Д.Д. Томсон: Кн. для учащихся - Кудрявцев С.П.
Скачать (прямая ссылка):
С самого начала своей деятельности в качестве руководителя Кавендишской лаборатории Томсон начал привлекать к исследованиям учеников. Одним из первых был Ричард Трелфолл. Томсон очень высоко отзывался о его умении ста-
40 вить эксперименты. Совместно с Томсоном Трелфолл опубликовал в «Трудах Королевского общества» две работы по газовому разряду. Несколько совместных исследований Томсон провел с другим своим учеником Франком Неваллом.
Осенью 1895 г. Томсон начинает изучение проводимости в газах, подвергаемых действию рентгеновских лучей. Эти его исследования совпали с важным событием для Кембриджа: университет, благодаря инициативе главы Кавендишской лаборатории, начал прием иностранных студентов из других университетов и колледжей для научных исследований. Специальная комиссия определяла способности кандидатов проводить научные исследования. После двух лет работы в Кембридже они получали ученую степень бакалавра наук и удостоверение исследователя.
Резерфорд писал об этом периоде в истории лаборатории: «Короткий период (1895 —1898) — один из наиболее интересных и важных в истории научных исследований в Кавендишской лаборатории. Он замечателен не только числом новых открытий первостепенной важности, но также и началом новых идей о связи электричества и материи, которые так сильно повлияли на уклон исследований в Кавендишской лаборатории в последние десять лет. Эти годы совпадают с периодом необычайной активности в физике, начавшимся экспериментами Ленарда с катодными лучами и открытием Х-лучей Рентгеном в 1895 г. Это был особый период... когда новые основы рушились день ото дня и когда открытия следовали в быстрой последовательности. В этом быстром продвижении Кавендиш-ская лаборатория сыграла значительную роль. Среди открытий, сделанных в ее стенах,— окончательное доказательство природы катодных лучей, открытие отрицательной корпускулы или электрона как определенной сущности, экспериментальное доказательство характера электропроводности в газах и первоначальный анализ радиоактивных веществ. Несомненно, что внезапное повышение активности лаборатории в научных исследованиях в большой мере произошло благодаря новой политике университета, когда в университет допускались студенты-исследователи, окончившиеся другие институты...»
. Одним из первых студентов-исследователей, прешедших в лабораторию, был шотландец Чарлз Томсон Рис Вильсон (1869 —1959), который начал проводить в лаборатории исследования по конденсации воды в очищенных от пыли газах, насыщенных парами воды. Наблюдения Гельмгольца и других ученых показали, что .туман, который обычно образуется при небольшом адиабатном расширении влажного пыльного воздуха, исчезает, если очищать воздух от пыли. Таким образом, было установлено, что частицы пыли являются центрами конденсации. Исследования Вильсона показали, что и в очи-
41 Фотографии трэков Вильсона щенном от пыли газе, содержащем ионы, при внезапном расширении будет образовываться туман, если отношение объема газа после\ расширения к объему до расширения будет равно 1^252. В этом случае центрами конденсации являются отрицательные ионы. Если же соотношение объемов при расширении 1,375, то центрами образования капель становятся положительные ионы. Таким образом, метод Вильсона позволил различать ионы разных знаков.
Эти эксперименты открывали новую возможность исследования свойств ионизованного газа и впоследствии привели Вильсона к созданию замечательного прибора, сыгравшего большую роль в ^физике атома,— камеры Вильсона. Томсон назвал исследования Вильсона «жизненно важными для прогресса современной физики» и взял их в основу своих экспериментов по определению заряда электрона. Здесь мы видим пример обратной связи, когда исследования ученика дают новые идеи для исследования учителя.
За свои работы Ч. Вильсон был избран в 1900 г. членом Лондонского Королевского общества, а в 1927 г. получил Нобелевскую премию по физике. Закончим наш рассказ о Вильсоне небольшой выдержкой из воспоминаний о нем сына Дж. Дж. Томсона, Паджета Томсона: «Вильсон был великолепным экспериментатором. Соблюдая чисто шотландскую осторожность, он работал очень медленно и сам делал большую часть необходимых приборов. Классическая история, которую рассказывают о нем, правдива если и не буквально, то по духу. Некто X. распрощался с Вильсоном, шлифовавшим стеклянную пластинку в своей комнате в Кавендише. Спустя три года X. возвратился, а Вильсон все еще шлифовал пластинку. «Верно,— ответил Вильсон, когда ему рассказали об этом,— но это была уже другая пластинка...» Вильсон принадлежал к числу наихудших лекторов в мире, но был прекрасным учителем для одного ученика, и за это у меня есть достаточные основания благодарить его...»
, В октябре 1895 г. в лаборатории начал свою исследовательскую работу Эрнест Резерфорд (1871 —1937). До приезда в Кембридж Резерфорд не встречался с Томсоном. Он, конечно, хорошо знал научные труды Томсона, использовал в своих первых исследованиях результаты некоторых экспериментов прославленного профессора и представлял его важным и старомодным человеком. Но первая же встреча с руководителем Кавендишской лаборатории поразила Резерфорда своей теплотой и сердечностью. О своем впечатлении от этой встречи Резерфорд написал своей невесте: «Томсон очень приятен в разговоре и отнюдь не допотопный ученый... Я очень доволен, что приехал в Кембридж... Томсон восхитителен».
