电子史:JJ和GP·汤姆森

2020-10-31 17:35:03

提到诺贝尔奖获得者父子俩,化学家很可能会想到布拉格夫妇(威廉·亨利和威廉·劳伦斯),他们于1915年共同获奖,创立了x射线晶体结构分析领域。但至少同样有影响力的是约瑟夫·约翰(JJ;1856-1940)和乔治·佩吉特(GP;1892-1975)汤姆森,他们分别在1906年因气体中的导电(有效地发现电子)和1937年因演示电子衍射而获得诺贝尔奖。他们的成就被总结为JJ表明电子是粒子,而GP表明它不是,或者更确切地说,电子也可以表现为波。

布拉格夫妇起初在一起工作,但在第一次世界大战后从事着平行的职业生涯,而汤姆森夫妇在战前和战后都在积极的光芒上进行了合作。虽然两个家庭也很亲密-JJ帮助促进了老布拉格的职业生涯,他们的儿子是一生的朋友,一起在GP的游艇福图纳(Fortuna)上度过了许多暑假。

JJ赞成化学和物理的融合,认为这种分离在他的书“化学中的电子”(1923年)中结束了。在1882年的获奖论文中,JJ对威廉·汤姆森(William Thomson)的化学键涡旋原子理论提供了数学支持,开尔文勋爵曾三次拒绝担任英国剑桥大学(University Of Cambridge)的卡文迪什(Cavenish)教授,JJ于1884年接受了这一理论。

JJ的职业生涯是在剑桥大学度过的,而在剑桥接受教育的GP则在英国阿伯丁大学和伦敦帝国理工学院任教,并在美国纽约康奈尔大学任教一段时间。两人都宣称纯研究的工业价值,两人最终都成为了剑桥大学的硕士,JJ的怪癖也在增加。

在没有完整的父子传记的情况下,这本书提供了电子和汤姆森夫妇(特别是JJ)的简短联合历史,以及他们之间的互动,重点放在20世纪20年代和30年代初的新兴科学上。作者是一位在英国和德国有丰富学术经验的科学史学家,他对现代化学基础上的发展进行了学术和可读性的描述。他指出,在X射线的发现和波粒二元论的出现之后,每个汤姆森都有可以调整的仪器。

时间线可能会有所帮助,但纳瓦罗深思熟虑的叙述应该会同时吸引历史学家和化学家。