થૉમ્સન, (સર) જૉસેફ જૉન

March, 2016

થૉમ્સન, (સર) જૉસેફ જૉન (જ. 18 ડિસેમ્બર 1856, મૅન્ચેસ્ટર, ઇંગ્લૅન્ડ; અ. 30 ઑગસ્ટ 1940, કેમ્બ્રિજ) : વાયુમાંથી વિદ્યુતના વહન માટે સૈદ્ધાંતિક તથા પ્રાયોગિક અન્વેષણની યોગ્યતાની સ્વીકૃતિરૂપનો 1906નો ભૌતિકશાસ્ત્રના વિષયનો નોબેલ પુરસ્કાર મેળવનાર વિજ્ઞાની. પ્રકાશક અને પુસ્તકવિક્રેતા જૉસેફ જેમ્સ જૉનસન તથા એમા સ્વીન્ડેલ્સના જ્યેષ્ઠ પુત્ર. ઇજનેરીનું ભણવાના ઇરાદાથી ચૌદ વર્ષની વયે થૉમ્સન ઓવન (Owen) કૉલેજમાં જોડાયા; પરંતુ પિતાનું અવસાન થતાં નબળી આર્થિક સ્થિતિને કારણે ઇજનેરીનો અભ્યાસ પડતો મૂકવો પડ્યો. 1876માં કેમ્બ્રિજની ટ્રિનિટી કૉલેજમાં શિષ્યવૃત્તિ મેળવી ગણિતશાસ્ત્રનો અભ્યાસ શરૂ કર્યો અને દ્વિતીય ક્રમે રૅંગલર બન્યા તથા સ્મિથ પ્રાઇઝના વિજેતા બન્યા અને 1880માં ફેલો થયા. 1882માં ગણિતના અધ્યાપક તરીકે તેમની નિયુક્તિ થઈ અને 1884માં લૉર્ડ રૅલેના અનુગામી તરીકે તેઓ પ્રાયોગિક ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રાધ્યાપક બન્યા, જે સ્થાન ઉપર 1919 સુધી કામગીરી બજાવી. 1893માં સર જ્યૉર્જ એડવર્ડ પેગેટની પુત્રી ઇલિઝાબેથ સાથે લગ્ન કર્યું, જેનાથી તેમને એક પુત્ર અને એક પુત્રી હતાં. પુત્ર જ્યૉર્જ પેગેટે 1937નો ભૌતિકશાસ્ત્રનો નોબેલ  પુરસ્કાર મેળવ્યો હતો.

થૉમ્સન વિદ્વાન શિક્ષક હતા અને કેટલાક ઉત્તમ કોટિના વિદ્યાર્થીઓ તેમની પાસેથી માર્ગદર્શન મેળવતા હતા. તેમના માર્ગદર્શન નીચે કૅવેન્ડિશ લૅબોરેટરી ભૌતિકશાસ્ત્રના વિષયમાં પ્રાયોગિક સંશોધન માટેની એક અગ્રગણ્ય ‘સ્કૂલ’ બની હતી. તેમના હાથ નીચે માર્ગદર્શન મેળવનારા વિદ્યાર્થીઓમાંથી સાત જેટલાએે નોબેલ પુરસ્કાર મેળવ્યો હતો. ટ્રિનિટી કૉલેજમાં જોડાયા ત્યારથી કોઈ પણ દિવસ તેઓ સ્નાતક કે અનુસ્નાતક વર્ગને ભણાવવાનું ચૂક્યા નથી. 1908માં તેમને ‘સર’(નાઇટહૂડ)નો ઇલકાબ મળ્યો. 1908માં રૉયલ સોસાયટીના ફેલો (FRS) તરીકે અને 1915થી 1920 સુધી પ્રમુખ તરીકે ચૂંટાઈ આવ્યા હતા. 1912માં ઑર્ડર ઑવ્ મેરિટનો ખિતાબ મળ્યો અને 1918માં સરકાર તરફથી માસ્ટર ઑવ્ ટ્રિનિટી કૉલેજ બન્યા. અતિ કાર્યરત એવી દૈનિક પ્રવૃત્તિ ઉપરાંત રાજકારણ, રમતગમત અને જુદા જુદા વિષયો ઉપરનાં પુસ્તકો વાંચવાનો તેમને ખૂબ રસ હતો. પ્રથમ વિશ્વયુદ્ધ બાદ તેમણે કૅવેન્ડિશ પ્રોફેસરશિપ છોડી; પરંતુ યુનિવર્સિટીએ માનાર્હ પ્રાધ્યાપક તરીકે તેમની નિયુક્તિ કરી, તેમનું પ્રયોગશાળાનું કાર્ય ચાલુ રાખવામાં મદદ કરી. ટ્રિનિટી માસ્ટર લૉજમાં 30 ઑગસ્ટ, 1940ના રોજ તેમનું અવસાન થયું; તેમને વેસ્ટમિન્સ્ટર ઍબીમાં દફનાવવામાં આવ્યા.

