Hij werd geboren in Cheetham Hill, vlakbij Manchester, op 18 december 1856. Hij stierf in Cambridge op 30 augustus 1940. Tussen die twee data door veranderde hij de manier waarop we het atoom begrijpen.
Sir JJ Thomson is vooral bekend vanwege het vinden van het elektron. Voordien dacht men dat atomen vaste, ondeelbare blokken waren. Hij bewees dat ze ongelijk hadden. Het begon met kathodestralen. Dit waren mysterieuze stralen die door vacuümbuizen gingen. Iedereen wist dat ze bestonden. Niemand wist wat ze waren. Sommigen dachten dat het golven waren. Thomson toonde aan dat het deeltjes waren.
De ontdekking van het elektron
Hij raadde het niet alleen. Hij heeft gemeten. Hij duwde de stralen met elektrische velden. Hij verdraaide ze met magnetische velden. De manier waarop ze zich bewogen vertelde hem alles. Hij berekende hun massa. Het was klein. Bijna 2000 keer lichter dan het lichtste atoom dat we destijds kenden: waterstof.
Hij noemde ze bloedlichaampjes. We noemen ze nu elektronen. De naam bleef hangen omdat de naam werkte. Het beschreef het ding zonder aan te nemen dat het het hele verhaal was.
Deze ontdekking was een scheur in de basis van de klassieke natuurkunde. Als atomen deze lichtere deeltjes bevatten, was het atoom niet de kleinste eenheid van materie. Er zaten onderdelen in. Het had structuur. Het was revolutionair.
Een leraar van Nobelprijzen
Thomson was niet alleen een onderzoeker. Hij was een bouwer. Hij gaf van 1884 tot 1918 les aan het Cavendish Laboratory in Cambridge. Hij maakte er een centrum van wereldklasse van. Waarom werd het zo beroemd? Vanwege hem. Hij creëerde een omgeving waarin de wetenschap kon ademen.
Hij diende ook als meester van het Trinity College van 1918 tot aan zijn dood. Maar zijn echte nalatenschap zou wel eens de mensen kunnen zijn die hij lesgaf. Zeven van zijn assistenten wonnen de Nobelprijs. Dat is geen geluk. Dat is mentorschap. Hij wist talent te spotten. Hij wist hoe hij ze moest laten rennen.
Voorbij het elektron
Daar stopte hij niet. In 1903 suggereerde hij dat licht discontinu zou kunnen zijn. Hoeveelheid. Pakketten energie. Dit was een voorafschaduwing van de fotonentheorie van Albert Einstein. Einstein krijgt de eer, maar Thomson zag als eerste de vorm van het idee. Het laat zien hoe zijn geest voorop liep.
Later ontdekte hij isotopen. Verschillende versies van hetzelfde element. Hij vond massaspectrometrie uit om ze te vinden. Dit instrument wordt nog steeds gebruikt. Het identificeert stoffen op basis van hun massa. Het bevindt zich overal in scheikundelaboratoria. Het gaat terug op zijn werk op het gebied van gassen.
Voor dit onderzoek naar de elektrische geleidbaarheid van gassen won hij in 1906 de Nobelprijs. De prijs erkende de methode, niet alleen het resultaat. Hij liet zien hoe je het onzichtbare kunt meten.
Waarom hij er nu toe doet
Wij gebruiken nog steeds zijn methoden. De massaspectrometer is een directe afstammeling van zijn experimenten. Het concept van het elektron is fundamenteel voor de elektronica. Elk scherm, elke chip, elke computer is afhankelijk van de beweging van deze deeltjes. Hij voegde niet alleen een feit toe aan het boek. Hij herschreef de grammatica.
Hij stierf in Cambridge. Maar het werk gaat door. Het is in de laboratoria. Het zit in de apparaten. Het zit in de manier waarop we over materie denken. Het is niet alleen geschiedenis
