الجدل حول من اكتشف الإلكترون لم يهدأ حتى الآن. في دور مكتشف الجسيم الأولي ، إلى جانب جوزيف طومسون ، يرى بعض مؤرخي العلوم هندريك لورنتز وبيتر زيمان ، وآخرون - إميل ويتشر ، وآخرون - فيليب لينارد. إذن من هو العالم الذي اكتشف الإلكترون؟
ذرة تعني غير قابل للتجزئة
تم تقديم مفهوم "الذرة" للاستخدام من قبل الفلاسفة. المفكر اليوناني القديم Leucippus في القرن الخامس قبل الميلاد. ه. اقترح أن كل شيء في العالم يتكون من جزيئات صغيرة. طالبه - ديموقريطوس ، دعاهم ذرات. وفقًا للفيلسوف ، الذرات هي "لبنات" الكون ، غير قابلة للتجزئة وأبدية. تعتمد خصائص المواد على شكلها وبنيتها الخارجية: ذرات المياه المتدفقة ملساء ، وذرات المعدن لها أسنان جانبية تضفي صلابة على الجسم.
العالم الروسي البارز M. V. Lomonosov ، مؤسس النظرية الجزيئية الذرية ، يعتقد أنه في تكوين المواد البسيطة ، تتكون الجسيمات (الجزيئات) من نوع واحد من الذرات ، معقدة - بأنواع مختلفة.
عالم الكيمياء العصامي جون دالتون (مانشستر) عام 1803 ، بالاعتماد علىالبيانات التجريبية ، وأخذ كتلة ذرات الهيدروجين كوحدة تقليدية ، حددت الكتل الذرية النسبية لبعض العناصر. كانت النظرية الذرية للرجل الإنجليزي ذات أهمية كبيرة لزيادة تطوير الكيمياء والفيزياء.
من اكتشف الإلكترون؟
مع بداية القرن العشرين ، تم تجميع عدد من البيانات التجريبية ، مما يثبت مدى تعقيد بنية الذرة. وتشمل هذه ظاهرة التأثير الكهروضوئي (G. Hertz ، A. Stoletov 1887) ، واكتشاف الكاثود (Yu. Plyukker ، V. Kruks ، 1870) والأشعة السينية (V. بيكريل ، 1896).
العلماء الذين عملوا مع أشعة الكاثود انقسموا إلى معسكرين: افترض البعض الطبيعة الموجية للظاهرة ، والبعض الآخر - جسماني. تم تحقيق نتائج ملموسة من قبل الأستاذ في المدرسة العادية العليا (ليل ، فرنسا) جان بابتيست بيرين. في عام 1895 ، أظهر من خلال التجارب أن أشعة الكاثود عبارة عن تيار من الجسيمات سالبة الشحنة. ربما بيرين هو الفيزيائي الذي اكتشف الإلكترون؟
على وشك الأشياء العظيمة
عبر الفيزيائي وعالم الرياضيات جورج ستوني (الجامعة الأيرلندية الملكية ، دبلن) في عام 1874 عن افتراض حول تقطّف الكهرباء. في أي سنة ومن الذي اكتشف الإلكترون؟ في سياق العمل التجريبي على التحليل الكهربائي ، كان D. الفعلي). في عام 1891 ، أطلق عالم أيرلندي على وحدة الشحنة الكهربائية الأولية اسم "الإلكترون" (من اليونانية القديمة"العنبر").
بعد ذلك بعام ، صاغ هندريك لورانس (جامعة لايدن ، هولندا) الأحكام الرئيسية لنظريته الإلكترونية ، والتي بموجبها يعتمد هيكل أي مادة على الشحنات الكهربائية المنفصلة. لا يعتبر هؤلاء العلماء مكتشفًا للجسيم ، لكن أبحاثهم النظرية والعملية أصبحت أساسًا موثوقًا لاكتشاف طومسون المستقبلي.
متحمس لا هوادة فيها
حول سؤال من ومتى اكتشف الإلكترون ، تقدم الموسوعات إجابة واضحة لا لبس فيها - جوزيف جون طومسون في عام 1897. إذن ما هي ميزة الفيزيائي الإنجليزي؟
كان والد الرئيس المستقبلي للجمعية الملكية في لندن بائع كتب ومنذ الطفولة غرس في ابنه حب الكلمة المطبوعة والتوق إلى المعرفة الجديدة. بعد تخرجه من كلية أوينز (منذ 1903 - جامعة مانشستر) وجامعة كامبريدج في عام 1880 ، التحق عالم الرياضيات الشاب جوزيف طومسون بمختبر كافنديش. أسرت الدراسات التجريبية العالم الشاب تمامًا. لاحظ زملائه عدم كلل وعزمه وحماسه الاستثنائي للعمل العملي.
