El debat sobre qui va descobrir l'electró no s'ha calmat fins ara. En el paper del descobridor de la partícula elemental, a més de Joseph Thomson, alguns historiadors de la ciència veuen Hendrik Lorentz i Peter Zeeman, d' altres - Emil Wiechert, encara d' altres - Philip Lenard. Aleshores, qui és el científic que va descobrir l'electró?
Atom significa indivisible
El concepte d'"àtom" va ser introduït en ús pels filòsofs. L'antic pensador grec Leucip al segle V aC. e. va suggerir que tot el món està format per partícules diminutes. El seu alumne, Demòcrit, els va anomenar àtoms. Segons el filòsof, els àtoms són els "maons" de l'univers, indivisibles i eterns. Les propietats de les substàncies depenen de la seva forma i estructura externa: els àtoms de l'aigua corrent són suaus, els del metall tenen dents de perfil que donen duresa al cos.
El destacat científic rus M. V. Lomonosov, el fundador de la teoria atòmica-molecular, creia que en la composició de substàncies simples, els corpuscles (molècules) estan formats per un tipus d'àtoms, complexos, per diferents tipus.
Químic autodidacta John D alton (Manchester) el 1803, confiant endades experimentals i, prenent la massa dels àtoms d'hidrogen com a unitat convencional, va establir les masses atòmiques relatives d'alguns elements. La teoria atomista de l'anglès va ser de gran importància per al desenvolupament posterior de la química i la física.
Qui va descobrir l'electró?
A principis del segle XX, s'havien acumulat una sèrie de dades experimentals que demostraven la complexitat de l'estructura de l'àtom. Aquests inclouen el fenomen de l'efecte fotoelèctric (G. Hertz, A. Stoletov 1887), el descobriment del càtode (Yu. Plyukker, V. Kruks, 1870) i els raigs X (V. Roentgen, 1895), la radioactivitat (A. Becquerel, 1896).
Els científics que van treballar amb raigs catòdics es van dividir en dos camps: alguns van assumir la naturalesa ondulatòria del fenomen, d' altres - corpusculars. Els resultats tangibles van ser aconseguits pel professor de l'Escola Normal Superior (Lille, França) Jean Baptiste Peren. El 1895, va demostrar mitjançant experiments que els raigs catòdics són un corrent de partícules carregades negativament. Potser Peren és el físic que va descobrir l'electró?
A punt de grans coses
El físic i matemàtic George Stoney (Royal Irish University, Dublín) l'any 1874 va fer una hipòtesi sobre la discreció de l'electricitat. En quin any i per qui va ser descobert l'electró? En el curs del treball experimental sobre electròlisi, va ser D. Stoney qui va determinar el valor de la càrrega elèctrica mínima (no obstant això, el resultat obtingut (10-20 C) va ser 16 vegades menor que la real). El 1891, un científic irlandès va anomenar la unitat de càrrega elèctrica elemental "electró" (del grec antic"ambre").
Un any més tard, Hendrik Lawrence (Universitat de Leiden, Països Baixos) va formular les principals disposicions de la seva teoria electrònica, segons la qual l'estructura de qualsevol substància es basa en càrregues elèctriques discretes. Aquests científics no es consideren el descobridor de la partícula, però la seva investigació teòrica i pràctica es va convertir en una base fiable per al futur descobriment de Thomson.
Entusiasta implacable
A la pregunta de qui i quan es va descobrir l'electró, les enciclopèdies donen una resposta clara i inequívoca: Joseph John Thomson el 1897. Quin és, doncs, el mèrit del físic anglès?
El pare del futur president de la Royal Society de Londres era llibreter i des de petit va inculcar al seu fill l'amor per la paraula impresa i l'anhel de nous coneixements. Després de graduar-se a l'Owens College (des de 1903 - la Universitat de Manchester) i a la Universitat de Cambridge el 1880, el jove matemàtic Joseph Thomson es va incorporar al Laboratori Cavendish. Els estudis experimentals van captivar completament el jove científic. Els companys van destacar la seva infatigabilitat, determinació i entusiasme extraordinari pel treball pràctic.
