El debate sobre quién descubrió el electrón no ha disminuido hasta ahora. En el papel del descubridor de la partícula elemental, además de Joseph Thomson, algunos historiadores de la ciencia ven a Hendrik Lorentz y Peter Zeeman, otros, Emil Wiechert, y otros, Philip Lenard. Entonces, ¿quién es el científico que descubrió el electrón?
Átomo significa indivisible
El concepto de "átomo" fue introducido por los filósofos. El antiguo pensador griego Leucipo en el siglo V a. mi. sugirió que todo en el mundo está hecho de partículas diminutas. Su alumno, Demócrito, los llamó átomos. Según el filósofo, los átomos son los "ladrillos" del universo, indivisibles y eternos. Las propiedades de las sustancias dependen de su forma y estructura externa: los átomos del agua que fluye son lisos, los de metal tienen dientes perfilados que dan dureza al cuerpo.
El destacado científico ruso M. V. Lomonosov, el fundador de la teoría atómico-molecular, creía que en la composición de sustancias simples, los corpúsculos (moléculas) están formados por un tipo de átomos, complejo - por diferentes tipos.
El químico autodidacta John D alton (Manchester) en 1803, apoyándose endatos experimentales y, tomando la masa de los átomos de hidrógeno como unidad convencional, estableció las masas atómicas relativas de algunos elementos. La teoría atomística del inglés fue de gran importancia para el desarrollo posterior de la química y la física.
¿Quién descubrió el electrón?
A principios del siglo XX, se había acumulado una serie de datos experimentales que demostraban la complejidad de la estructura del átomo. Estos incluyen el fenómeno del efecto fotoeléctrico (G. Hertz, A. Stoletov 1887), el descubrimiento de los rayos catódicos (Yu. Plyukker, V. Kruks, 1870) y rayos X (V. Roentgen, 1895), la radiactividad (A. Becquerel, 1896).
Los científicos que trabajaron con rayos catódicos se dividieron en dos campos: algunos asumieron la naturaleza ondulatoria del fenómeno, otros - corpuscular. Resultados tangibles fueron alcanzados por el profesor de la Escuela Normal Superior (Lille, Francia) Jean Baptiste Peren. En 1895 demostró mediante experimentos que los rayos catódicos son una corriente de partículas cargadas negativamente. ¿Quizás Peren es el físico que descubrió el electrón?
Al borde de grandes cosas
El físico y matemático George Stoney (Royal Irish University, Dublin) en 1874 expresó una suposición sobre la discreción de la electricidad. ¿En qué año y por quién fue descubierto el electrón? En el curso de un trabajo experimental sobre electrólisis, fue D. Stoney quien determinó el valor de la carga eléctrica mínima (sin embargo, el resultado obtenido (10-20 C) fue 16 veces menor que el real). En 1891, un científico irlandés llamó a la unidad de carga eléctrica elemental "electrón" (del griego antiguo"ámbar").
Un año después, Hendrik Lawrence (Universidad de Leiden, Países Bajos) formuló las principales disposiciones de su teoría electrónica, según las cuales la estructura de cualquier sustancia se basa en cargas eléctricas discretas. Estos científicos no son considerados los descubridores de la partícula, pero su investigación teórica y práctica se convirtió en una base confiable para el futuro descubrimiento de Thomson.
Entusiasta implacable
A la pregunta de quién y cuándo descubrió el electrón, las enciclopedias dan una respuesta clara e inequívoca: Joseph John Thomson en 1897. Entonces, ¿cuál es el mérito del físico inglés?
El padre del futuro presidente de la Royal Society de Londres era librero y desde niño inculcó a su hijo el amor por la palabra impresa y el ansia de nuevos conocimientos. Después de graduarse de Owens College (desde 1903, la Universidad de Manchester) y de la Universidad de Cambridge en 1880, el joven matemático Joseph Thomson se unió al Laboratorio Cavendish. Los estudios experimentales cautivaron por completo al joven científico. Los colegas notaron su incansable determinación y extraordinario entusiasmo por el trabajo práctico.
