远的发现。1903年,他有机会扩大他的观点在亚原子粒子的行为自然现象时,在他的希里曼讲座耶鲁大学光,他建议一个不连续的理论;他的假设预示着阿尔伯特·爱因斯坦后来的理论光子。1906年,他获得了诺贝尔物理学奖,他的研究到电导电率气体;1908年,他被封为爵士。1909年,他是英国科学促进协会主席;1912年,他获得了勋章。

然而,汤森是不科学的隐士。在他最富有成果的年作为一个科学家,他管理的成功卡文迪什实验室。(在这里,他遇见了玫瑰伊丽莎白·佩吉特,他在1890年结婚。)他不仅管理研究项目还资助两个增加实验室建筑主要来自学生的学费,大学和学院的支持。除了的一个小政府授予皇家社会援助的所有英国大学和所有分支科学,卡文迪什实验室收到任何其他政府补贴,也有来自慈善企业或行业。的礼物一个忠诚的员工成为可能购买一个小的液态空气机必不可少的汤姆森的研究正射线,这大大增加了最近发现原子核的知识。

此外,汤森是一位杰出的老师;他的重要性在物理一样依赖他灵感的工作在别人那他自己。那群人聚集在他1895年至1914年间,来自世界各地,和工作在他的许多接受国外教授。七个诺贝尔奖授予那些在他的工作。这是在1910年与汤森卡文迪什实验室工作时,例如,欧内斯特·卢瑟福进行研究,导致了现代理解原子的内部结构。在这一过程中,卢瑟福原子模型取代所谓的葡萄干布丁模型提出的原子结构开尔文勋爵;后者被称为汤姆森原子模型因为汤姆森强有力的支持给了几年。

汤姆森非常认真地看待他的教学职责:他经常演讲基本类在早上和下午研究生。他认为教学有利于研究员,因为它要求他重新考虑基本思想,否则可能会被认为是理所当然的。他从不建议一个人进入一个新的研究领域,开始通过阅读工作已经完成。相反,汤森认为它明智,研究者首先阐明自己的观点。然后他可以安全地读别人的报告没有自己的观点影响的假设,他可能会发现很难摆脱。

汤姆森展示了他的广泛的利益以外的科学,他对政治的兴趣,目前的小说,戏剧,大学体育,和非技术方面的科学。虽然他不运动,他是一个热情的粉丝剑桥板球和橄榄球团队。但是他最大的兴趣物理外植物。他喜欢长距离的散步在农村,特别是在剑桥附近的丘陵地区,他寻找罕见植物标本为他精心设计的花园。1918年汤姆逊是三一学院的主人。这个位置,他直到他死后,给了他机会遇见很多年轻人躺在科学领域的利益。他喜欢这些会议,交了许多新朋友。

遗产

在很大程度上,是汤姆森原子物理学现代科学。核组织的研究继续即使到今天,进一步识别基本粒子都跟着他最杰出的成就,他在1897年发现电子的。虽然这种物理引起了许多理论问题,从一开始它迅速催生了技术和行业的实际应用。