Как электрон заволновался

3 мая 1892 года родился Джордж Паджет Томсон, будущий автор классического эксперимента, доказавшего волновые свойства электрона
Как электрон заволновался
Джордж Паджет Томсон, английский физик, лауреат Нобелевской премии по физике 1937 года
gettyimages.com

3 мая 1892 года родился Джордж Паджет Томсон, будущий автор классического эксперимента, доказавшего волновые свойства электрона.

Примерно в это время отец новорожденного Джозеф Джон Томсон пытался разработать «молекулярную теорию электричества» на основе максвелловской электродинамики, но у него ничего не получалось: в научном сообществе продолжало доминировать представление о передаче электромагнитных воздействий посредством колебаний эфира — универсальной среды, заполняющей все пространство. Понадобилось еще пять лет, чтобы Томсон-старший в критическом эксперименте с катодными лучами доказал, что заряд переносится не эфирным колебанием, а частицей, названной электроном.

Схема опытов Дж. П. Томсона по дифракции электронов

Между тем Томсон-младший поступил в респектабельную частную школу Пирса в Кембридже, затем в сам Кембридж, в Тринити-колледж, который окончил и его отец. В Первую мировую он служил в пехоте, затем увлекся авиацией, работал в Фарнборо и внес заметный вклад в аэродинамику. Затем он получил должность профессора в Абердинском университете. К этому моменту уже вовсю развернулась новая научная революция: шла работа над созданием новой универсальной теории микромира — квантовой механики. Согласно этой странной теории, частицы обладают волновыми свойствами, а волны — корпускулярными. Соответствующую гипотезу в начале 1920-х предложил французский физик Луи де Бройль, но тогда она казалась чересчур фантастической.

В 1927 американские физики Клинтон Дэвиссон и Лестер Джермер рассеяли пучок электронов на кристалле никеля и обнаружили классическую дифракционную картину — пучок электронов ведет себя как коротковолновое излучение.

В следующем, 1928 году Томсон-младший в Абердине направил пучок электронов на тонкую золотую фольгу и тоже увидел на экране за ней дифракционную картину, доказывающую, что частица, открытая его отцом, ведет себя как волна. В 1937 году Дэвиссон и Томсон получили за свое открытие Нобелевскую премию (через тридцать лет после получения премии Томсоном-старшим, открывшим электрон как частицу).

Дальнейшие научные интересы Томсона-младшего были связаны с ядерной
физикой. Еще до начала Второй мировой войны он убедил министерство авиации
Великобритании закупить тонну оксида урана для экспериментов, обеспечив тем
самым старт британского уранового проекта. Он принимал участие и в знаменитом американском
Манхэттенском проекте. После войны Джордж Паджет Томсон увлекся очередной
главной темой Большой науки — термоядерным синтезом — и писал книги в жанре
научно-философской публицистики. В одной из них он делится с читателями
замечательной формулой, которая могла родиться только в голове настоящего
физика: «Научно-технический процесс сводится всего к трем элементам: знаниям,
энергии и материалам. Но знание безусловно является главным из них».

Еще по теме:
19.06.2024
Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета с помощью сверхкоротких световых импульсов научились управл...
07.06.2024
Первого июня 2024 года не стало Артура Чилингарова, лауреата Государственной премии, Героя Советского Союза, Героя Росси...
04.06.2024
Электрохимический сенсор, созданный химиками из Казанского федерального университета, отследит состав крови и пота и мож...
23.05.2024
Карл Линней создал единую систему классификации растительного и животного мира, обобщив и упорядочив все накопленные чел...
Наверх