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A vida
Foto de Thomson quando criança
Joseph John Thomson nasceu em Manchester em 18 de dezembro de 1856. Estudou e se formou, no Trinity College, Cambridge, e se tornou membro dessa instituição pelo resto de sua vida. Foi aí Professor de Física Experimental, de 1884 a 1918, tendo dado grande desenvolvimento ao laboratório Cavendish. Foi também Professor Honorário de Física da Royal Institution e membro da Royal Society em 1884 da qual foi presidente entre 1916 e 1920.
Seus primeiros trabalhos científicos seguiram na trilha aberta por Maxwell, que havia unificado a eletricidade e o magnetismo. Thomson produziu muitos resultados originais nesta direção, além de ter publicado livros didáticos importantes. Após ser nomeado professor de física experimental em Cambridge, em 1884, dedicou-se a estudar as descargas elétricas em gases a baixas pressões. Como resultado de conferências realizadas em Princeton, em 1896, publicou o livro Descarga de Eletricidade através dos Gases (1897). Após essa viagem, desenvolveu seus brilhantes trabalhos sobre os raios catódicos que levaram à descoberta e identificação do elétron.
Depois de 1903, Thomson se dedicou novamente a analisar a estrutura do átomo e fez um modelo de estrutura atômica, estudado já nas aulas de física e química do segundo grau e denominado modelo de Thomson (ou do “bolo de nozes”: o átomo seria constituído de uma carga positiva espalhada (o bolo) e as cargas negativas (os elétrons) seriam as nozes ali espalhadas. Este modelo, embora incorreto, foi um ponto de partida importante para os trabalhos experimentais de Ernest Rutherford que mostraram que a carga positiva está concentrada em um núcleo muito pequeno em relação ao tamanho do átomo e, posteriormente, para o modelo de Bohr.
Thomson esteve sempre ligado a uma visão mecanicista da natureza, dentro da tradição britânica do século XIX, que tinha na construção de modelos mecânicos uma das características de sua abordagem física. Seu o objetivo último, ao longo das primeiras décadas do século XX, era a criação de um quadro unificador dos fenômenos físicos, que englobasse a matéria, o éter, a energia e o eletromagnetismo. Publicou vários livros sobre a estrutura da luz, as propriedades da matéria e sobre o elétron na química. Após 1913, contudo, sua influência científica junto aos físicos, que tinha sido muito grande, ficou bastante diminuída em função de teorias que passou a construir e defender, diferentes das geralmente aceitas. Assim, contrapôs ao modelo atômico de Rutherford-Bohr um modelo no qual os elétrons estavam em equilíbrio com as cargas positivas devido a forças eletrostáticas de atração e repulsão. Entre os químicos, especialmente na Grã-Bretanha e nos Estados Unidos, suas idéias continuaram influentes até o final da década de 20. Neste período, foi também um dos opositores do conceito de fóton, não chegando a aceitar tendo aceitado as novas e “estranhas” idéias da física quântica. Esta resistência às idéias novas por parte de velhos cientistas não é incomum, pelo contrário. Segundo outro grande revolucionário da física deste século, Max Planck, as novas idéias só se afirmam realmente quando a velha geração desaparece.
Thomson faleceu em 1940, tendo deixado uma interessante autobiografia Recordações e Reflexões, escrita em 1936. Ao longo de sua vida recebeu inúmeros prêmios científicos e condecorações, entre os quais o Prêmio Nobel, em 1906. Em 1908 foi ungido cavalheiro pelo governo inglês e tornou-se Sir J. J. Thomson. Foi agraciado com o título de doutor honoris causa por muitas universidades de todo o mundo, entre as quais Oxford, Columbia, Göttingen, Edinburgh, Sorbonne e Princeton. Mas certamente a grande glória e o imenso prestígio que desfrutou em vida e sua glória após a morte estará para sempre ligada à esta partícula extremamente pequena: o elétron.
- 1856:
- Nasce em Cheetam Hill, próximo de Manchester, Inglaterra, em 18 de dezembro.
