Ai kurrë nuk e braktisi plotësisht këtë pikëpamje, gjë që e bëri atë dhe bashkëkohësit si Lodge dhe Schuster të refuzonin teoria kuantike si një ekran i injorancës, një zëvendësues frikacak i "njohjes së strukturës së atomit". Studimet e fundit të Thomson-it ishin zhvillimi matematikor i elektrodinamikës së Maxwell-it. Rezultatet e tij të para të rëndësishme përfshinin zbulimin e të ashtuquajturës masë elektromagnetike, ose inercinë shtesë, të cilën trupat elektrizuan për shkak të ngarkesës së tyre, dhe llogaritjen e forcës së njohur tani si forca Lorentz e ushtruar nga një fushë magnetike në një elektrizuar në lëvizje. sferë po aty.

Këto rezultate nuk ishin vetëm të rëndësishme në vetvete: ato gjithashtu sinjalizuan ose shkaktuan fillimin e një vjeljeje të shpejtë të frutave Maxwellian nga Fitzgerald, Heaviside, Lamb, Poynting dhe vetë Thomson "p.sh. 6". Njëra është e habitshme në literalitetin me të cilin Thomson kultivoi për herë të parë teorinë e Maxwell-it. Nuk është se ai është skllav për modelin e tij, pasi raporti i tij i detajuar mbi teoritë elektrike të Shoqatës Britanike për Avancimin e Shkencës tregon paqartësi në formulimin e Maxwell dhe diskuton sistemet konkurruese me dashamirësi.

Duke eklipsuar konceptin e ngarkesës, zhvendosja shkaktoi shumë nga të këqijat që përjetuan lexuesit kontinental të Maxwell-it dhe madje mund të ngatërrojë edhe ata anglezë. Në punën e mëvonshme, Thomson zëvendësoi "zhvendosjen" me "polarizimin", të cilin ai e prezantoi në termat e "tubave të forcës" elektrostatike që duhet të fillojnë dhe të mbarojnë në "atomet", çdo tub që siguron një njësi elektrolitike të energjisë elektrike, ose "elektron". në kushtet e tij. Nga kjo paraqitje, e cila në detajet e saj brilante tregon dorën e një eseisti mbi lëvizjen me vorbull, Tomsoni ka rikthyer të gjitha formulat e zakonshme të elektrodinamikës Maxwelliane.

Ai gjithashtu theksoi konceptin e një impulsi elektromagnetik të ruajtur në një mjedis, një koncept i përdorur nga ai dhe të tjerët për të ruajtur barazinë e veprimit dhe reagimit në elektrodinamikë dhe për të demonstruar ekzistencën e një universi të padukshëm "material", të cilin mund ta quajmë eterin.

Ai vetë përdorte modele të ndryshme për nga shtrirja dhe shkalla e tkurrjes, dhe jo rrallë me karakter kontradiktor; dhe pas zbulimit të elektronit, ai pranoi lirshëm bougabois anti-Maxwellian, si ngarkesë elektrike, në fotografitë e tij të pjesshme të përçueshmërisë metalike, strukturës atomike dhe kombinimit kimik.

Sigurisht, një dobësi e tillë nuk mund të zgjidhet në një teori "përfundimtare" të energjisë elektrike. Thomson deri atëherë kishte përfunduar disa goditje të papërsosura punë laboratorike, duke përfshirë përkufizimin, sipas sugjerimit të Rayleigh, të marrëdhënies së elementit elektrostatik me elementin elektromagnetik të energjisë elektrike. Rayleigh synonte të bashkëpunonte në këtë vepër, e cila, përveç papërsosmërive, ishte tipike për Cavendish në epokën e tij; por Tomson, i pavetëdijshëm për grackat e shumta, shpëtoi me projektin, botoi me nxitim dhe u dha kolegëve të tij, përfshirë profesorin, dyshime se ai kishte një të ardhme në fizikën eksperimentale.

Me këto kredite dhe matematikën e tij, ai konkurroi për vendin; për habinë e tij dhe shumë për bezdinë e disa prej konkurrentëve të tij, të cilët përfshinin Fitzgerald, Glazebrook, Larmor, Reynolds dhe Schuster, ai u zgjodh. Niven dhe George Darwin, një nga gjyqtarët e esesë së Trams Thomson. I njëjti staf më vonë prezantoi kurse për mjekët e synuar, tarifat e të cilëve u bënë shpejt një pjesë e rëndësishme e financave të Cavendish. Thomson zgjodhi fenomenet e shkarkimit të gazit, studimi i të cilave Maxwell rekomandoi për kërkime eksperimentale.