El 1884, als 28 anys, Thomson va ser nomenat Director del Laboratori, succeint a Lord C. Rayleigh. Sota el lideratge de Thomson, el laboratori s'ha convertit en els propers 35 anys en un dels centres més grans de la física mundial. E. Rutherford, N. Bohr, P. Langevin van començar el seu viatge des d'aquí.
Atenció als detalls
Thomson va començar el seu treball sobre l'estudi dels raigs catòdics comprovant experimentsels seus predecessors. Per a molts experiments, es van fer equips especials segons els dibuixos personals del director del laboratori. Després d'haver rebut la confirmació qualitativa dels experiments, Thomson no va pensar en aturar-se aquí. Va veure la seva tasca principal en la determinació quantitativa exacta de la naturalesa dels raigs i les seves partícules constitutives.
El nou tub, dissenyat per als experiments següents, incloïa no només el càtode habitual i els elèctrodes acceleradors (en forma de plaques i anells) amb una tensió deflectora. El flux de corpuscles es va dirigir a una pantalla coberta amb una fina capa de matèria que brillava quan les partícules van colpejar. Se suposava que el flux estava controlat per l'efecte combinat dels camps elèctrics i magnètics.
Parts d'un àtom
És difícil ser un pioner. Encara és més difícil defensar les pròpies conviccions, que van en contra dels conceptes establerts des de fa mil·lennis. La fe en tu mateix, en el teu equip, va fer de Thomson la persona que va descobrir l'electró.
L'experiència va donar resultats sorprenents. La massa de les partícules va resultar ser 2 mil vegades menor que la dels ions d'hidrogen. La relació entre la càrrega d'un corpuscle i la seva massa no depèn del cabal, de les propietats del material del càtode o de la naturalesa del medi gasós en què es produeix la descàrrega. Es va suggerir una conclusió que contradeia tots els fonaments: els corpuscles són partícules universals de matèria en la composició d'un àtom. Una rere altra vegada, Thomson va comprovar amb diligència i cura els resultats dels experiments i càlculs. Quan ja no quedava cap dubte, es va fer un informe sobre la naturalesa dels raigs catòdics a la Royal Society de Londres. A la primavera de 1897, l'àtomva deixar de ser indivisible. El 1906, Joseph Thomson va rebre el Premi Nobel de Física.
Desconegut Johann Wiechert
El nom de Johann Emil Wiechert, professor de geofísica a Köningsbör i després a la Universitat de Göttingen, investigador de la sismografia del nostre planeta, és més conegut en els cercles professionals de geòlegs i geògrafs. Però també és familiar per als físics. Aquesta és l'única persona que la ciència oficial, juntament amb Thomson, reconeix com el descobridor de l'electró. I per ser absolutament precisos, el treball que descriu els experiments i càlculs de Wiechert es va publicar el gener de 1897, quatre mesos abans que l'informe de l'anglès. Històricament ja s'ha decidit qui va descobrir l'electró, però el fet continua sent.
Com a referència: Thomson no va utilitzar el terme "electró" en cap de les seves obres. Va utilitzar el nom "corpúscles".
Qui va descobrir el protó, el neutró i l'electró?
Després del descobriment de la primera partícula elemental, es van començar a fer hipòtesis sobre la possible estructura de l'àtom. Un dels primers models va ser proposat pel mateix Thomson. Un àtom, diu, és com un tros de budín de panses: les partícules negatives estan incrustades en un cos carregat positivament.
El 1911, Ernest Rutherford (Nova Zelanda, Gran Bretanya) va suggerir que el model de l'àtom té una estructura planetària. Dos anys més tard, va plantejar una hipòtesi sobre l'existència d'una partícula carregada positivament al nucli d'un àtom i, després d'haver-la obtingut experimentalment, la va anomenar protó. També va predir la presència al nucli d'una partícula neutra amb la massa d'un protó (el neutró va ser descobert l'any 1932 pel científic anglès J. Chadwick). El 1918, Joseph Thomson va cedir la gestió del laboratori a Ernest Rutherford.
Cal dir que el descobriment de l'electró ens va permetre fer una nova mirada a les propietats elèctriques, magnètiques i òptiques de la matèria. És difícil sobreestimar el paper de Thomson i els seus seguidors en el desenvolupament de la física atòmica i nuclear.
