Kendisini ve Lodge ve Schuster gibi çağdaşlarını reddetmeye iten bu görüşü hiçbir zaman tamamen terk etmedi. kuantum teorisi bir cehalet perdesi, "atomun yapısı bilgisi"nin korkakça bir ikamesi olarak. Thomson'ın ilk çalışmalarının sonuncusu Maxwell'in elektrodinamiğinin matematiksel gelişimiydi. İlk önemli sonuçları arasında, elektrik yüklü cisimlerin yükleri nedeniyle sahip oldukları elektromanyetik kütle veya ek eylemsizliğin keşfi ve şimdilerde Lorentz kuvveti olarak bilinen ve bir manyetik alan tarafından hareketli bir elektrikli cisim üzerine uygulanan kuvvetin hesaplanması yer aldı. küre age.

Bu sonuçlar yalnızca kendi başlarına önemli değildi: Fitzgerald, Heaviside, Lamb, Poynting ve Thomson'ın kendisi tarafından "örn. Bunlardan biri, Thomson'ın Maxwell'in teorisini ilk kez geliştirdiği gerçekçilikte dikkat çekicidir. British Association for the Advancement of Science'ın elektrik teorileri üzerine ayrıntılı raporu Maxwell'in formülasyonundaki belirsizliğe işaret ettiğinden ve rekabet eden sistemleri sempatik bir şekilde tartıştığından, modeli konusunda köle olduğundan değil.

Yer değiştirme, yük kavramını gölgede bırakarak, Maxwell'in kıta okuyucularının yaşadığı hastalıkların çoğuna neden oldu ve hatta İngilizlerin bile kafasını karıştırabilir. Daha sonraki çalışmasında Thomson, "yer değiştirmeyi", "atomlar"da başlayıp bitmesi gereken elektrostatik "kuvvet tüpleri" cinsinden sunduğu "polarizasyon" ile değiştirdi; onun şartlarında. Thomson, parlak ayrıntılarıyla girdap hareketi üzerine bir deneme yazarının elini gösteren bu temsilden Maxwell elektrodinamiğinin tüm olağan formüllerini geri yükledi.

Ayrıca bir ortamda depolanan elektromanyetik dürtü kavramını, kendisi ve diğerleri tarafından elektrodinamikte etki ve tepki eşitliğini korumak ve adlandırabileceğimiz görünmez bir "maddi" evrenin varlığını göstermek için kullanılan bir kavram olduğunu vurguladı. eter.

Kendisi kapsam ve daralma derecesine göre değişen ve karakter açısından nadiren çelişkili olmayan modeller kullandı; ve elektronun keşfinden sonra, Maxwell karşıtı begonvilleri özgürce kabul etti, elektrik şarjı, metalik iletkenlik, atomik yapı ve kimyasal kombinasyonun kısmi resimlerine.

Tabii ki, böyle bir zayıflık, "nihai" bir elektrik teorisinde çözülemez. Thomson o zamana kadar birkaç kusurlu vuruşu tamamlamıştı. laboratuvar işi Rayleigh'in önerisiyle, elektrostatik ile elektriğin elektromanyetik öğesi arasındaki ilişkinin tanımı da dahil. Rayleigh, kusurları bir yana, döneminin tipik Cavendish'i olan bu çalışma üzerinde işbirliği yapmayı amaçladı; ancak birçok tuzaktan habersiz olan Thomson, projeyle birlikte kaçtı, aceleyle yayınladı ve profesör de dahil olmak üzere meslektaşlarına deneysel fizikte bir geleceği olduğuna dair şüpheler verdi.

Bu krediler ve matematiği ile koltuk için yarıştı; şaşkınlığına ve Fitzgerald, Glazebrook, Larmor, Reynolds ve Schuster'ın da aralarında bulunduğu bazı rakiplerinin canını sıkmasına rağmen seçildi. Niven ve George Darwin, Trams Thomson'ın makalesinin yargıçlarından biri. Aynı personel daha sonra, ücretleri hızla Cavendish'in finansmanının önemli bir parçası haline gelen müstakbel hekimler için kurslar başlattı. Thomson, Maxwell'in deneysel araştırma için önerdiği gaz deşarjı fenomenini seçti.

