电子的发现者 约瑟夫·约翰·汤姆生

    我坚持奋斗55年，致力于科学的发展。用一个词可以道出我最艰辛的工作特点，这个词就是失败。

    ——约瑟夫·约翰·汤姆生

    约瑟夫·约翰·汤姆生，—译汤姆逊，其一生徜徉在物理学的微观领域，为物理学的发展作出了突出的贡献。他发现的电子打破了原子不可再分的传统物质观，向人们宣告了原子的内部结构是可以再分的，它并不是物质的最小单元。电子的问世抠了电子技术的新时代，敲开了通向基本粒子的物理学大门，汤姆生也因此成为了物理学史上承前启后的伟大物理学家。

    英国的曼彻斯特是约瑟夫·约翰·汤姆生的出生地。他父亲是一个书商，他从自己的经历中深刻认识到没有知识的苦处。为了不让儿子重蹈覆辙，他发誓要教子成才，并请了家教来指导汤姆生的学习。

    儿时的汤姆生曾梦想成为工程师，后来对物理学产生了兴趣。14岁时进曼彻斯特欧文学院攻读物理学。但因父亲的病逝，他失去了经济后盾，只能靠微薄的奖学金来维持他的学业。在如此艰苦的条件下他凭借坚强的意志，20岁时考入了剑桥大学并主攻数学。毕业后，进入卡文迪许实验室，在瑞利指导下进行电磁场理论的实验研究。1884年，年仅27岁的汤姆生被任命为卡文迪许实验室主任。

    汤姆生很小的时候就听说克鲁克斯在实验中发现金属阴极能发出不同颜色的光，它到底是什么呢？这一问题引起了他极大的好奇心，但也困扰了他好多年。有些科学家曾断言它是带负电的粒子，但苦于无法证明，终究没有定论。后来，汤姆生想在麦克斯韦的电磁辐射理论中寻找答案，但却一无所得。

    1896年，汤姆生受到英国科学促进会的邀请，来解决这个问题。重任压在了他肩头，为了找到研究的突破口，他翻阅了与之相关的所有理论，结果发现法拉第在1834年总结电解定律时就已初步涉及到这个问题，这时他深受启发，猜想这种现象很可能就是未经证实过的电子。

    结果不出所料，汤姆生用一个奇妙的实验称出了电子的质量，同时也证明了那些各色的光就是电子。就这样一个比原子还小的基本粒子——电子被发现了，从此基本粒子物理学的大门打开了，这在物理学史上是有划时代意义的。他也因此荣获1906年度的诺贝尔物理学奖，1908年又被册封为爵士。

    获诺贝尔奖以后，汤姆生对带正电的离子流 “极隧射线”产生了兴趣，并投入了大量的精力进行试验研究。1912年，他发现氖气的离子在实验中表现出了不同的性质，汤姆生认定这是同位素在作怪，从而提出了普通元素也可能有同位素的观点。后来他的学生阿斯顿证明了这一事实。

    汤姆生不但是一位卓越的科学家，还是一位优秀的教师和科研事业领导人。在他的领导下，卡文迪许实验室创建了完备的研究生培养制度，培养了良好的科研氛围，使英国能够于20世纪前30年在亚原子物理学领域保持领先地位。此外，他对学生言传身教，孜孜不倦，培育出了一大批想象力与创造力极强的学生，其中有7人获诺贝尔奖，这也使得卡文迪许实验室成为国际物理学研究的最前沿。

    1919年，64岁的汤姆许推荐他的学生卢瑟福继任卡文迪许实验室主任职位，但他并没有停止科学研究。在最后的21年里，他一直在这个实验室坚守着自己的科学阵地。1940年8月30日，汤姆生在剑桥与世长辞，但他在科学上做出的贡献永远闪耀着光辉。</p>

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