STORIA DELLA FISICA: JOSEPH JOHN THOMSON

Joseph John Thomson nasce il 18 dicembre del 1856 in Inghilterra vicino a Cambridge. Dopo aver studiato ingegneria, frequenta il Trinity College di Cambridge, prima di diventare, nel 1884, professore della cattedra di fisica. Nel 1890 si unisce in matrimonio con Rose Paget, che gli regalerà due figli; nel 1894, invece, diventa direttore del laboratorio Cavendish di Cambridge, carica che manterrà fino al 1919. 

Thomson si dedica allo studio dell'origine dei raggi catodici, al centro del dibattito scientifico dell'epoca. Nel 1897, a due anni di distanza dalla scoperta di Perrin (che aveva dimostrato che i raggi catodici trasportano cariche negative), riesce a deviare i raggi catodici in un campo elettrico: da qui deriva la convinzione che a comporre i raggi catodici sono cariche elettriche negative, gli elettroni. 

Lo studioso determina le più importanti caratteristiche di queste particelle, sottoponendo i raggi catodici alla contemporanea azione di due campi: uno magnetico e l'altro elettrico; in questo modo riesce a misurare la velocità e il rapporto tra la carica e la massa.

Tenendo conto della migrazione delle goccioline di nebbia nel campo elettrico, inoltre, arriva a una prima valutazione relativa alla massa dell'elettrone. 

Nello stesso anno Thomson dimostra l'emissione di elettroni nell'effetto termoelettronico e nell'effetto fotoelettrico, e quindi, con la collaborazione di Ernest Rutherford, realizza un metodo di misurazione della natura della radiazioni che vengono prodotte dalle sostanze radioattive, fondato sulla ionizzazione che esse compiono in un gas.
La scoperta degli elettroni, poi, viene utilizzata per studiare il fenomeno dei gas attraversati dal passaggio di elettricità. La spiegazione trovata dal fisico consiste nella teoria della ionizzazione, che gli varrà il premio Nobel nel 1906. La scoperta dell'elettrone ripropone la questione della struttura della materia.
Nel 1904 Thomson propone un modello di atomo "a panettone" composto da elettricità positiva distribuita in maniera continua, in cui sono inseriti gli elettroni così che l'atomo sia neutro dal punto di vista elettrico.
Thomson prova anche a calcolare alcune linee spettrali tra le più conosciute con il suo modello, ma senza risultati efficaci. Il modello viene confutato poi da Marsden e Geiger nel 1909, ma si dimostra comunque indispensabile in quanto precursore del modello atomico di Bohr.

Il figlio George Paget Thomson nel 1937 riceve il premio Nobel per aver dimostrato che l'elettrone - scoperto dal padre - è di fatto,un'onda.
Joseph John Thomson muore il 30 agosto del 1940 a Cambridge: il suo cadavere è sepolto di fianco a quello di Isaac Newton nell'abbazia di Westminster.