Joseph John Thomson, plus connu sous le nom de J. J. Thomson, était un physicien britannique qui a d’abord théorisé et offert des preuves expérimentales que l’atome est une entité divisible plutôt que l’unité de base de la matière, comme on le croyait largement à l’époque. Une série d’expériences avec les rayons cathodiques qu’il a effectuées vers la fin du 19ème siècle a conduit à sa découverte de l’électron, une particule atomique chargée négativement avec très peu de masse., Thomson a reçu le prix Nobel de physique en 1906 pour ses travaux explorant la conductivité électrique de divers gaz.
Fils d’un libraire, Thomson est né le 18 décembre 1856 à Cheetham Hill, situé juste au nord de Manchester, en Angleterre. Il est entré au Owens College à l’âge de 14 ans, où il s’est intéressé à la physique expérimentale, bien qu’il avait initialement l’intention de poursuivre une carrière dans l’ingénierie. Le père de Thomson est mort seulement quelques années après ses études universitaires, ce qui rend financièrement difficile pour Thomson de rester à l’école., Cependant, grâce aux efforts de sa famille et aux bourses d’études, il continua ses études au Owens College jusqu’en 1876. Il a ensuite été transféré à Trinity College, Cambridge, sur une bourse de mathématiques. Il est resté associé à l’Université de Cambridge à divers titres le reste de sa vie. En 1880, Thomson a reçu un baccalauréat en mathématiques et est devenu deuxième wrangler, un titre décerné à la deuxième personne ayant obtenu le meilleur score aux examens de mathématiques de Cambridge.,
Après avoir obtenu son diplôme, Thomson est devenu boursier au Trinity College et a commencé à travailler au Laboratoire Cavendish, qui fait partie du département de physique de Cambridge. En 1883, il devient professeur à Cambridge et l’année suivante, il est nommé professeur Cavendish de physique expérimentale, succédant à Lord Rayleigh. Toujours en 1884, la Royal Society de Londres élit Thomson comme membre., La réception d’honneurs aussi considérables par un si jeune scientifique était très inhabituelle, mais était en grande partie le résultat des premiers travaux importants de Thomson élargissant les théories de James Clerk Maxwell sur l’électromagnétisme. La couverture de ces efforts, qui se sont poursuivis pendant de nombreuses années, est apparue dans le traité Notes on Recent Research in Electricity and Magnetism de Thomson en 1892.
Au début des années 1890, une grande partie de la recherche de Thomson portait sur la conduction électrique dans les gaz. Lors d’une visite aux États-Unis en 1896, il donna une série de conférences sur ses découvertes., En 1897, les conférences ont été publiées sous le titre Décharge d’électricité par les gaz. La même année, lorsque Thomson retourna à Cambridge, il fit sa découverte scientifique la plus importante, celle de l’électron (qu’il nomma initialement corpuscule). Le 30 avril 1897, Thomson rend publique sa découverte alors qu’il donne une conférence à la Royal Institution. Les preuves qu’il a produites à l’appui de ses affirmations théoriques ont été extraites d’une série d’expériences novatrices avec des tubes cathodiques., Dans une expérience, Thomson a tenté d’utiliser le magnétisme pour voir si la charge négative pouvait être séparée des rayons cathodiques, dans une autre, il a essayé de dévier les rayons avec un champ électrique, et dans une troisième, il a évalué le rapport charge-masse des rayons. Ces études et d’autres menées par Thomson et d’autres ont rapidement conduit à une acceptation généralisée de la découverte de Thomson.
Une fois que l’existence de l’électron a été acceptée, l’étape suivante a été d’examiner comment les particules ont été incorporées dans l’atome., Thomson était initialement un fervent partisan de ce qu’on appelle communément le modèle atomique plum-pudding ou le modèle atomique de Thomson, bien que de nombreuses autres représentations de l’atome aient été suggérées par ses contemporains. Selon le point de vue de Thomson, chaque atome était une sphère chargée positivement avec des électrons dispersés à travers (comme des morceaux de fruits dans un pudding aux prunes). Il a maintenu cette notion jusqu’à ce que la recherche expérimentale et les travaux théoriques indiquent que le modèle atomique décrit en 1911 par Ernest Rutherford, un ancien étudiant de Thomson, était beaucoup plus probable., Le modèle atomique de Rutherford décrit la structure de l’atome comme un noyau chargé positivement autour duquel circulent des électrons chargés négativement. Les recherches menées depuis lors ont abouti à l’abandon du modèle de Rutherford au profit d’autres modèles atomiques.
Pendant la majeure partie de sa vie, Thomson fut une figure scientifique de premier plan en Grande-Bretagne. Il a occupé divers postes administratifs et a reçu de nombreux prix prestigieux en plus du prix Nobel., Thomson a été président de la Royal Society de 1915 à 1920, et a reçu plusieurs médailles par l’organisation, y compris la Médaille Royale (1894), la Médaille Hughes (1902) et leur plus grand honneur, la Médaille Copley (1914). En 1908, la famille royale honore Thomson de son titre de chevalier et, l’année suivante, il est élu président de la British Association for the Advancement of Science. Ses contributions ont également été reconnues par l’Ordre du mérite (1912), l’élection comme maître du Trinity College (1918) et des diplômes honorifiques d’universités du monde entier.,
Thomson se marie en 1890. Sa femme était Rose Elisabeth Paget, fille de Sir George E. Paget, professeur Regius de physique à Cambridge. Le couple a eu deux enfants. Leur fils, George Paget Thomson, a suivi les traces de son père, remportant le prix Nobel de physique pour ses travaux sur l’électron.