Բանավեճն այն մասին, թե ով է հայտնաբերել էլեկտրոնը, մինչ այժմ չի հանդարտվել: Տարրական մասնիկի հայտնաբերողի դերում, բացի Ջոզեֆ Թոմսոնից, գիտության որոշ պատմաբաններ տեսնում են Հենդրիկ Լորենցին և Պիտեր Զեմանին, մյուսները՝ Էմիլ Վիչերտին, մյուսները՝ Ֆիլիպ Լենարդին։ Այսպիսով, ո՞վ է այն գիտնականը, ով հայտնաբերեց էլեկտրոնը:
Ատոմ նշանակում է անբաժանելի
«Ատոմ» հասկացությունը ներդրվել է փիլիսոփաների կողմից: Հին հույն մտածող Լևկիպոսը մ.թ.ա 5-րդ դարում։ ե. առաջարկեց, որ աշխարհում ամեն ինչ բաղկացած է մանր մասնիկներից: Նրա աշակերտը՝ Դեմոկրիտը, դրանք անվանել է ատոմներ։ Ատոմները, ըստ փիլիսոփայի, տիեզերքի «աղյուսներն» են՝ անբաժանելի ու հավերժական։ Նյութերի հատկությունները կախված են դրանց ձևից և արտաքին կառուցվածքից. հոսող ջրի ատոմները հարթ են, մետաղի ատոմներն ունեն պրոֆիլային ատամներ, որոնք կարծրություն են հաղորդում մարմնին։
Ատոմ-մոլեկուլային տեսության հիմնադիր, ականավոր ռուս գիտնական Մ. Վ.
Ինքնաուսուցիչ քիմիկոս Ջոն Դալթոնը (Մանչեսթեր) 1803 թվականին՝ հենվելովփորձարարական տվյալներ և, որպես պայմանական միավոր ընդունելով ջրածնի ատոմների զանգվածը, սահմանել որոշ տարրերի հարաբերական ատոմային զանգվածները։ Անգլիացու ատոմիստական տեսությունը մեծ նշանակություն ունեցավ քիմիայի և ֆիզիկայի հետագա զարգացման համար։
Ո՞վ է հայտնաբերել էլեկտրոնը:
20-րդ դարի սկզբին կուտակվել էին մի շարք փորձարարական տվյալներ, որոնք ապացուցում էին ատոմի կառուցվածքի բարդությունը։ Դրանք ներառում են ֆոտոէլեկտրական էֆեկտի ֆենոմենը (Գ. Հերց, Ա. Ստոլետով 1887), կաթոդի (Յու. Պլյուկկեր, Վ. Կրուկս, 1870) և ռենտգենյան ճառագայթների (Վ. Ռենտգեն, 1895) հայտնաբերումը, ռադիոակտիվությունը (Ա. Բեկերել, 1896):
Գիտնականները, ովքեր աշխատել են կաթոդային ճառագայթների հետ, բաժանվել են երկու ճամբարի. ոմանք ընդունել են երեւույթի ալիքային բնույթը, մյուսները՝ կորպուսուլյար: Շոշափելի արդյունքների է հասել Բարձրագույն նորմալ դպրոցի (Լիլ, Ֆրանսիա) պրոֆեսոր Ժան Բատիստ Պերենը։ 1895 թվականին նա փորձերի միջոցով ցույց տվեց, որ կաթոդային ճառագայթները բացասական լիցքավորված մասնիկների հոսք են։ Միգուցե Պերենն այն ֆիզիկոսն է, ով հայտնաբերել է էլեկտրոնը:
Մեծ բաների շեմին
Ֆիզիկոս և մաթեմատիկոս Ջորջ Սթոունին (Իռլանդիայի թագավորական համալսարան, Դուբլին) 1874 թվականին հնչեցրել է ենթադրություն էլեկտրականության դիսկրետության մասին: Ո՞ր թվականին և ո՞ւմ կողմից է հայտնաբերվել էլեկտրոնը: Էլեկտրոլիզի փորձարարական աշխատանքի ընթացքում հենց Դ. Սթոունին է որոշել նվազագույն էլեկտրական լիցքի արժեքը (սակայն ստացված արդյունքը (10-20 C) 16 անգամ պակաս է, քան. իրականը): 1891 թվականին իռլանդացի գիտնականը տարրական էլեկտրական լիցքի միավորն անվանեց «էլեկտրոն» (հին հունարենից.«սաթ»).