İki yıl sonra, Thomson dikkatini bu sefer girdap atomu teorisinin rehberliğinde tekrar deşarja çevirdi. Kimyasal bağlanmanın girdap mekanizmasının yalnızca girdap halkalarının birleşimi yaklaşık olarak aynı boyut ve hızda olduğunda çalıştığını fark etti. Ortamın herhangi bir ihlali, başka bir girdap atomunun yaklaşımı gibi, kritik parametreleri değiştirebilir ve bileşiklerin yapışmasını veya yok edilmesini önleyebilir. Şimdi elektrik alanı ortamdaki hız dağılımı ile temsil edilebilir; ve uyardığı kimyasal ayrışma, boşalmanın acil nedeni olacaktır.

Bu garip formda, Thomson gelecekteki çalışmalar için çok önemli bir fikir sundu: gaz deşarjı, elektrolize benzetilerek meydana gelir, ihlal Kimyasal bağlar. Başlangıçta, doğal olarak, bir alanın etkisi altında moleküllerin ayrıldığı parçacıkları "atomlar" olarak kabul etti. Daha sonraki araştırmalar, "atomları" önce "iyonlar", yani yük taşıyıcıları olarak görmesine yardımcı oldu. atom boyutu ve daha sonra iyon karışımları ve "vücutlar, çok daha küçük atomlar" şeklinde.

Elektrolitik benzetme, zayıf iletken sıvılarda dielektrik parçalanma veya kıvılcımlar yoluyla çok atomlu gazların ayrışması çalışmalarının bir sonucu olarak bir gaz boşalmasının mekanizması hakkında önemli bilgilerin elde edilebileceğini gösterdi. Thomson ve öğrencileri her ikisi üzerinde de çalıştılar ve anlama konusunda fazla ilerleme kaydetmeden çok fazla veri elde ettiler.

Tartışma, unutulan katot ışınlarını yeniden gündeme getirdi. Thomson da dahil olmak üzere çoğu İngiliz fizikçi, yolları bir manyetik alanda eğri olduğu için, onları yüklü parçacık akışları sanmıştı; Çoğu Alman fizikçi, esas olarak camın floresan ışığına neden olma yeteneklerinden dolayı, onları ultraviyole ışığa benzer bir "eterik bozulma" olarak değerlendirdi. Bu noktada, Röntgen savaşa girmeye hazırlandı ve bu süreçte X-ışınları tespit etti.

Tüm aparata sahip olan Thomson, yeni ışınların içinden geçtikleri gazları elektrik iletkenlerine dönüştürdüğünü hemen keşfetti ve bu nedenle gaz iyonlarının üretimi için yıkıcı deşarjlardan çok daha uygun araçlar önerdi. Onun rehberliği altında Cavendish'teki ileri düzey öğrenciler, yeni aleti kullanmak ve profesörün gaz deşarjı teorisini üzerine inşa ettiği iyonik parametrelerin doğru ölçümlerini yapmak için acele ettiler. Ünlü "Gazlarla Elektrik İletimi"nin ilk sayısı, McClelland, Rutherford, Townsend ve Zeleny'nin ana rollerini oynadığı bu koordineli çalışmaların bir anıtıdır.

A., Thomson'ın tamamen kabul ettiği gibi büyük bir hit oldu. Sadece profesörün fikirlerini en yüksek kalitede çalışmaya dönüştürmekle kalmayıp, aynı zamanda genç acemilerin laboratuvara olan coşkusunu artırmaya yardımcı olan yetenekli ve yüksek motivasyonlu adamlar sağladı.

