Джордж Пэджет Томсон

Джордж Пэджет Томсон (англ. George Paget Thomson; 3 мая 1892, Кембридж — 10 сентября 1975, там же) — британский физик, лауреат Нобелевской премии по физике 1937 года (совместно с Клинтоном Дэвиссоном) за экспериментальное открытие дифракции электронов на кристаллах. Сын известного физика Джозефа Джона Томсона, открывшего электрон. Профессор Лондонского университета, член Лондонского королевского общества (с 1930 года).

Биография

Ранние годы и образование

Джордж Пэджет Томсон родился 3 мая 1892 года в Кембридже в семье Джозефа Джона Томсона и Розы Элизабет Пэджет. Начальное образование получил дома, затем учился в школе в Кембридже. В 1910 году поступил в Тринити-колледж Кембриджского университета, где изучал математику и физику. В 1913 году окончил колледж с отличием и начал исследовательскую работу в Кавендишской лаборатории под руководством отца.

Первая мировая война и служба

С началом Первой мировой войны в 1914 году Томсон вступил в британскую армию. Служил в Королевском лётном корпусе, где занимался вопросами аэродинамики и баллистики. В 1916 году был переведён в Королевскую военно-морскую авиационную службу, где работал над проблемами устойчивости самолётов и торпед. После войны в 1919 году вернулся в Кембридж.

Научная карьера

В 1920 году Томсон был назначен лектором по физике в Тринити-колледже. В 1922 году стал профессором физики в Абердинском университете, где проработал до 1930 года. В 1930 году перешёл в Лондонский университет, где занял должность профессора физики в Имперском колледже. В 1952 году вышел на пенсию, но продолжал активную научную и общественную деятельность.

Вторая мировая война

В годы Второй мировой войны Томсон работал в Комитете по научным исследованиям при Министерстве авиации. В 1940 году вошёл в состав Комитета MAUD, который занимался оценкой возможности создания атомной бомбы. В 1941 году комитет пришёл к выводу о принципиальной осуществимости такого оружия, что послужило толчком для начала британской ядерной программы. После войны Томсон участвовал в работе Консультативного комитета по атомной энергии.

Личная жизнь и смерть

В 1924 году Томсон женился на Кэтлин Бьюкенен Смит. У них родились двое сыновей и дочь. Скончался 10 сентября 1975 года в Кембридже в возрасте 83 лет.

Научные достижения

Дифракция электронов

Основной научный вклад Томсона — экспериментальное подтверждение волновых свойств электронов. В 1927 году, независимо от Клинтона Дэвиссона и Лестера Джермера, он провёл серию опытов, в которых пропускал пучок электронов через тонкие металлические фольги (золото, алюминий, платина). На фотопластинке, помещённой за фольгой, наблюдались дифракционные кольца, характерные для волновых процессов. Это стало прямым доказательством гипотезы Луи де Бройля о корпускулярно-волновом дуализме материи. За это открытие Томсон и Дэвиссон были удостоены Нобелевской премии по физике 1937 года.

Другие исследования

Помимо дифракции электронов, Томсон занимался:

• Ядерной физикой: изучал рассеяние нейтронов, деление ядер урана, свойства изотопов.
• Физикой плазмы: исследовал поведение заряженных частиц в магнитных полях, что имело значение для разработки термоядерных реакторов.
• Аэродинамикой: в годы войны разрабатывал методы расчёта обтекания тел газовыми потоками.
• Космическими лучами: изучал состав и происхождение космического излучения.

Научные труды

Томсон является автором нескольких книг и множества статей. Среди его работ:

• «Применение дифракции электронов» (1939, совместно с У. Кокрейном).
• «Атом» (1930, научно-популярная книга).
• «Теория и практика термоядерного синтеза» (1957).

Признание и награды

• Нобелевская премия по физике (1937) — совместно с К. Дэвиссоном.
• Член Лондонского королевского общества (1930).
• Рыцарь-бакалавр (1943) — за заслуги в области физики.
• Медаль Хьюза (1939) — за исследования дифракции электронов.
• Медаль Фарадея (1950) — за вклад в развитие физики.
• Почётный доктор ряда университетов, включая Кембриджский, Оксфордский и Эдинбургский.

Интересные факты

• Джордж Пэджет Томсон — один из немногих нобелевских лауреатов, чей отец также был лауреатом Нобелевской премии (Дж. Дж. Томсон получил премию в 1906 году за открытие электрона).
• В 1930-х годах Томсон активно выступал за мирное использование атомной энергии, но после начала Второй мировой войны поддержал создание атомной бомбы.
• В 1942 году он был назначен научным советником британского правительства по вопросам ядерной энергии.
• Томсон был одним из первых учёных, кто предложил использовать дифракцию электронов для изучения структуры поверхности твёрдых тел.

Источники

• Nobel Lectures, Physics 1922–1941. Elsevier Publishing Company, 1965.
• Thomson, G. P. The Atom. 1930.
• Thomson, G. P. The Diffraction of Electrons. 1939.
• Дж. П. Томсон. Автобиография // Нобелевские лауреаты: энциклопедия. — М.: Прогресс, 1992.
• Биографический словарь британских учёных. — Лондон: Routledge, 2000.