J.J. Thomson

J.J. Thomson , i sin helhet Sir Joseph John Thomson , (född 18 december 1856, Cheetham Hill, nära Manchester , England - dog Augusti 30, 1940, Cambridge, Cambridgeshire), engelsk fysiker som hjälpte revolutionera kunskapen om atomstruktur genom sin upptäckt av elektronen (1897). Han fick Nobelpriset för fysik 1906 och blev riddare 1908.

vad är meningen med yin yang

Utbildning och tidig karriär

Thomson var son till en bokhandlare i en förort till Manchester. När han bara var 14 gick han in i Owens College, nu University of Manchester. Han hade turen att Owens, i motsats till de flesta högskolor vid den tiden, gav några kurser i experiment fysik . År 1876 erhöll han stipendium vid Trinity College, Cambridge, där han stannade resten av sitt liv. Efter att ha tagit sin B.A. examen i matematik 1880 drog möjligheten att göra experimentell forskning honom till Cavendish Laboratory. Han började också utveckla teorin om elektromagnetism. Som framgår av James Clerk Maxwell var elektricitet och magnetism inbördes förbundna; kvantitativa förändringar i en producerade motsvarande förändringar i den andra.



Snabbt erkännande av Thomsons prestation av det vetenskapliga gemenskap kom 1884 med sitt val som stipendiat till Royal Society of London och utnämning till ordförande för fysik vid Cavendish Laboratory. Thomson gick in i fysik vid en kritisk punkt i sin historia. Efter 1800-talets stora upptäckter inom elektricitet, magnetism och termodynamik sa många fysiker på 1880-talet att deras vetenskap tog slut som en utmattad gruva. År 1900 var det dock bara äldre konservativa höll denna uppfattning, och 1914 fanns en ny fysik som faktiskt väckte fler frågor än den kunde svara på. Den nya fysiken var väldigt spännande för dem som, turen att vara engagerade i den, såg dess gränslösa möjligheter. Förmodligen inte mer än ett halvt dussin stora fysiker var associerade med denna förändring. Även om inte alla skulle ha listat samma namn, skulle majoriteten av de som var kvalificerade att döma ha inkluderat Thomson.



Upptäckten av elektronen

Thomsons viktigaste arbetssätt, som endast avbröts för föreläsningar vid Princeton University 1896, var det som ledde honom 1897 till slutsatsen att alla materia oavsett källa, innehåller partiklar av samma slag som är mycket mindre massiva än de atomer som de utgör en del av. De kallas nu elektroner, även om han ursprungligen kallade dem kroppar. Hans upptäckt var resultatet av ett försök att lösa en långvarig kontrovers angående katodstrålarnas natur, som inträffar när en elektrisk ström drivs genom ett fartyg från vilket det mesta av luften eller annan gas har pumpats ut. Nästan alla tyska fysiker vid den tiden hävdade att dessa synliga strålar producerades genom förekomst i etern - ett viktlöst ämne som sedan trodde att genomsyra hela rymden - men att de varken var vanligt ljus eller det nyligen upptäckta Röntgenstrålar . Brittiska och franska fysiker, å andra sidan, trodde att dessa strålar var elektrifierade partiklar. Genom att använda en förbättrad vakuumteknik kunde Thomson framföra ett övertygande argument att dessa strålar var sammansatta av partiklar. Dessutom tycktes dessa strålar bestå av samma partiklar eller kroppar, oavsett vilken typ av gas som bar den elektriska urladdningen eller vilka metaller som användes som ledare. Thomsons slutsats att kropparna fanns i all slags materia stärktes under de närmaste tre åren när han fann att kroppar med samma egenskaper kunde produceras på andra sätt - t.ex. från heta metaller. Thomson kan beskrivas som mannen som splittrade atomen för första gången, även om flisad kan vara ett bättre ord, med tanke på elektronernas storlek och antal. Även om vissa atomer innehåller många elektroner är elektronernas totala massa aldrig så mycket som 1/1 000 av atomens.