Մեկ տարի անց Հենդրիկ Լոուրենսը (Լեյդենի համալսարան, Նիդեռլանդներ) ձևակերպեց իր էլեկտրոնային տեսության հիմնական դրույթները, ըստ որոնց՝ ցանկացած նյութի կառուցվածքը հիմնված է դիսկրետ էլեկտրական լիցքերի վրա։ Այս գիտնականները չեն համարվում մասնիկի հայտնաբերողը, սակայն նրանց տեսական և գործնական հետազոտությունները հուսալի հիմք են դարձել Թոմսոնի ապագա հայտնագործության համար։
Անխնա էնտուզիաստ
Այն հարցին, թե ով և երբ է հայտնաբերել էլեկտրոնը, հանրագիտարանները տալիս են հստակ և միանշանակ պատասխան. Ջոզեֆ Ջոն Թոմսոնը 1897 թ. Այսպիսով, ո՞րն է անգլիացի ֆիզիկոսի արժանիքը:
Լոնդոնի թագավորական ընկերության ապագա նախագահի հայրը գրավաճառ էր և իր որդու մեջ մանկուց սեր է սերմանել տպագիր խոսքի նկատմամբ և նոր գիտելիքների տենչանք: Ավարտելով Օուենս քոլեջը (1903 թվականից՝ Մանչեսթերի համալսարան) և 1880 թվականին Քեմբրիջի համալսարանը, երիտասարդ մաթեմատիկոս Ջոզեֆ Թոմսոնը միացավ Քավենդիշ լաբորատորիայի աշխատանքին։ Փորձարարական ուսումնասիրությունները լիովին գերել են երիտասարդ գիտնականին։ Գործընկերները նշել են նրա անխոնջությունը, վճռականությունը և արտասովոր եռանդը գործնական աշխատանքի համար։
1884 թվականին, 28 տարեկանում, Թոմսոնը նշանակվեց Լաբորատորիայի տնօրեն՝ հաջորդելով լորդ Ք. Ռեյլիին: Թոմսոնի ղեկավարությամբ լաբորատորիան առաջիկա 35 տարում դարձել է համաշխարհային ֆիզիկայի խոշորագույն կենտրոններից մեկը։ Է. Ռադերֆորդը, Ն. Բորը, Պ. Լանգևինը սկսեցին իրենց ճանապարհորդությունը այստեղից։
Ուշադրություն մանրուքներին
Թոմսոնը սկսեց իր աշխատանքը կաթոդային ճառագայթների ուսումնասիրության վրա՝ ստուգելով փորձերըիր նախորդները. Բազմաթիվ փորձերի համար լաբորատորիայի տնօրենի անձնական գծագրերով պատրաստվել են հատուկ սարքավորումներ։ Ստանալով փորձերի որակական հաստատում, Թոմսոնը չմտածեց կանգ առնել դրանով։ Նա իր հիմնական խնդիրը տեսնում էր ճառագայթների և դրանց բաղկացուցիչ մասնիկների բնույթի ճշգրիտ քանակական որոշման մեջ։
Նոր խողովակը, որը նախատեսված է հետևյալ փորձերի համար, ներառում էր ոչ միայն սովորական կաթոդը և արագացնող էլեկտրոդները (սալերի և օղակների տեսքով) շեղող լարմամբ։ Մարմինների հոսքը ուղղվում էր դեպի նյութի բարակ շերտով ծածկված էկրան, որը փայլում էր, երբ մասնիկները հարվածում էին: Ենթադրվում էր, որ հոսքը պետք է վերահսկվի էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի համակցված ազդեցության միջոցով։
Ատոմի մասեր
Դժվար է լինել ռահվիրա: Ավելի դժվար է պաշտպանել սեփական համոզմունքները, որոնք հակասում են հազարամյակների ընթացքում հաստատված հասկացություններին։ Հավատը ինքդ քեզ, քո թիմի հանդեպ Թոմսոնին դարձրեց այն մարդը, ով հայտնաբերեց էլեկտրոնը:
