汤姆逊与卢瑟福的师生缘

约瑟夫·约翰·汤姆逊是英国物理学的领军人物，28岁时担任卡文迪许实验室教授，41岁时发现电子，50岁时获得诺贝尔物理学奖，59岁时当选为皇家学会主席。他的一生对原子物理学的发展起了重要作用，并做出了杰出的贡献。同时，他还培养了一大批科学精英，包括卢瑟福、威尔逊和泰勒。汤姆森领导卡文迪许实验室30多年，形成了良好的科研传统，使这个著名的实验室成为诺贝尔奖获得者的摇篮。

汤姆森(网络图)

说到汤姆森和卢瑟福，他们仍然有一种师生关系，这种关系在科学界一直被认为是一个好故事。

1895年，23岁的卢瑟福有幸从新西兰获得奖学金，在英国剑桥大学学习。卢瑟福告别了玛丽和她的家人，踏上了人生新的里程碑。

当他登上开往英国的船时，他既兴奋又兴奋。当他的祖父和父亲从英格兰跨过海洋来到新西兰时，现在他想离开这个岛去英国深造。也可以说，他想寻找自己的根。卢瑟福将要工作的研究单位是世界著名的剑桥大学卡文迪许实验室。主持实验室的人是约瑟夫·汤姆森，英国最著名的物理学家。汤姆森接替莱利成为卡文迪许实验室主任时只有28岁。他在剑桥是个罕见的天才。卢瑟福还听说汤姆森对学生非常严格。因此，他不确定前面会有什么在等着他。

卢瑟福到达英国，在伦敦呆了一会儿，然后搭上了剑桥。他带着一颗虔诚和尊敬的心走进了卡文迪许实验室大楼的橡木门。

当老师和学生第一次见面时，卢瑟福有点拘谨。汤姆森是一个中等身材的男人，皮肤黝黑，充满活力。他笑起来很随意。卢瑟福很快克服了他的羞怯。

汤姆森和卢瑟福老师和学生正在谈话(网络图)

他拿出毕克顿教授写的推荐信，恭敬地递给汤姆森。汤姆森打开信，读道:“卢瑟福先生才华横溢，知道数学方法，对电学的最新成就有极其广泛的知识。这个学生真诚，善良，乐于助人。任何和他有过接触的人总是称赞他是一个好老师和好朋友。我们真诚地祝愿他在英国的科学研究取得和在新西兰一样的非凡成就。”字里行间，清楚地揭示了卢瑟福的信任和赞许。

读完推荐信后，汤姆森微笑着看了卢瑟福一眼。他不禁刮目相看这个来自新西兰岛的研究生。

"欢迎加入卡文迪许的集体！"他说。

卢瑟福被感动了，感到一股暖流流过他。从这一刻起，他和汤姆森在师生之间结下了终生的友谊。由汤姆森领导的卡文迪许实验室是一个充满活力的科学研究团体。汤姆森是这个研究小组的灵魂。他杰出的组织能力和人格魅力吸引了每个人紧密团结，探索更广阔的物理世界。实验室里的学术氛围非常浓厚。所有的工作人员只关心一件事，那就是现代物理学的发展。我们都对汤姆森怀有由衷的爱和钦佩。汤姆森还有一个昵称，叫做“老口”。因为他一直主张自己制作实验仪器，据说自从他成为卡文迪许实验室的主任后，购买设备的费用和其他由他个人批准的费用不会超过2万英镑。这种严谨简单的工作方式培养了许多人才。卢瑟福也从中受益匪浅，他的许多重大发现都是通过简单的方法实现的。

在卢瑟福崇拜托马斯之前，他的主要研究领域是无线电。1894年，他的毕业论文《高频放电磁化铁》引起了世界科学界的广泛关注。许多人相信这个奇怪的年轻的新西兰学者将是最有前途的无线电发明家。今年，卢瑟福还在一个18米长的兵营里进行电磁波发射和接收。有些人把这场演出中发送和接收的信号称为“新西兰的第一个无线电报”。

卢瑟福(网络图)

如果卢瑟福没有遇到汤姆森，他可能会在无线电发明的旅程中与马可尼并驾齐驱。然而，到达卡文迪许实验室后，在汤姆森的指导下，卢瑟福的研究方向发生了重大转变。他把注意力转向原子物理学领域。尽管卢瑟福在晚年从未放弃对无线电的热爱，但他经常表现出来。但是收音机已经成为他的第二个爱好。

大约在1858年，德国物理学家普吕克尔观察到稀薄气体中的放电现象，发现面对阴极的管壁上出现绿色荧光。这一奇怪的现象引起了极大的兴趣。研究气体放电现象已经成为一个热门话题。后来，物理学家证实这是一种从阴极发出的辐射，所以称之为“阴极射线”。但是到底什么是阴极射线，研究人员还不清楚。

汤姆森带领学生研究这一现象已经有四五年了，这也是卡文迪许实验室的主要目标。卢瑟福到达剑桥后不久，汤姆森在他的研究中取得了重大突破。汤姆逊设计了一种特殊形状的阴极射线管，并通过实验证明阴极射线是一种带负电的粒子，并测量出带电粒子具有与氢离子相同的电荷，但其重量仅为氢原子的1800%。就这样，汤姆森发现了电子！

1897年4月30日，汤姆森向英国皇家研究所报告了他的发现。汤姆森的研究论文《论阴极射线》立即发表，引起了物理学领域的广泛关注。这是本世纪初物理学上最伟大的发现之一。

这时，在汤姆森的建议下，卢瑟福放弃了地震检波器的研究，把它投入到X射线及其气体效应的研究中。在老师的指导下，卢瑟福的探索目标终于转向了一个新的研究领域。后来，卢瑟福成为20世纪最伟大的原子物理学家。1906年，他的导师汤姆森因发现电子而获得诺贝尔物理学奖。1908年，弟子卢瑟福因其放射性元素转化理论而获得诺贝尔化学奖。