Thomson, Joseph John

1995/08/02 Azkune Mendia, Iñaki - Elhuyar Fundazioa | Kaltzada, Pili - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

• Biografiak

(1856-1940)

Físic britànic nascut en Cheetham Hille, prop de Manchester el 18 de desembre de 1856. Als catorze anys comença els estudis d'enginyer escolar de Manchester, però aviat se li dóna la tendència a la física.

En 1876 va viatjar a Cambridge amb una beca i allí va passar els anys fins a la seva mort. Va acabar la seva carrera com a matemàtic. Després en 1884, quan només tenia vint-i-sis anys, va ser professor de física per la jubilació de John Rayleigh. Va assumir la responsabilitat del laboratori Cavendish i va ser un bon director en física subatòmica en el segle XX. A principis del segle XX Gran Bretanya va ser pionera.

Thomson va començar a treballar la teoria de les radiacions electromagnètiques de Maxwell i d'aquí va arribar als raigs catòdics. Aquests raigs eren una nova forma de radiació, ja que no eren electromagnètics. William Crookes i altres físics van demostrar que els raigs catòdics eren partícules carregades negativament, ja que el camp magnètic desviava els raigs. Aquesta prova no era completa. Per a això, el camp elèctric també havia de desviar els raigs si estaven formats per partícules realment carregades.

Thomson va demostrar en 1897 que el camp elèctric desviava els raigs catòdics utilitzant els tubs amb la fallada més perfecta possible. Des de llavors s'ha considerat que els raigs catòdics són partícules carregades negativament. Thomson a més va mesurar la relació entre la càrrega i la massa de les partícules dels raigs catòdics.

Segons les lleis electroquímiques de Faraday, si la càrrega elèctrica era el mínim dels ions, la massa de la partícula dels raigs catòdics era molt de menor que la de l'àtom d'hidrogen. Per tant, les partícules dels raigs catòdics eren molt més petites que els àtoms i per primera vegada es podria començar a parlar de partícules subatòmiques.

Aquestes partícules subatòmiques van ser acceptades com a unitats de corrent elèctric. George Stoney havia proposat la paraula electró per a la hipotètica unitat elèctrica i Hendrik Lorentz la va aplicar a les partícules dels raigs catòdics. Com l'últim assaig per a demostrar la presència d'aquestes partícules en els raigs catòdics va ser realitzat per Thomson, qui va demostrar que la grandària de les partícules era cada vegada menor que l'àtom, el descobriment de l'electró s'atribueix a Thomson. Avui sabem a més que la massa de l'electró és 1.837 vegades menor que la de l'àtom d'hidrogen.

Per a Thomson l'electró era un component universal de la matèria, per la qual cosa va formular una de les primeres teories sobre l'estructura interna de l'àtom. Per a Thomson l'àtom era una esfera d'electricitat positiva en la qual se situaven els electrons negatius neutralitzant la càrrega positiva. Aquesta teoria inicial va ser ràpid substituïda per una altra ideada per Ernest Rutherford, estudiant de Thomson. La teoria de Rutherford era, lògicament, més completa i útil.

En 1906 Thomson va rebre el Premi Nobel de Física pels seus treballs amb l'electró. En 1908 va obtenir el títol de Sir. En el camp dels premis cal dir que Thomson va ensenyar a alumnes famosos i set d'ells anaven a rebre després el Premi Nobel.

Des de 1906 es va fer càrrec dels canals de raigs Thomson, els raigs que Eugen Goldstein va trobar vint anys abans. En formar un flux d'ions carregat positivament, els va denominar raigs positius.

Thomson va desviar aquests raigs canals per camps magnètics i elèctrics. Els ions amb diferent proporció càrrega/massa imprimien diferents aspectes de la placa fotogràfica. En 1912 va poder comprovar que els ions del gas neó queien a dos punts diferents, com si es tractés d'una mescla d'ions de dos tipus: la càrrega, la massa o ambdues, com una mescla d'ions diferents. Frederick Soddy va suggerir que podia haver-hi isòtops. Els isòtops són àtoms la massa dels quals és exclusivament atòmica.

Thomson va recollir en el seu assaig les petjades del que el neó podia contenir isòtops. Després, el seu alumne Francis William Aston va donar continuïtat a aquestes recerques, demostrant amb claredat l'existència dels isòtops.

Thomson va ser tu el 30 d'agost de 1940 a Cambridge, la vespra de la famosa batalla d'Anglaterra. El seu cos va ser enterrat en l'abadia de Westminster, al costat de la tomba de Newton.