في عام 1884 ، في سن 28 ، تم تعيين طومسون مديرًا للمختبر ، خلفًا للورد سي رايلي. تحت قيادة طومسون ، أصبح المختبر في السنوات الخمس والثلاثين القادمة أحد أكبر مراكز الفيزياء العالمية. روثرفورد ، إن بور ، بي لانجفين بدأوا رحلتهم من هنا
الاهتمام بالتفاصيل
بدأ طومسون عمله في دراسة أشعة الكاثود عن طريق فحص التجاربأسلافه. لإجراء العديد من التجارب ، تم تصنيع معدات خاصة وفقًا للرسومات الشخصية لمدير المختبر. بعد أن تلقى تأكيدًا نوعيًا للتجارب ، لم يفكر طومسون في التوقف عند هذا الحد. لقد رأى مهمته الرئيسية في التحديد الكمي الدقيق لطبيعة الأشعة والجزيئات المكونة لها.
الأنبوب الجديد ، المصمم للتجارب التالية ، لم يتضمن فقط الكاثود المعتاد والأقطاب الكهربائية المتسارعة (على شكل ألواح وحلقات) بجهد منحرف. تم توجيه تدفق الجسيمات إلى شاشة مغطاة بطبقة رقيقة من المادة تتوهج عند اصطدام الجسيمات. كان من المفترض أن يتم التحكم في التدفق من خلال التأثير المشترك للمجالات الكهربائية والمغناطيسية.
أجزاء من الذرة
من الصعب أن تكون رائدًا. بل إنه من الأصعب الدفاع عن قناعات المرء ، التي تتعارض مع المفاهيم التي تم تأسيسها منذ آلاف السنين. الإيمان بنفسك ، في فريقك ، جعل طومسون الشخص الذي اكتشف الإلكترون.
أعطت التجربة نتائج مذهلة. تبين أن كتلة الجسيمات أقل بألفي مرة من كتلة أيونات الهيدروجين. لا تعتمد نسبة شحنة الجسم إلى كتلته على معدل التدفق أو خصائص مادة الكاثود أو طبيعة الوسط الغازي الذي يحدث فيه التفريغ. تم اقتراح استنتاج يتعارض مع جميع الأسس: الجسيمات هي جسيمات عالمية للمادة في تكوين الذرة. مرة بعد مرة ، فحص طومسون بجد وبعناية نتائج التجارب والحسابات. عندما لم يكن هناك شك ، تم تقديم تقرير حول طبيعة أشعة الكاثود إلى الجمعية الملكية في لندن. في ربيع عام 1897 ، ظهرت الذرةلم يعد غير قابل للتجزئة. في عام 1906 ، حصل جوزيف طومسون على جائزة نوبل في الفيزياء.
غير معروف يوهان ويتشرت
اسم يوهان إميل ويتشيرت ، أستاذ الجيوفيزياء في Köningsbör ثم جامعة Göttingen ، باحث في علم الزلازل على كوكبنا ، معروف بشكل أفضل في الدوائر المهنية للجيولوجيين والجغرافيين. لكنه أيضًا مألوف لدى علماء الفيزياء. هذا هو الشخص الوحيد الذي يعتبره العلم الرسمي ، إلى جانب طومسون ، مكتشفًا للإلكترون. وللتحديد الدقة ، تم نشر العمل الذي يصف تجارب وحسابات ويتشيرت في يناير 1897 - قبل أربعة أشهر من تقرير الرجل الإنجليزي. من اكتشف الإلكترون تم تحديده تاريخيًا بالفعل ، لكن الحقيقة تبقى.
كمرجع: لم يستخدم طومسون مصطلح "إلكترون" في أي من أعماله. استخدم اسم "الجسيمات".
من اكتشف البروتون والنيوترون والإلكترون؟
بعد اكتشاف الجسيم الأولي ، بدأت الافتراضات حول الهيكل المحتمل للذرة. تم اقتراح أحد النماذج الأولى بواسطة طومسون نفسه. كما يقول ، تشبه الذرة قطعة من حلوى الزبيب: الجسيمات السالبة مغروسة في جسم موجب الشحنة.
في عام 1911 ، اقترح إرنست رذرفورد (نيوزيلندا ، بريطانيا العظمى) أن نموذج الذرة له هيكل كوكبي. بعد ذلك بعامين ، طرح فرضية حول وجود جسيم موجب الشحنة في نواة الذرة ، وبعد أن حصل عليها تجريبيًا ، أطلق عليها اسم البروتون.كما تنبأ بوجود جسيم محايد في نواة له كتلة بروتون (اكتشف العالم الإنجليزي جيه تشادويك النيوترون في عام 1932). في عام 1918 ، سلم جوزيف طومسون إدارة المختبر إلى إرنست رذرفورد.
هل من الضروري أن نقول إن اكتشاف الإلكترون سمح لنا بإلقاء نظرة جديدة على الخصائص الكهربائية والمغناطيسية والبصرية للمادة. من الصعب المبالغة في تقدير دور طومسون وأتباعه في تطوير الفيزياء الذرية والنووية.