- 1880:
- Forma-se no Trinity College, Cambridge, onde ingressara em 1876. Foi o segundo colocado no exame triplos de 1880, secundando Joseph Larmor, o primeiro colocado. Logo depois ingressa como fellow no Trinity.
- 1881:
- Analisa o efeitos elétricos e magnéticos produzidos pelo movimento de corpos eletrificados. Como Crookes, acredita que os raios catódicos são partículas de matéria carregada que se movem com grande velocidade. Introduz o conceito de massa de origem eletromagnética, possuída pelos corpos eletrificados em razão de suas cargas.
- 1883:
- Publica seu primeiro livro, o "Tratado sobre o Movimento dos Anéis dos Vórtices", contendo o trabalho premiado, em 1882, com o Prêmio Adams. Volta a estudar as descargas elétricas em gases, usando como analogia a eletrólise.
- 1884:
- É escolhido como professor de Física Experimental (da cadeira Cavendish), em Cambridge, substituindo a Lord Rayleigh. Torna-se membro da Royal Society.
- 1886:
- Publica "Aplicação da Dinâmica à Física e à Química". Desenvolve a noção de que a eletricidade flui nos metais de maneira similar ao que ocorre nos eletrólitos.
- 1892:
- Escreve o livro "Notas sobre Pesquisas Recentes em Eletricidade e Magnetismo", que viria a ser conhecido como o terceiro volume de Maxwell. Publicou posteriormente, juntamente com J. H. Poynting, o livro-texto, em quatro volumes, "Propriedades da Matéria".
- 1895:
- Produziu o influente "Elementos da Teoria Matemática da Eletricidade e do Magnetismo" que teve várias reedições.
- 1896:
- Viaja aos EUA, onde faz conferências sobre a descarga elétrica em gases.
- 1897:
- Como resultado de conferências realizadas em Princeton, escreve o livro "Descarga de Eletricidade através dos Gases". Faz seus trabalhos mais importantes sobre a identificação do elétron e a medida da sua razão carga-massa.
- 1897-1899:
- Realiza várias experiências com os raios catódicos, onde mede a carga (média) individual dos corpúsculos e conclui definitivamente que sua massa é muito menor que a do átomo de hidrogênio. Identifica o corpúsculo constituivo dos raios catódicos com a carga elétrica elementar (o elétron) e analisa vários outros fenômenos onde eles aparecem.
- 1903:
- Seu livro "Condução de Eletricidade através dos Gases" é publicado; ele seria reescrito posteriomente (1928 e 1933) em colaboração com seu filho George Paget Thomson.
- 1904:
- Publica"Eletricidade e Matéria". Introduz o modelo do átomo que recebeu o seu nome.
- 1905:
- Torna-se professor de Filosofia Natural da Royal Institution.
- 1906:
- Recebe o Prêmio Nobel de Física por seus trabalhos sobre a descoberta do elétron.
- 1907:
- Escreve os livros "A Teoria Corpuscular da Matéria "e "A Estrutura da Luz".
- 1908:
- É ungido cavalheiro, recebendo o título de Sir.
- 1909:
- Começa a estudar a natureza da eletricidade positiva, seu último grande trabalho experimental que se estenderia por vários anos.
- 1912:
- Recebe a Ordem do Mérito.
- 1913:
- Publica "Raios de Eletricidade Positiva e suas Aplicações à Análise Química".
- 1915:
- É eleito Presidente da Royal Society.
- 1918:
- Torna-se Master de seu antigo Trinity College.
- 1919:
- Renuncia a sua cátedra em Cambridge, sendo substituído por Ernest Rutherford.
- 1923:
- Escreve"O Elétron na Química", que influencia muitos químicos, em particular os norte-americanos. Propõe alternativas ao modelo atômico de Bohr e às idéias quânticas.
- 1936:
- Publica sua autobiografia "Recordações e Reflexões".
- 1940:
- Falece no dia 30 de agosto, em Cambridge, Inglaterra.
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