En su artículo sobre cómo se descubrió el electrón, Wikipedia dice que Thomson y sus alumnos realizaron experimentos que sugerían que los rayos catódicos eran "partículas" cargadas negativamente. Pero incluso después de leer acerca de sus experimentos, soy incapaz de entender cómo llegó a la conclusión de que los rayos catódicos están formados por partículas . Puedo ver cómo llegó a la conclusión de que tienen carga negativa, pero ¿cómo descubrió su naturaleza de partícula?
La idea de que la materia estaba formada por partículas "primordiales" y que las corrientes en los metales estaban formadas por ellas estaba bien establecida para entonces. Stoney sugirió el nombre "electrón" en 1891, y la teoría de los electrones de Lorentz se remonta a 1892, consulte la línea de tiempo de Wikipedia . El mismo Thomson mencionó a Prout como la fuente de la vista, y vio que su tarea se acercaba más a establecer la "naturaleza" de las partículas, no que fueran partículas. Y es muy claro en el enfoque hipotético-deductivo: no intenta "derivar" la hipótesis de la partícula de los experimentos, solo confirma que los resultados experimentales encajan bien con lo que se hipotetiza. Y no solo la suya, sino también las anteriores. Aquí está la propia explicación de Thomson de Cathode Rays (1897) :
" Como los rayos catódicos llevan una carga de electricidad negativa, son desviados por una fuerza electrostática como si estuvieran electrificados negativamente y sobre ellos actúa una fuerza magnética de la misma forma en que esta fuerza actuaría sobre un cuerpo electrificado negativamente que se mueve a lo largo del camino de estos rayos no veo escapatoria de la conclusión de que son cargas de electricidad negativa transportadas por partículas de materia. A continuación surge la pregunta: ¿Qué son estas partículas? ¿Son átomos o moléculas, o materia en un estado aún más fino de subdivisión? Para arrojar algo de luz sobre este punto, he hecho una serie de medidas de la relación entre la masa de estas partículas y la carga que lleva .
Sus mediciones establecieron que para diferentes gases y presiones tenía el mismo valor, y las trayectorias de las partículas dependían de la densidad del medio. Luego razonó más:
" La explicación que me parece que da cuenta de los hechos de la manera más simple y directa se basa en un punto de vista de la constitución de los elementos químicos que ha sido sostenido favorablemente por muchos químicos: este punto de vista es que los átomos de los diferentes elementos químicos Los elementos son diferentes agregaciones de átomos del mismo tipo. En la forma en que Prout enunció esta hipótesis, los átomos de los diferentes elementos eran átomos de hidrógeno; en esta forma precisa, la hipótesis no es sostenible, pero si sustituimos el hidrógeno por algunos desconocida sustancia primordial X, no hay nada conocido que sea inconsistente con esta hipótesis, que ha sido apoyada recientemente por Sir Norman Lockyer por razones derivadas del estudio de los espectros estelares.
Si, en el campo eléctrico muy intenso en la vecindad del cátodo, las moléculas del gas se disocian y se dividen, no en los átomos químicos ordinarios, sino en estos átomos primordiales, que por brevedad llamaremos corpúsculos; y si estos corpúsculos estuvieran cargados de electricidad y proyectados desde el cátodo por el campo eléctrico, se comportarían exactamente como los rayos catódicos. Evidentemente darían un valor de que es independiente de la naturaleza del gas y de su presión, pues los portadores son los mismos cualquiera que sea el gas; de nuevo, los caminos libres medios de estos corpúsculos dependerían únicamente de la densidad del medio a través del cual pasan. "