સર જૉસેફ જૉન થૉમ્સન

એક્સ-કિરણો શોધાતાં, તેમને ઉત્પન્ન કરનાર કૅથોડ કિરણોમાં થૉમ્સનને વિશેષ રસ ઉત્પન્ન થયો. કૅથોડ કિરણો પ્રતિ દાખવેલો આ રસ, થૉમ્સન માટે, ઇલેક્ટ્રૉનની શોધનું આરંભબિંદુ હતું. તેઓ એમ માનતા હતા કે કૅથોડ કિરણો એ એક્સ-કિરણો તથા ર્દશ્ય પ્રકાશની જેમ વિદ્યુત-ચુંબકીય વિકિરણ નથી. તેથી તેમનો પ્રકાર નક્કી કરવા માટે શ્રેણીબદ્ધ પ્રયોગો કર્યા.

આ પ્રયોગો દરમિયાન કૅથોડ કિરણોને જ્ઞાત તીવ્રતાવાળા ચુંબકીય ક્ષેત્રમાંથી પસાર કરીને પરિણામી આવર્તનની નોંધ કરવામાં આવી. આ બધા પ્રયોગોની ફલશ્રુતિ રૂપે થૉમ્સને 1897માં જાહેર કર્યું કે કૅથોડ કિરણો ઋણ વિદ્યુતભારિત કણની એક ધારા હતી જેને તે વખતે તેમણે ‘કણ’ (corpuscles) કહ્યા; જે પાછળથી ‘ઇલેક્ટ્રૉન’ તરીકે ઓળખાયા. તેમનો વિદ્યુતભાર (e) તથા દ્રવ્યમાન (m)ના ગુણોત્તર e/m ના માપ ઉપરથી થૉમ્સને દર્શાવ્યું કે તે કણ ઉપપારમાણ્વિક (subatomic) હતા અને તેથી ખરેખર તો તેમને પરમાણુના એક ઘટક તરીકે લઈ શકાય. થૉમ્સને સૂચવ્યું કે પરમાણુ એક ધનવિદ્યુતભારિત ગોળો છે જેની અંદરની તરફ પૂરતી સંખ્યામાં ઇલેક્ટ્રૉન આવેલા છે. જર્મન રસાયણશાસ્ત્રી યુજેન ગોલ્ડસ્ટાઇન દ્વારા ‘કેનાલ કિરણો’ શોધાતાં, થૉમ્સનની આ માન્યતાને સમર્થન મળ્યું. જોકે પરમાણુ અંગે તેમણે સૂચવેલા ‘મૉડલ’ને સ્થાને, વિજ્ઞાની અર્નેસ્ટ રથરફર્ડે સૂચવેલા, વધુ યથાર્થ એવા ‘સૌરમંડળ’ (solar system) મૉડલને સ્થાન મળ્યું છે તેમ છતાં પરમાણુ એ ધન તેમજ ઋણ વિદ્યુતભારનો બનેલો છે તે દર્શાવતો થૉમ્સનનો પ્રયાસ સૌપ્રથમ હતો, જે ત્યારપછીના ઘણાબધા આધુનિક જટિલ ગાણિતિક સિદ્ધાંતના પુરોગામી તરીકે સફળ સાબિત થયો છે.

ઇલેક્ટ્રૉન વડે વિદ્યુતચુંબકીય વિકિરણના પ્રકીર્ણનનો પ્રશિષ્ટ સિદ્ધાંત પણ તેમણે આપેલો. તે થૉમ્સન પ્રકીર્ણન તરીકે ઓળખાય છે.

એરચ મા. બલસારા