ЭЛЕКТРОН И АТОМ
Физика в 1896 году
За какие - нибудь 50 лет великие движения XX века и сопровождавшая их революция в физической науке изменили физику почти до неузнаваемости. Чтобы понять эту революцию, необходимо вернуться несколько назад и рассмотреть позицию и статус науки в начале века. Атмосфера к концу XIX века была такой, в которой связная и удовлетворительная теория сочеталась со все более успешным практическим ее применением. Электромагнетизм Фарадея и Максвелла использовался в новых электрических осветительных и силовых сетях. Термодинамика Клаузиуса и Гиббса начинала оказывать свое влияние на проектирование тепловых двигателей и химических установок. В воздухе, несомненно, веяло новыми изобретениями. Электромагнитная теория должна была вызвать к жизни радио; термодинамика уже привела к созданию двигателя внутреннего сгорания, который должен был обусловить возможность дешевого транспорта и воздушные полеты. Все это, однако, было всего лишь дальнейшим расширением ранее утвердившегося познания и не обещало привести к чему - нибудь радикально новому.
Электрический разряд
Изменения должны были прийти со стороны тех отраслей физики, которыми до тех пор пренебрегали и где наблюдались явления, нелегко примирявшиеся с классической картиной; однако с виду явления эти казались столь незначительными, что не вызывали серьезных сомнений в возможности включения их в эту картину в будущем. Одним из первых эту кору благодушия, характерного для физики XIX века, пробило изучение электрического разряда. Явления искр, дуг и кистевых разрядов всегда казались туманной и трудно объяснимой, хотя и увлекательной второстепенной отраслью физики. В середине XIX века эти явления привлекли к себе некоторое внимание в связи с модой на дуговое освещение, но к концу века это последнее должно было уступить место лампам накаливания. Однако опыты с электрическими разрядами в вакууме также дали блестящие результаты, а потребности новой электропромышленности породили стремление к усовершенствованию вакуумной техники. Следствием как этого возрожденного интереса, так и новых технических приемов явилось в конце XIX века несколько новых наблюдений, имевших серьезное значение. Многие из них, казалось, не поддавались интерпретации в рамках классической физики. В 1896 году сэр Уильям Крукс (1832 — 1919), продолжая наблюдения Фарадея, относившиеся еще к 1838 году, заметил яркое свечение, исходившее из отрицательного конца, катода, высоко - эвакуированной разрядной трубки. Оно, казалось, состояло из некоего рода частиц, вырывавшихся из катода. Он назвал эти катодные лучи новой лучистой формой материи. Этот термин оказался пророческим, ибо именно из получения множества таких обладающих огромной скоростью излученных частиц должна была вырасти новая физика.