Джоузеф Джон Томсън
Физик, 1856 – 1940
Произход: Англия, богато интелектуално семейство
Образование: частно училище, технически науки в университета в Манчестър, математика в Тринити колидж – Кеймбридж
Постижения: откривател на електрона, откривател на изотопите, изобретател на мас-спектрометъра, дългогодишен ръководител на Кавендишката лаборатория и учител на много от най-известните физици в света
Награди: Нобелова награда за физика – 1906
Знаем всичко за електрона и го експлоатираме, но никой не го е виждал. Той не просто е малък, а структурата му е такава, че само математически може да се предполага къде се намира проклетията в „електронния облак”, който сама образува.
През 1897, когато Джоузеф Джон Томсън го открива, физиците са магьосници като сега – отиват отвъд границите на въображението и работят с магически реалности. Как иначе да наречем електрона, който спокойно минава през два процепа едновременно, без да му пука, че така руши представата за света като нормално място. Резонен е въпросът как Томсън го открива, без могъщи инструменти. А ако сме слепи, как разбираме, че минава красива жена? По страничните ефекти – ритъм на токчета, облак парфюм…
В края на 19 век идеите за градивните частици на материята са като тези преди 23 – 25 века в Индия – атомизмът на джайнистите и визиите на Левкип и Демокрит в Гърция. Те предполагат, че има малка, невидима първична тухла, която изгражда Вселената. Пръв Демокрит я нарича атом – „неделим”.
Тази представа властва до времето на Томсън, обаче се смята, че, тъй като водородът е най-лек, неговият атом е градивната единица. Но има ред проблеми, включително катодните лъчи, които се излъчват от отрицателния полюс при определени условия. Защо ги има и каква е природата им? Точно с тях експериментира Томсън и изчисленията го карат да каже – тук има нещо абсолютно ненормално. Сметките показват, че или зарядът на частиците в катодните лъчи е огромен, или теглото им е към 1 100 пъти по-малко от водородния атом. Първото не се съгласува с реалността, второто – с вековните представи. То означава, че в тъканата на Вселената е скрита частица, далеч по-малка от атома на водорода.
Като разумен англичанин, Томсън отрича не реалността, а представите. И прави истинска научна революция. Оказва се, че атомът е делим и има сложна структура. Да, като пионер в квантовия свят, той не е съвсем наясно кое там какво е и как се случва. Нарича новите частици „корпускули”, но скоро възприема понятието „електрон”, предложено през 1891 от Джордж Стоуни като „фундаментална единица за количество енергия”. Думата „електрон” е гръцка и значи „кехлибар”.
Възниква и въпросът за структурата на атома, след като не е неделим. Томсън предлага теорията „Сливов пудинг” – атомът е положително заредена сърцевина, върху която са пръснати отрицателно заредените електрони, както сливите върху пудинга. Този модел издържа няколко години, до появата на „орбиталния модел“ на ученика му Ръдърфорд.
Джоузеф Джон Томсън е роден през 1856 в Манчестър. Три поколения назад Томсънови търгуват с антикварни книги. Дж. Дж. е любопитно дете, учи с лекота и иска да стане инженер. В колежа „Оуенс“ детето-чудо е само на 14, а когато баща му умира, получава стипендия. На 20 Томсън е инженер, но го насочват да учи математика и теоретична физика в Кембридж. Той е привърженик на чистата наука и обяснява: „Изследванията в приложната наука водят до реформи, а тези в чистата – до революции. И то революции, които…..дават много печеливши неща – особено ако си на печелившата страна”.
През 1906, заради откритията, свързани с електрона, Дж. Дж. Томсън получава Нобел за физика. Той е на 50, женен за своя бивша студентка, синът му после също има Нобел за физика, както и 7 от учениците му в Кавендишката лаборатория на Кембридж, която поема още на 27.
Макар да е донякъде схванат в ръцете, Томсън е отличен експериментатор и измисля опити с неща като стъклена тръбичка и канап. Чудесен преподавател и администратор, изглежда леко суховат, но е събеседник с чувство за хумор и много странични интереси. Нищо не разбира само от музика –но се интересува от политика, научна фантастика, театър, академични спортове. Поддържа добри отношения с бога и ходи на църква. Най-голямата му страст след науката обаче е градинарството.
От 1906 до 1914 е вторият голям бум в научната му работа – занимава се с ефектите на положителния полюс, анода, открива изотопите и измисля прадядото на апарата, познат като мас-спектроскоп.
Джоузеф Джон Томсън умира през 1940, на 83. Погребан е с почести в Уестминстърското абатство, където британците полагат само най-великите, там никой не може да се уреди чрез земни връзки.
* Становищата, изказани в рубриката „Мнение“, могат да не отразяват позицията на Свободна Европа