Dy vjet më vonë, Tomson përsëri e ktheu vëmendjen e tij te shkarkimi, këtë herë i udhëhequr nga teoria e atomit të vorbullës. Ai vuri re se mekanizmi i vorbullës së lidhjes kimike funksionon vetëm kur lidhja e unazave të vorbullës është afërsisht e njëjtë me madhësi dhe shpejtësi. Çdo shkelje e mediumit, si afrimi i një atomi tjetër të vorbullës, mund të ndryshojë parametrat kritikë dhe të parandalojë ngjitjen ose shkatërrimin e përbërjeve. Tani fusha elektrike mund të përfaqësohet nga shpërndarja e shpejtësisë në mjedis; dhe zbërthimi kimik që stimulon do të jetë shkaku i menjëhershëm i shkarkimit.

Në këtë formë të çuditshme, Thomson paraqiti një ide me rëndësi të madhe për punën e ardhshme: shkarkimi i gazit ndodh në analogji me elektrolizën, shkeljen e lidhjet kimike. Fillimisht, siç ishte e natyrshme, ai i konsideroi grimcat në të cilat molekulat ndaheshin nën ndikimin e një fushe si "atome". Hulumtimet e mëvonshme e ndihmuan atë së pari t'i shihte "atomet" si "jone", d.m.th., bartës të ngarkesës madhësia atomike, dhe më pas në formën e përzierjeve të joneve dhe "trupave, atomeve shumë më të vogla".

Analogjia elektrolitike tregoi se informacione të rëndësishme në lidhje me mekanizmin e shkarkimit të gazit mund të merren si rezultat i studimeve të ndarjes dielektrike në lëngje me përçueshmëri të dobët ose dekompozimit të gazeve poliatomike nga shkëndijat. Thomson dhe studentët e tij punuan në të dyja, dhe morën shumë të dhëna pa shumë përparim në të kuptuarit.

Polemika ka sjellë në qendër të vëmendjes rrezet katodike të harruara. Shumica e fizikanëve anglezë, duke përfshirë Thomson, i ngatërruan për rrjedha grimcash të ngarkuara, kryesisht sepse shtigjet e tyre janë të lakuar në një fushë magnetike; ndërsa shumica e fizikanëve gjermanë, duke folur kryesisht për shkak të aftësisë së tyre për të shkaktuar fluoreshencë të xhamit, i konsideruan ato si një "perturbim eterik" të ngjashëm me dritën ultravjollcë. Në këtë pikë, Roentgen u përgatit për të hyrë në betejë dhe në proces zbuloi rrezet X.

Thomson, i cili kishte të gjithë aparatin, zbuloi menjëherë se trarët e rinj konvertonin gazrat që kalonin në përçues të energjisë elektrike, dhe për këtë arsye propozoi mjete shumë më të përshtatshme se shkarkimet shkatërruese për prodhimin e joneve të gaztë. Nën drejtimin e tij, studentët e avancuar në Cavendish nxituan të përdornin instrumentin e ri dhe të bënin matje të sakta të parametrave jonikë mbi të cilët profesori ndërtoi teorinë e tij të shkarkimit të gazit. Numri i parë i të famshmes "Përçimi i energjisë elektrike përmes gazeve" është një monument i këtyre studimeve të koordinuara, në të cilat McClelland, Rutherford, Townsend dhe Zeleny luajtën rolin kryesor.

A. ishte një hit i madh, siç e pranoi plotësisht Thomson. Ai ofroi njerëz të talentuar dhe shumë të motivuar, të cilët jo vetëm i zhvilluan idetë e profesorit në punë të cilësisë më të lartë, por gjithashtu ndihmuan në ngritjen e entuziazmit të rekrutëve të rinj në laborator.