Փորձը տվեց ցնցող արդյունքներ: Պարզվել է, որ մասնիկների զանգվածը 2 հազար անգամ փոքր է ջրածնի իոններից։ Մարմնի լիցքի և դրա զանգվածի հարաբերակցությունը կախված չէ հոսքի արագությունից, կաթոդի նյութի հատկություններից կամ գազային միջավայրի բնույթից, որտեղ տեղի է ունենում արտանետումը: Առաջարկվել է եզրակացություն, որը հակասում է բոլոր հիմքերին. մարմինները ատոմի բաղադրության մեջ գտնվող նյութի ունիվերսալ մասնիկներ են։ Ժամանակ առ ժամանակ Թոմսոնը ջանասիրաբար և ուշադիր ստուգում էր փորձերի և հաշվարկների արդյունքները։ Երբ կասկած չմնաց, Կաթոդային ճառագայթների բնույթի մասին զեկույց ներկայացվեց Լոնդոնի թագավորական ընկերությանը: 1897 թվականի գարնանը ատոմդադարել է անբաժանելի լինելուց։ 1906 թվականին Ջոզեֆ Թոմսոնը արժանացել է ֆիզիկայի Նոբելյան մրցանակի։
Անհայտ Յոհան Վիչերտ
Կյոնինգսբորի, այնուհետև Գյոթինգենի համալսարանի երկրաֆիզիկայի պրոֆեսոր, մեր մոլորակի սեյսմոգրաֆիայի հետազոտող Յոհան Էմիլ Վիխերտի անունը ավելի հայտնի է երկրաբանների և աշխարհագրագետների մասնագիտական շրջանակներում: Բայց նա ծանոթ է նաև ֆիզիկոսներին։ Սա միակ մարդն է, որին պաշտոնական գիտությունը Թոմսոնի հետ միասին ճանաչում է որպես էլեկտրոնի հայտնաբերող։ Եվ բացարձակապես ճշգրիտ լինելու համար, Վիչերտի փորձերն ու հաշվարկները նկարագրող աշխատանքը հրապարակվել է 1897 թվականի հունվարին՝ չորս ամիս շուտ, քան անգլիացու զեկույցը։ Ով է հայտնաբերել էլեկտրոնը, արդեն պատմականորեն որոշված է, բայց փաստը մնում է փաստ։
Հղման համար՝ Թոմսոնն իր աշխատություններից ոչ մեկում չի օգտագործել «էլեկտրոն» տերմինը։ Նա օգտագործել է «մարմիններ» անունը։
Ո՞վ է հայտնաբերել պրոտոնը, նեյտրոնը և էլեկտրոնը:
Առաջին տարրական մասնիկի հայտնաբերումից հետո սկսեցին ենթադրություններ անել ատոմի հնարավոր կառուցվածքի մասին։ Առաջին մոդելներից մեկն առաջարկել է անձամբ Թոմսոնը։ Ատոմը, ասում է նա, նման է չամիչի պուդինգի մի կտորի. բացասական մասնիկները դրված են դրական լիցքավորված մարմնի մեջ։
1911 թվականին Էռնեստ Ռադերֆորդը (Նոր Զելանդիա, Մեծ Բրիտանիա) առաջարկեց, որ ատոմի մոդելն ունի մոլորակային կառուցվածք։ Երկու տարի անց նա առաջ քաշեց վարկած ատոմի միջուկում դրական լիցքավորված մասնիկի գոյության մասին և, փորձնականորեն ձեռք բերելով այն, անվանեց պրոտոն։Նա նաև կանխատեսել է պրոտոնի զանգված ունեցող չեզոք մասնիկի միջուկում առկայություն (նեյտրոնը հայտնաբերել է 1932 թվականին անգլիացի գիտնական Ջ. Չադվիքը)։ 1918 թվականին Ջոզեֆ Թոմսոնը լաբորատորիայի կառավարումը հանձնեց Էռնեստ Ռադերֆորդին։
Արդյո՞ք անհրաժեշտ է ասել, որ էլեկտրոնի հայտնաբերումը թույլ տվեց մեզ նոր հայացք նետել նյութի էլեկտրական, մագնիսական և օպտիկական հատկություններին: Դժվար է գերագնահատել Թոմսոնի և նրա հետևորդների դերը ատոմային և միջուկային ֆիզիկայի զարգացման գործում։
