Joseph John Thomson
Elhuyar Fundazioa
Físico inglés nacido en Cheetham Hall, cerca de Manchester el 18 de diciembre de 1856. A los catorce años inicia sus estudios de ingeniero en la escuela de Manchester, pero pronto se le da la tendencia a la física.
En 1876 viajó a Cambridge con una beca y allí pasó los años hasta su muerte. Terminó su carrera como matemático. Luego en 1884, cuando sólo tenía veintiséis años, fue profesor de física por la jubilación de John Rayleigh. Asumió la responsabilidad del laboratorio Cavendish y fue un buen director en física subatómica en el siglo XX. A principios del siglo XX Gran Bretaña fue pionera.
Thomson comenzó a trabajar la teoría de las radiaciones electromagnéticas de Maxwell y de ahí a los rayos catódicos. Estos rayos eran una nueva forma de radiación, ya que no eran electromagnéticos. William Crookes y otros físicos demostraron que los rayos catódicos eran partículas cargadas negativamente, ya que el campo magnético desviaba los rayos. Esta prueba no era completa. Para ello, el campo eléctrico también debía desviar los rayos si estaban formados por partículas realmente cargadas.
Thomson demostró en 1897 que el campo eléctrico desviaba los rayos catódicos utilizando los tubos con el fallo más perfecto posible. Posteriormente se ha considerado que los rayos catódicos son partículas cargadas negativamente. Thomson además midió la relación entre la carga y la masa de las partículas de los rayos catódicos. Según las leyes electroquímicas de Faraday, si la carga eléctrica era el mínimo de los iones, la masa de la partícula de los rayos catódicos era mucho menor que la del átomo de hidrógeno. Por tanto, las partículas de los rayos catódicos eran mucho más pequeñas que los átomos y por primera vez se podría empezar a hablar de partículas subatómicas.
Estas partículas subatómicas fueron aceptadas como unidades de corriente eléctrica. George Stoney había propuesto la palabra electrón para la hipotética unidad eléctrica y Hendrik Lorentz la aplicó a las partículas de los rayos catódicos. Como el último ensayo para demostrar la presencia de estas partículas en los rayos catódicos fue realizado por Thomson, quien demostró que el tamaño de las partículas era menor que el átomo, el descubrimiento del electrón se atribuye a Thomson. Hoy sabemos además que la masa del electrón es 1837 veces menor que la del átomo de hidrógeno.
Para Thomson el electrón era un componente universal de la materia. Por ello, formuló una de las primeras teorías sobre la estructura interna del átomo. Para Thomson el átomo era una esfera de electricidad positiva en la que se ubicaban los electrones negativos neutralizando la carga positiva. Esta teoría inicial fue pronto sustituida por otra ideada por Ernest Rutherford, estudiante de Thomson. La teoría de Rutherford era, lógicamente, más completa y útil.
En 1906 Thomson recibió el Premio Nobel de Física por sus trabajos con el electrón. En 1908 obtuvo el título de Sir. En el campo de los premios hay que decir que Thomson enseñó a alumnos famosos y siete de ellos recibieron posteriormente el Premio Nobel.
Desde 1906 se hizo cargo de los canales de rayos Thomson, los rayos que Eugen Goldstein encontró veinte años antes. Al formar un flujo de iones cargado positivamente, los denominó rayos positivos.
Thomson desvió los canales de rayos por campos magnéticos y eléctricos. Los iones con diferente proporción carga/masa imprimían distintos aspectos de la placa fotográfica. En 1912 pudo comprobar que los iones del gas neón caían a dos puntos distintos, como si se tratara de una mezcla de iones de dos tipos diferentes, como si se tratara de una mezcla de iones de distinta carga, masa o ambos. Frederick Soddy sugirió que podía haber isótopos. Los isótopos son átomos cuya masa es exclusivamente atómica.
Thomson recogió en su ensayo las huellas de lo que el neón podía contener isótopos. Después, su discípulo Francis William Aston dio continuidad a estas investigaciones, demostrando claramente la existencia de los isótopos.
Thomson murió en Cambridge el 30 de agosto de 1940, víspera de la famosa batalla de Inglaterra. Su cuerpo fue enterrado en la abadía de Westminster, junto a la tumba de Newton, hace más de cincuenta años.
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