Thomson ayrıca X-ışınlarını, metal folyonun katot ışınlarına "şaşırtıcı" şeffaflığının olası bir açıklaması olarak gördü: gerçekte hiçbir penetrasyon olmaması, metalin bir yüzeyine çarpan katot ışınlarının X-ışınları üretmesi olamaz. , diğer yandan yeni "iyonlar", takma "katot ışınları" oluşturun? Bu dahiyane numara, Thomson'ın daveti üzerine Thomson'daki British Association'a kampanyasını yürüten ve Lenard'ın çalışmalarının ve özellikle keşiflerinin önemine ikna olmasına izin veren Lenard'ın saldırılarından uzun süre kurtulamadı. Tüpün dışından geçen ışınların manyetik "sapması", yalnızca içindeki koşullara, bu dış "Lenard ışınlarının" floresan oluşturma yeteneklerini kaybetmelerine, yani yoğunlukla orantılı olarak soğurulmalarına ve yoğunluğuna bağlı olmamalarına bağlıdır. kimyasal karakter, çevre ve tüp dışındaki ışınların ortalama serbest yolunun gaz iyonlarından oluşuyorsa beklenenden çok daha büyük olduğunu.

Thomson'ın ilk kez katot ışınlarının atomlardan daha küçük cisimlerden oluştuğunu fark etmesinin Lenard'ın sonuçlarını sindirme sürecinde olduğundan şüpheleniliyor. Aynı anormal değer, elektrotların malzemesinden veya yapıldıkları deşarj tüpündeki gazın yapısından bağımsız olarak Thomson'ın test etmeye çalıştığı tüm katot ışınlarını karakterize etti. Thomson'ın gözlemlemekten hoşlandığı gibi, denklem teorik olarak pek doğrulanamazdı; ama doğru emri verdi ve bu nedenle Lenard ortaya çıkmadan önce Schuster tarafından reddedildi.

İlgili verilerin çoğuna veya tamamına sahip olmalarına rağmen, ne Wiechert ne de Kaufmann elektronu keşfetti. Wiechert en yakınına geldi: Lorentz tarafından yakın zamanda yeniden canlandırılan elektrikle ilgili eski fikirlerin rehberliğinde, katot radyasyonunun parçacıklarını, genel maddeden farklı temel bir varlık olan, elektriğin cisimsiz bir atomu olarak tanımladı. Kaufman, "katot ışınlarının katottan fırlatılan yüklü parçacıklar olduğu hipotezine" karşı bir argümandan başka bir şey bulamadı.

Thomson, yöntemini izleyerek, şaşırtıcı verilerinin bir temsilini aradığında, eski problemlerini unutmadı: girdap atomu ve Mayer'in mıknatısları, kimyasal kombinasyon sorunu ve elektriğin doğası. Şüphesiz bu, onu elektronu "keşfetmeye", yani izin verilen veriden çok daha fazla "parçacık" gerektirmeye sevk etti. Veya daha doğrusu bir bileşen: Thomson'ın belirttiği gibi, eğer kimyasal atomlar Mayer mıknatısları tarzında halkalar halinde düzenlenmiş parçacıklardan oluşursa, o zaman elementlerin periyodik özelliklerinin elektrodinamik bir açıklaması sorunu hemen ortaya çıkar ve Prut, elementlerin bir temel birimin veya "protilin" katlarından inşa edildiğini - eski itirazlardan kurtarır. atom ağırlıklarının tamsayılardan sapmalarına dayanır.

Thomson, başlangıçta "elektrondan" daha büyük olduğunu düşündüğü yükünün değerine halel getirmemek için parçacığına "Ceset" adını verdiyse de, bir cismin temel bir elektrik birimi taşıdığını çabucak fark etti. Görünüşe göre, madde ve elektriğin protilleri birbirinden ayrılamazdı.

İki yıl sonra, dava daha makul görünüyordu. Wilson, yüklü parçacıkların su buharının yoğunlaşmasına katkıda bulunma yeteneği üzerine yaptığı daha önceki çalışması. Ölçüm, doymuş bir gazda iyonlar oluşturmak için X-ışınları veya ultraviyole ışığı kullandı; Wilson'un titizlikle kanıtladığı iyonlar, gerçekten de yoğunlaşma çekirdeği işlevi gördü. Sonuç, elektrolitik "elektron" tahmininin büyüklük sırasına göre %30 fazla yüksekti. İkinci deneme, bir kusur nedeniyle hatalı bir şekilde hatalıdır.