Elektronu kimin keşfettiği tartışması şimdiye kadar azalmadı. Temel parçacığın keşfedicisi rolünde, Joseph Thomson'ın yanı sıra, bazı bilim tarihçileri Hendrik Lorentz ve Peter Zeeman'ı, diğerleri - Emil Wiechert, yine de diğerleri - Philip Lenard'ı görüyor. Peki elektronu keşfeden bilim adamı kim?
Atom bölünemez demektir
"Atom" kavramı filozoflar tarafından kullanılmaya başlandı. MÖ 5. yüzyılda antik Yunan düşünürü Leucippus. e. Dünyadaki her şeyin küçük parçacıklardan oluştuğunu öne sürdü. Öğrencisi - Democritus, onlara atom dedi. Filozofa göre atomlar evrenin "tuğlaları"dır, bölünmez ve ebedidir. Maddelerin özellikleri şekillerine ve dış yapılarına bağlıdır: Akan suyun atomları pürüzsüzdür, metallerinki ise vücuda sertlik veren profil dişlere sahiptir.
Atomik-moleküler teorinin kurucusu olan seçkin Rus bilim adamı M. V. Lomonosov, basit maddelerin bileşiminde, zerreciklerin (moleküllerin) tek tip atomdan, karmaşık - farklı türlerden oluştuğuna inanıyordu.
Kendi kendini yetiştirmiş kimyager John D alton (Manchester), 1803'tedeneysel veriler ve geleneksel bir birim olarak hidrojen atomlarının kütlesini alarak, bazı elementlerin bağıl atom kütlelerini belirledi. İngiliz atom teorisi, kimya ve fiziğin daha da gelişmesi için büyük önem taşıyordu.
Elektronu kim keşfetti?
20. yüzyılın başlarında, atomun yapısının karmaşıklığını kanıtlayan bir dizi deneysel veri birikmişti. Bunlar, fotoelektrik etki fenomenini (G. Hertz, A. Stoletov 1887), katodun keşfini (Yu. Plyukker, V. Kruks, 1870) ve X-ışını (V. Roentgen, 1895) ışınlarını, radyoaktiviteyi (A) içerir.. Becquerel, 1896).
Katot ışınlarıyla çalışan bilim adamları iki kampa ayrıldı: bazıları fenomenin dalga doğasını üstlendi, diğerleri - cisimcik. Yüksek Normal Okulu (Lille, Fransa) profesörü Jean Baptiste Peren tarafından somut sonuçlar elde edildi. 1895 yılında yaptığı deneylerle katot ışınlarının negatif yüklü parçacıklardan oluşan bir akım olduğunu gösterdi. Belki Peren elektronu keşfeden fizikçidir?
Harika şeylerin eşiğinde
Fizikçi ve matematikçi George Stoney (Kraliyet İrlanda Üniversitesi, Dublin) 1874'te elektriğin ayrıklığı hakkında bir varsayımı dile getirdi. Elektron hangi yılda ve kim tarafından keşfedildi? Elektroliz üzerine deneysel çalışma sırasında, minimum elektrik yükünün değerini belirleyen D. Stoney'di (ancak elde edilen sonuç (10-20C) gerçek olanı). 1891'de İrlandalı bir bilim adamı, temel elektrik yükü birimini "elektron" olarak adlandırdı (eski Yunan"kehribar").
Bir yıl sonra, Hendrik Lawrence (Leiden Üniversitesi, Hollanda), elektronik teorisinin ana hükümlerini formüle etti, buna göre herhangi bir maddenin yapısı ayrık elektrik yüklerine dayanıyordu. Bu bilim adamları, parçacığın kaşifi olarak kabul edilmezler, ancak teorik ve pratik araştırmaları, Thomson'ın gelecekteki keşfi için güvenilir bir temel haline geldi.
Acımasız Meraklı
Elektronun kim ve ne zaman keşfedildiği sorusuna, ansiklopediler açık ve net bir cevap verir - 1897'de Joseph John Thomson. Peki İngiliz fizikçinin değeri nedir?
Royal Society of London'ın müstakbel başkanının babası bir kitapçıydı ve çocukluğundan beri oğluna basılı sözcüklere karşı bir sevgi ve yeni bilgiler için bir özlem aşıladı. Owens College'dan (1903'ten beri - Manchester Üniversitesi) ve 1880'de Cambridge Üniversitesi'nden mezun olduktan sonra, genç matematikçi Joseph Thomson Cavendish Laboratuvarı'na katıldı. Deneysel çalışmalar genç bilim insanını tamamen büyüledi. Meslektaşları onun yorulmak bilmezliğini, kararlılığını ve pratik çalışma konusundaki olağanüstü coşkusunu kaydetti.
