Первая субатомная частица
Физики все еще пребывали в неведении относительно природы катодных лучей. В вакууме они вели себя как электромагнитные волны, однако было в их свойствах общее с металлами и газами. В те годы даже появилось название «радиоактивное вещество». И в 1899 году английский ученый Дж. Дж. Томсон сумел доказать, что эти лучи — частицы. Только очень маленькие — намного меньше атома!
Эти загадочные частицы открыл Джозеф Джон Томсон, повторяя эксперимент Генриха Герца. Как в свое время Герц, Томсон хотел проверить, будут ли катодные лучи отклоняться в электрическом поле. Эксперименты Герца показывали, что его волны не отклонялись, но у Томсона эксперимент дал противоположный результат. В трубке Томсона разрежение было ниже, и немного газа, специально оставленного Герцем в трубке, позволяло утверждать, что атомы получают заряд в электрическом поле. Таким образом, любое влияние на лучи получало множество возможных объяснений.
Результаты опыта Томсона показали, что лучи отклоняются к положительно заряженной пластине электрода. По законам электромагнетизма, противоположное притягивается, так что катодные лучи несут отрицательный заряд. Электромагнитное излучение не несет электрического заряда, так что получалось, что неизвестные лучи — это поток невидимых частиц. Затем Томсон сравнил действие магнитного поля в паре с электрическим и рассчитал скорость и заряд частиц в потоке.
Результат всех удивил: отношение заряда к массе для катодных лучей не зависит от материала источника. Неизвестная частица оказалась в 1800 раз легче атома водорода — легчайшего из всех атомов! Интересно, что термин «электрон» появился за несколько лет до его открытия, когда выбирали название для фундаментальной неделимой единицы заряда в электрохимии. Томсон не стал менять это название и высказал предположение, что электрическое поле трубки Крукса просто сдирает электроны с атомов. Получалось, что атомы имеют внутреннюю структуру, а Томсон открыл первую субатомную частицу. Но есть ли другие?