En 1884, a la edad de 28 años, Thomson fue nombrado Director del Laboratorio, sucediendo a Lord C. Rayleigh. Bajo la dirección de Thomson, el laboratorio en los próximos 35 años se ha convertido en uno de los mayores centros de física del mundo. E. Rutherford, N. Bohr, P. Langevin comenzaron su viaje desde aquí.
Atención al detalle
Thomson comenzó su trabajo en el estudio de los rayos catódicos comprobando experimentossus predecesores. Para muchos experimentos, se fabricó equipo especial de acuerdo con los dibujos personales del director del laboratorio. Habiendo recibido la confirmación cualitativa de los experimentos, Thomson no pensó en detenerse allí. Vio su tarea principal en la determinación cuantitativa exacta de la naturaleza de los rayos y sus partículas constituyentes.
El nuevo tubo, diseñado para los siguientes experimentos, incluía no solo el cátodo habitual y los electrodos aceleradores (en forma de placas y anillos) con un voltaje de desviación. El flujo de corpúsculos se dirigía a una pantalla cubierta con una fina capa de materia que brillaba cuando las partículas chocaban. Se suponía que el flujo estaba controlado por el efecto combinado de campos eléctricos y magnéticos.
Partes de un átomo
Es difícil ser un pionero. Es aún más difícil defender las propias convicciones, que van en contra de los conceptos que se han establecido durante milenios. La fe en ti mismo, en tu equipo, convirtió a Thomson en la persona que descubrió el electrón.
La experiencia dio resultados sorprendentes. La masa de partículas resultó ser 2 mil veces menor que la de los iones de hidrógeno. La relación entre la carga de un corpúsculo y su masa no depende del caudal, las propiedades del material del cátodo o la naturaleza del medio gaseoso en el que se produce la descarga. Se sugirió una conclusión que contradecía todos los fundamentos: los corpúsculos son partículas universales de materia en la composición de un átomo. Una y otra vez, Thomson verificó diligente y cuidadosamente los resultados de los experimentos y cálculos. Cuando no quedó ninguna duda, se hizo un informe sobre la naturaleza de los rayos catódicos a la Royal Society de Londres. En la primavera de 1897, el átomodejó de ser indivisible. En 1906, Joseph Thomson recibió el Premio Nobel de Física.
Johann Wiechert desconocido
El nombre de Johann Emil Wiechert, profesor de geofísica en Köningsbör y luego en la Universidad de Göttingen, investigador de la sismografía de nuestro planeta, es más conocido en los círculos profesionales de geólogos y geógrafos. Pero también es familiar para los físicos. Esta es la única persona a la que la ciencia oficial, junto con Thomson, reconoce como el descubridor del electrón. Y para ser absolutamente preciso, el trabajo que describe los experimentos y cálculos de Wiechert se publicó en enero de 1897, cuatro meses antes que el informe del inglés. Quién descubrió el electrón ya se ha decidido históricamente, pero el hecho permanece.
Para referencia: Thomson no usó el término "electrón" en ninguna de sus obras. Usó el nombre "corpúsculos".
¿Quién descubrió el protón, el neutrón y el electrón?
Después del descubrimiento de la primera partícula elemental, comenzaron a hacerse suposiciones sobre la posible estructura del átomo. Uno de los primeros modelos fue propuesto por el mismo Thomson. Un átomo, dice, es como un pudín de pasas: las partículas negativas están incrustadas en un cuerpo con carga positiva.
En 1911, Ernest Rutherford (Nueva Zelanda, Gran Bretaña) sugirió que el modelo del átomo tiene una estructura planetaria. Dos años después, planteó una hipótesis sobre la existencia de una partícula cargada positivamente en el núcleo de un átomo y, habiéndola obtenido experimentalmente, la denominó protón. También predijo la presencia en el núcleo de una partícula neutra con la masa de un protón (el neutrón fue descubierto en 1932 por el científico inglés J. Chadwick). En 1918, Joseph Thomson entregó la gestión del laboratorio a Ernest Rutherford.
Es necesario decir que el descubrimiento del electrón nos permitió echar un nuevo vistazo a las propiedades eléctricas, magnéticas y ópticas de la materia. Es difícil sobrestimar el papel de Thomson y sus seguidores en el desarrollo de la física atómica y nuclear.