1884'te, 28 yaşındayken, Thomson, Lord C. Rayleigh'in yerini alarak Laboratuar Direktörü olarak atandı. Thomson liderliğindeki laboratuvar, önümüzdeki 35 yılda dünya fiziğinin en büyük merkezlerinden biri haline geldi. E. Rutherford, N. Bohr, P. Langevin yolculuklarına buradan başladılar.
Ayrıntılara dikkat
Thomson, deneyleri kontrol ederek katot ışınları çalışmasıyla ilgili çalışmalarına başladıonun öncülleri. Birçok deney için laboratuvar direktörünün kişisel çizimlerine göre özel ekipman yapılmıştır. Deneylerin niteliksel onayını alan Thomson, orada durmayı düşünmedi. Ana görevini, ışınların ve onları oluşturan parçacıkların doğasının niceliksel olarak tam olarak belirlenmesinde gördü.
Aşağıdaki deneyler için tasarlanan yeni tüp, yalnızca normal katot ve saptırma voltajına sahip hızlandırıcı elektrotları (plakalar ve halkalar şeklinde) içermiyordu. Parçacıkların akışı, parçacıklar çarptığında parlayan ince bir madde tabakasıyla kaplı bir ekrana yönlendirildi. Akışın, elektrik ve manyetik alanların birleşik etkisi ile kontrol edilmesi gerekiyordu.
Bir atomun parçaları
Öncü olmak zor. Binlerce yıldır yerleşik olan kavramlara aykırı olan inançları savunmak daha da zordur. Kendinize ve ekibinize olan inancınız Thomson'ı elektronu keşfeden kişi yaptı.
Deneyim çarpıcı sonuçlar verdi. Parçacıkların kütlesinin, hidrojen iyonlarınınkinden 2 bin kat daha az olduğu ortaya çıktı. Bir cismin yükünün kütlesine oranı, akış hızına, katot malzemesinin özelliklerine veya boşalmanın meydana geldiği gazlı ortamın doğasına bağlı değildir. Tüm temellerle çelişen bir sonuç önerildi: Parçacıklar, bir atomun bileşimindeki evrensel madde parçacıklarıdır. Thomson defalarca deneylerin ve hesaplamaların sonuçlarını özenle ve dikkatle kontrol etti. Hiç şüphe kalmadığında, Royal Society of London'a katot ışınlarının doğası hakkında bir rapor sunuldu. 1897 baharında atombölünmez olmaktan çıktı. 1906'da Joseph Thomson, Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü.
Bilinmeyen Johann Wiechert
Köningsbör'de jeofizik profesörü ve ardından Göttingen Üniversitesi'nde gezegenimizin sismografisi araştırmacısı olan Johann Emil Wiechert'in adı, profesyonel jeolog ve coğrafyacı çevrelerinde daha iyi biliniyor. Ama aynı zamanda fizikçilere de aşinadır. Resmi bilimin Thomson'la birlikte elektronun kaşifi olarak kabul ettiği tek kişi budur. Ve kesinlikle kesin olmak gerekirse, Wiechert'in deneylerini ve hesaplamalarını açıklayan çalışma, İngiliz'in raporundan dört ay önce, Ocak 1897'de yayınlandı. Elektronu kimin keşfettiği zaten tarihsel olarak kararlaştırıldı, ancak gerçek devam ediyor.
Referans için: Thomson hiçbir çalışmasında "elektron" terimini kullanmadı. "Ceset" adını kullandı.
Proton, nötron ve elektronu kim keşfetti?
İlk temel parçacığın keşfinden sonra, atomun olası yapısı hakkında varsayımlar yapılmaya başlandı. İlk modellerden biri Thomson tarafından önerildi. Bir atom, diyor, bir parça kuru üzümlü puding gibidir: Negatif parçacıklar, pozitif yüklü bir gövdeye gömülüdür.
1911'de Ernest Rutherford (Yeni Zelanda, Büyük Britanya) atom modelinin gezegensel bir yapıya sahip olduğunu öne sürdü. İki yıl sonra, bir atomun çekirdeğinde pozitif yüklü bir parçacığın varlığı hakkında bir hipotez ortaya koydu ve deneysel olarak elde ettikten sonra ona proton adını verdi. Ayrıca proton kütlesine sahip nötr bir parçacığın çekirdeğindeki varlığını da öngördü (nötron, 1932'de İngiliz bilim adamı J. Chadwick tarafından keşfedildi). 1918'de Joseph Thomson, laboratuvarın yönetimini Ernest Rutherford'a devretti.
Elektronun keşfinin maddenin elektriksel, manyetik ve optik özelliklerine yeni bir bakış atmamızı sağladığını söylemeye gerek var mı? Atom ve nükleer fiziğin gelişiminde Thomson ve takipçilerinin rolünü abartmak zordur.
