我堅持奮戰五十餘年,致力於科學的發展。用一個詞可以道出我最艱辛的工作特點,這個詞就是“失敗”。——湯姆生
自我介紹
我是約瑟夫·約翰·湯姆生,1856年12月18日我出生在英國曼徹斯特郊區。我父親是蘇格蘭人,他專門印製大學課本。由於父親的原因,我有機會和一些學者接觸。14歲的時候我進入曼徹斯特歐文學院。在大學學習期間,我受到了司徒華教授的精心指導,學業提高很快。1876年我到劍橋大學三一學院繼續深造。畢業後,我進入卡文迪許實驗室,進行電磁場理論的實驗研究工作。
陰極射線管1884年,我27歲時當選為皇家學會會員。同年,我的老師瑞利辭職,他推薦我任卡文迪許實驗室的主任。
關於陰極射線的研究在當時,有兩種學說:一種是微粒說,認為陰極射線是帶負電的“分子流”,代表這種學說的有克魯克斯、佩蘭等人;另一種是波動說,認為陰極射線是一種電磁波,代表這種學說的有哥德斯坦、赫茲等人。與此同時,我利用旋轉鏡法測量了陰極射線的速度,否定了陰極射線是電磁波。我又通過陰極射線在電場和磁場中的偏轉,得出了陰極射線是帶負電的粒子流的結論。此外,我進一步測定了這種粒子的比荷,和當時已知的電解中生成的氫離子的荷質比相比較,假定陰極射線的電荷與氫離子的電荷相等而符號相反,從而得出陰極射線粒子的質量約為氫原子的千分之一。我還給放電管中充入各種氣體進行試驗,發現其荷質比跟管中氣體的種類無關。並且又用鉛和鐵分別作電極,其結果也變。由此我得出結論,這種粒子必定是所有物質的共同組成成分。
我把這種粒子叫做“電子”。從此使人類認識了第一個基本粒子。
1906年,由於我在氣體導電方麵的理論和實驗研究而榮獲諾貝爾物理學獎。
湯姆生(1856—1940年)1856年生於英國曼徹斯特近郊,他父親是書商和出版家。湯姆生原來打算成為一名工程師。14 歲湯姆生進曼徹斯特的歐文斯學院(後改為曼徹斯特大學)攻讀工程專業。父親去世後,家裏經濟困難,無法替他交納工程實習所需的一筆保險費,就改學本來就很喜愛的物理和數學。他在歐文斯學院受到了良好的訓練,因為這裏很早就開設實驗課。畢業後,他得到了靠獎學金到劍橋大學三一學院繼續深造的機會。指導他在電磁理論方麵進行係統研究的老師,是著名物理學家瑞利。瑞利很注重動手能力,一開始就讓他進行實驗室的實際工作。所以很早時他就發表過關於靜電單位和電磁單位比值的論文。
在物理學經典理論方麵湯姆生有很深造詣,尤其在熱學和電磁學方麵。麥克斯韋的名著《電磁學通論》(第三版)就是經他整理出版的。湯姆生自己雖然並不是很擅長實驗技術,但他很熟悉實驗中的實際工作,善於設計,思維活躍,在選擇研究課題、組織和指導實驗室成員開展工作等方麵,都能很好地發揮導師的作用。他在同事們和學生們的協助下,自己也完成了很多精彩的實驗。在連續擔任卡文迪許實驗室主任的35年中,他把卡文迪許實驗室建設成了世界第一流的物理學研究基地。