جوزيف جون طومسون

من هو جوزيف جون طومسون؟

هو أستاذ وعالم فيزيائي بارز من رواد الفيزياء النظرية والذرية في القرن التاسع عشر والعشرين.

وهو جوزيف جون طومسون، وهو عالم إنجليزي الأصل، يُعد من مؤسسي الفيزياء الذرية، ومن أبرز الفيزيائيين المشهورين في أواخر القرن التاسع عشر، ويُنسب إليه اكتشاف الإلكترون، إضافةً لحصوله على جائزة نوبل في الفيزياء عن تحقيقاته في توصيل الكهرباء عن طريق الغازات، كما كان أستاذًا ومديرًا لمختبر كافنديش لأكثر من 35 عامًا، عمل خلالها مع مجموعة من الفيزيائيين الرواد من أمثال رذرفورد، ونيلز بور، وجون إس تاونسد، وفرانسيس دبليو استوت وغيرهم.^[١][٢]

مولد طومسون ونشأته

ولد جوزيف جون طومسون بالقرب من مدينة مانشستر التي تقع في إنجلترا، وذلك في تاريخ 18-12-1856 م، والتحق بكلية أوينز في مانشستز، ومن ثم حصل على منحة دراسية مكنته من ارتياد كلية ترينيتي في جامعة كامبريدج عام 1876 م، والتي أمضى في داخلها معظم حياته المهنية، فحصل على درجة البكالوريوس في الرياضيات عام 1880 م، وغدا أستاذًا محاضرًا في مبحث الفيزياء التجريبية، منذ عام 1883م، وفي عام 1918م حصل على درجة الماجيستير من جامعة كامبريدج، وأصبح أستاذًا فخريًا للفيزياء هناك، ونال زمالة في المعهد الملكي في لندن، كما عُين مديرًا لمُختبر كافنديش الفيزيائي، والذي خرّج منه نخبة من العلماء حصل 7 منهم على جائزة نوبل، ومنهم رذرفورد الذي عمل طومسون معه على نموذجه الذري.^[٢][٣]

أبرز مساهمات طومسون العلمية

قّدم العالم جوزيف جون طومسون العديد من الإنجازات والمساهمات العلمية، أبرزها ما يأتي:

اكتشاف الإلكترون وقياس كتلته وتقسيم الذرة

استنتج جون طومسون أن جميع المواد بغض النظر عن مصادرها تحتوي على جسيمات فارغة من النوع نفسه، تقل كتلتها عن الذرات، أسماها الجسيمات، وعرفت بعدها بالإلكترونات، ووصل إلى هذا الاكتشاف أثناء إجرائه تجربة على أشعة الكاثود، من خلال دفع تيار كهربائي عبر وعاء تُضخ مُعظم الغازات والهواء منه، فرغم الحيرة التي وقع فيها العلماء حينها وتعدد الاحتمالات حول تلك الأشعة إلا ان طومسون أوجد لها تفسيرًا من خلال تطبيق تقنية تفريغ محسّنة، مُشيرًا إلى أن هذه الأشعة تتكون من جسيمات، وحتى إن هذه الجسيمات تكون نفسها بغض النظر عن نوع الغاز الذي يحمل التفريغ الكهربائي، أو أنواع المعادن المستخدمة كموصلات، فأعلن في محاضرة ألقاها في المعهد الملكي عن اكتشافه، بأن أشعة الكاثود تتكون من جسيمات سالبة الشحنة، وأن كتلتها أصغر 1000 مرة من ذرة الهيدروجين، مُشيرًا إلى أنها تشكل الذرات، كما اكتشف لاحقًا طريقة لفصل أنواع مختلفة من الذرات والجزيئات باستخدام الأشعة الإيجابية، وهي فكرة طورها مجموعة علماء، منهم؛ أستون وديمبستر، وآخرين، لاكتشاف العديد من النظائر.^[٣][٢]

التوصيل الكهربائي للغازات

تُمثل أشعة الكاثود تيارًا من الإلكترونات يمكن إنتاجها باستخدام أنبوب تفريغ يحتوي على غاز عند ضغط منخفض يتراوح بين 2-10 مم زئبق، فعند هذا الضغط تتأين الجزيئات، وتنتقل الإلكترونات المنبعثة من أشعة الكاثود نحو القطب الإيجابي وتصطدم به، وتُنتج حرارة كما تؤثر بقوة ميكانيكية على السطح الذي اصطدمت به، ومن جهة أخرى فإن هذه الإلكترونات تتأثر في حال تعرضها لتيار كهربائي أو مجال مغناطيسي وتنحرف بحسب شدة كل منهما، ونال جوزيف جون طومسون جائزة نوبل للفيزياء عن أبحاثه واستنتاجاته تلك في عام 1906م، كما تمكن من حساب سرعة حركة الإلكترونات حينها.^[٤]

الجوائز التي حصل عليها طومسون

حصد جوزيف جون طومسون العديد من الجوائز التي كرمت مسيرته المهنية العريقة، منها ما يأتي:^[٥]

• زمالة للجمعية الملكية عام 1884م، وكان رئيسًا لها خلال الفترة من 1916م - 1920م.
•  حصل على الميدالية الملكية وهيوز في عامي 1894، و1902م.
• فاز بجائزة نوبل في الفيزياء عام 1906م.
• حصل على وسام الاستحقاق عام 1908م.
• فاز بميدالية كوبلي في عام 1914م.
• حظي بوسام هودجكنز من معهد سميثسونيان في واشنطن في عام 1902م.
• فاز بميدالية فرانكلين وميدالية سكوت في فيلادلفيا في عام 1923م.
• حصل على وسام ماسكارت في باريس في عام 1927م.
•  حصل على وسام دالتون في مانشستر في عام 1931م.
•  حصل على ميدالية فاراداي من معهد المهندسين المدنيين في عام 1938م.
• كان رئيسًا للجمعية البريطانية في عام 1909م (والقسم أ في عامي 1896 و1931)، وحصل على درجات الدكتوراه الفخرية من جامعات عدّة، منها: أكسفورد، وفيكتوريا، وكامبريدج، وبرمنغهام، وجوتنجن، وإدنبرة، وبرينستون، وغلاسكو، وأثينا، وغيرها.

وفاة جوزيف جون طومسون

توفي جوزيف جون طومسون في مدينة كامبريدج، كامبريدجشير في اريخ 30-8-1940 م عن عمرٍ يُناهز 83 سنة.^[٣]