Thomson i pa gjithashtu rrezet X si një shpjegim të mundshëm për transparencën "mahnitëse" të fletës metalike ndaj rrezeve katodike: nuk mund të ndodhë që në të vërtetë të mos ndodhë asnjë depërtim, që rrezet katodike që godasin një sipërfaqe të metalit prodhojnë rreze X, të cilat nga ana tjetër. , të krijojë "jone" të reja, pseudonimi "rrezet katodike", nga ana tjetër? Ky truk i zgjuar nuk i mbijetoi shumë sulmeve të Lenard-it, i cili, me ftesë të Thomson-it, udhëhoqi fushatën e tij në Shoqatën Britanike në Thomson, duke e lejuar veten të bindet për rëndësinë e punës së Lenard-it dhe, në veçanti, zbulimeve të tij. "Deflektiviteti" magnetik i rrezeve që kalojnë jashtë tubit varet vetëm nga kushtet brenda tij, që këto "rreze Lenard" të jashtme humbën aftësinë e tyre për të shkaktuar fluoreshencë, d.m.th., ato u zhytën në proporcion me densitetin dhe nuk vareshin nga karakter kimik, mjedisi, dhe se rruga mesatare e lirë e rrezeve jashtë tubit është shumë më e madhe se sa pritej nëse ato përbëhen nga jone të gaztë.

Dikush dyshon se ishte në procesin e tretjes së rezultateve të Lenard-it që Thomson së pari kuptoi se rrezet katodike përbëhen nga trupa më të vegjël se atomet. E njëjta vlerë anormale karakterizonte të gjitha rrezet katodike që Thomson u përpoq të testonte, pavarësisht nga materiali i elektrodave ose natyra e gazit në tubin e shkarkimit në të cilin ishin bërë. Ekuacioni vështirë se mund të justifikohej teorikisht, siç i pëlqente të vëzhgonte Thomson; por ai dha urdhrin e duhur dhe për këtë arsye u refuzua nga Schuster para se Lenard të shfaqej.

Edhe pse ata zotëronin shumicën ose të gjitha të dhënat përkatëse, as Wiechert dhe as Kaufmann nuk e zbuluan elektronin. Wiechert iu afrua më së shumti: i udhëhequr nga idetë më të vjetra për energjinë elektrike, të ringjallura kohët e fundit nga Lorentz, ai identifikoi grimcat e rrezatimit katodik si një atom jotrupor të energjisë elektrike, një entitet themelor i ndryshëm nga lënda e përgjithshme. Kaufman nuk gjeti asgjë përveç një argumenti kundër "hipotezës se rrezet katodike janë grimca të ngarkuara të shkrepura nga katoda".

Kur Tomson, duke ndjekur metodën e tij, kërkoi një paraqitje të të dhënave të tij mahnitëse, ai nuk harroi problemet e tij të vjetra: atomin e vorbullës dhe magnetët e Mayer, problemin e kombinimit kimik dhe natyrën e elektricitetit. Pa dyshim, kjo e shtyu atë të "zbulonte" elektronin, domethënë të kërkonte shumë më tepër "korpuskulë" sesa të dhëna të lejuara. Ose, më mirë, një komponent: pasi, siç vuri në dukje Thomson, nëse atomet kimike formuar nga trupat e rregulluar në unaza në stilin e magneteve Mayer, atëherë problemi i një shpjegimi elektrodinamik të vetive periodike të elementeve lind menjëherë dhe Prut kursen që elementët janë ndërtuar nga shumëfisha të një njësie bazë ose "protile" - nga kundërshtimet e vjetra. bazuar në devijimet e peshave atomike nga numrat e plotë.

Megjithëse Tomson e quajti grimcën e tij "korpuskulë" në mënyrë që të mos paragjykonte vlerën e ngarkesës së tij, të cilën fillimisht e konsideronte më të madhe se "elektroni", ai shpejt kuptoi se një trup ka një njësi elementare të energjisë elektrike. Me sa duket, tiparet e materies dhe elektricitetit ishin të pandashme.

Dy vjet më vonë, padia dukej më se e besueshme. Wilson, studimi i tij i mëparshëm për aftësinë e grimcave të ngarkuara për të kontribuar në kondensimin e avullit të ujit. Matja përdori rreze X ose dritën ultravjollcë për të krijuar jone në një gaz të ngopur, jone që Wilson vërtetoi me kujdes se shërbenin vërtet si bërthama kondensimi. Rezultati, në përputhje me rendin e madhësisë së vlerësimit të "elektronit" elektrolitik, ishte 30% shumë i lartë. Përpjekja e dytë është gabimisht e gabuar për shkak të një defekti.