J.J. Thomson: katodstrålerör

J.J. Thomson: katodstrålerör Katodstrålerör som användes av J.J. Thomson att upptäcka elektronen. Science Museum London



Vid sekelskiftet hade större delen av den vetenskapliga världen accepterat Thomsons långtgående upptäckt. 1903 fick han tillfälle att förstärka sina åsikter om beteendet hos subatomära partiklar i naturfenomen när han i sina Silliman-föreläsningar vid Yale universitet , föreslog han en diskontinuerlig ljusteori; hans hypotes förskuggade Albert Einsteins senare teori om fotoner. 1906 fick han Nobelpriset för fysik för sina undersökningar om gasers elektriska ledningsförmåga; 1908 blev han till riddare; 1909 utsågs han till president för British Association for the Advancement of Science; och 1912 fick han Order of Merit.

Thomson var dock inte på något sätt en vetenskaplig enstöring. Under sina mest fruktbara år som forskare var han administrativ chef för det mycket framgångsrika Cavendish Laboratory. (Det var där han träffade Rose Elizabeth Paget, som han gifte sig 1890.) Han administrerade inte bara forskningsprojekten utan finansierade också två tillägg till laboratoriebyggnaderna främst från studenternas avgifter, med lite stöd från universitetet och högskolorna. Förutom sin andel av ett litet statligt bidrag till Royal Society för att hjälpa alla brittiska universitet och alla vetenskapsgrenar, fick Cavendish Laboratory inget annat statligt stöd, och det fanns inga bidrag från välgörenhetsföretag eller industri. En gåva från en hängiven anställd gjorde det möjligt att köpa en liten vätske-luftmaskin som var nödvändig för Thomsons forskning om positiva strålar, vilket kraftigt ökade kunskapen om de nyligen upptäckta atomkärnorna.

vilken ö är känd för sina moai-statyer

Thomson var dessutom en enastående lärare; hans betydelse i fysik berodde nästan lika mycket på det arbete han inspirerade hos andra som på det han själv gjorde. Gruppen män som han samlade omkring honom mellan 1895 och 1914 kom från hela världen, och efter att ha arbetat under honom accepterade många professurer utomlands. Sju Nobelpriser delades ut till dem som arbetade under honom. Det var till exempel under arbetet med Thomson vid Cavendish Laboratory 1910 att Ernest Rutherford utförde forskningen som ledde till en modern förståelse av atomens interna struktur. I processen, den Rutherford atommodell ersatte den så kallade plommonpuddingmodellen med atomstruktur som föreslogs av Lord Kelvin; den senare är känd som Thomsons atommodell på grund av det starka stöd som Thomson gav den i några år.



Thomson tog sina läraruppgifter mycket seriöst: han föreläste regelbundet för elementära klasser på morgonen och för doktorander på eftermiddagen. Han ansåg att undervisning var till hjälp för en forskare, eftersom det krävde att han skulle ompröva grundläggande idéer som annars skulle ha kunnat tas för givet. Han rådde aldrig en man som går in i ett nytt forskningsfält att börja med att läsa det redan utförda arbetet. Snarare tyckte Thomson att det var klokt att forskaren först klargjorde sina egna idéer. Då kunde han säkert läsa andras rapporter utan att ha sina egna åsikter påverkade av antaganden som han kunde ha svårt att kasta bort.

Sir J.J. Thomson

Sir J.J. Thomson Sir J.J. Thomson, detalj av en blyertsteckning av Walter Monnington, 1932; i National Portrait Gallery, London. Med tillstånd av National Portrait Gallery, London

Thomson demonstrerade sitt breda utbud av intressen utanför vetenskapen genom sitt intresse för politik, aktuell fiktion, drama, universitetsidrott och vetenskapens icke-tekniska aspekter. Även om han inte var atletisk var han ett entusiastiskt fan av Cambridge cricket- och rugbylagen. Men hans största intresse utanför fysiken var växter. Han njöt av långa promenader på landsbygden, särskilt i kuperade områden nära Cambridge, där han sökte efter sällsynta botaniska exemplar för sin utarbetade trädgård. År 1918 blev Thomson mästare på Trinity College. Denna position, där han stannade fram till sin död, gav honom möjlighet att träffa många unga män vars intressen låg utanför vetenskapens område. Han njöt av dessa möten och fick många nya vänner.



Arv

Till stor del var det Thomson som gjorde atomfysik till en modern vetenskap. Studierna av kärnkraftsorganisation som fortsätter till och med i dag och den ytterligare identifieringen av elementära partiklar följde alla hans mest framstående bedrift, hans upptäckt av elektronen 1897. Även om denna fysik har väckt många teoretiska frågor, gav den från början snabbt praktiska tillämpningar inom teknik och industri.

vad är en definition av kallt krig