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Joseph Thomson

Publié le 08/03/2010

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Né près de Manchester, en 1856, J.J. Thomson entra à quatorze ans à l'Owens College, aujourd'hui Université de cette ville. Il fit, pour commencer, des études d'ingénieur, mais s'orienta bientôt vers les mathématiques et la physique. En 1876, il entra au Trinity, le plus grand des "colleges" de l'Université de Cambridge, où il fut successivement "scholar", "fellow", et professeur "Cavendish" de physique expérimentale, troisième d'une brillante lignée, où figurent James Clerk Maxwell, Rayleigh, Rutherford, W. L. Bragg. Jusqu'à sa mort (30 août 1940), il fut l'objet de toutes les distinctions accessibles à un homme de science : titulaire du prix Nobel, en 1906, décoré de l'ordre anglais du Mérite, en 1912, reçu Membre de l'Académie des Sciences française, il se vit attribuer également la médaille Mascart. Honneurs largement mérités par les idées scientifiques dont il fit don au monde et par l'heureuse influence qu'il exerça sur les jeunes générations de savants. A l'époque de Thomson, le développement de la physique et spécialement de la physique expérimentale commençait seulement, mais celui des mathématiques avait atteint à Cambridge un grand point de perfection, surtout dans la solution des problèmes d'un type plutôt scolaire. C'est pour cette raison que, bien que les meilleures découvertes de Thomson et celles de ses disciples les plus célèbres relèvent du domaine de l'expérience, sa technique était plus élaborée quoique sans doute moins originale, en mathématiques qu'en physique expérimentale.

« Dans un exposé plus détaillé, on pourrait encore parler de sa théorie de la dispersion, qui aida à définir le nombred'électrons contenus dans les atomes de diverses espèces, de ses expériences sur la décharge gazeuse et de sesthéories sur les couches d'électrons dans les atomes.

Bornons-nous ici à rappeler une autre partie de son Oeuvre :ses travaux sur les rayons positifs.

Wien, qui avait étudié les phénomènes d'accompagnement de la déchargegazeuse, connus d'abord sous le nom de "Rayons canaux", avait montré que leur charge est le plus souvent positiveet que leur masse était moléculaire ou atomique, mais n'avait pu séparer les rayons correspondant à des atomesd'espèce différente.

Par une technique perfectionnée, mon père put obtenir, sur une plaque photographique, unesérie de traces, chacune correspondant à l'une des diverses sortes d'atomes présents.

Ce fut là, d'ailleurs, l'un despremiers essais d'utilisation de la plaque photographique comme détecteur dans le vide.

Son intérêt général mis àpart, cet essai revêt une importance théorique considérable, du fait qu'il apportait la première preuve de l'identité detous les atomes d'un même élément, alors que toutes les anciennes méthodes de détermination des poids atomiquesne donnent que des valeurs moyennes tout à fait compatibles avec une distribution continue autour d'une moyenne,à la manière des poids d'une population humaine ou animale. En fait, un examen plus serré des résultats obtenus persuada mon père que les atomes d'un même élément n'ontpas, en réalité, toujours le même poids : pour le néon, ce poids est tantôt 20, tantôt 22, jamais entre les deux.Mais, la Première Guerre mondiale ayant éclaté, il ne put en faire la preuve absolument certaine ; c'est à Aston, quiavait assisté mon père dans ses recherches, que revient le mérite d'avoir achevé la démonstration et d'avoir, enoutre, démontré que le cas du néon, loin d'être une exception, obéit au contraire à la règle, la plupart des élémentscomprenant deux ou plusieurs isotopes. Le passage suivant, tiré d'un article écrit par Aston peu de temps après la mort de mon père, dira comment le voyaitun de ceux qui ont eu avec lui, dans son laboratoire, un contact étroit. "Le travail à ses côtés ne manquait jamais d'animation.

Lorsque les résultats confirmaient les calculs, sonenthousiasme sans bornes, réellement enfantin, était contagieux, à l'occasion même embarrassant.

Sitôt les clichésphotographiques développés, il fallait les cacher, de peur qu'il ne les manipulât encore humides.

Parfois, les capricesexaspérants d'un appareil mettaient au désespoir celui qui l'avait conçu, construit et employé et qui timidements'approchait de cet être remarquable.

On le voyait alors, dans son coin, devant son drôle de vieux bureau, réfléchir,dans une attitude caractéristique, puis jeter de sa petite écriture quelques chiffres et formules sur le dos dequelque thèse, ou sur une vieille enveloppe ou même sur le livre de comptes du laboratoire.

Et de ces réflexions, iltirait soudain, comme un lapin d'un chapeau, une suggestion lumineuse qui indiquait, du même coup, le mal et sonremède.

Cette faculté naturelle de comprendre le fonctionnement d'un appareil, sans l'avoir manié, tenait et tientencore, pour moi, du miracle et révélait, sans possibilité d'erreur, un grand génie.". »

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