1. ชีวิตและอาชีพ
จอร์จ แพเจต ทอมสันมีชีวิตและอาชีพที่โดดเด่นในฐานะนักฟิสิกส์ เขาเกิดในครอบครัวนักวิทยาศาสตร์ และได้สร้างคุณูปการสำคัญในการพิสูจน์คุณสมบัติความเป็นคลื่นของอิเล็กตรอน ซึ่งนำไปสู่การได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ นอกจากนี้ เขายังมีบทบาทสำคัญในการวิจัยฟิสิกส์นิวเคลียร์ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง
1.1. วัยเด็กและการศึกษา
ทอมสันเกิดเมื่อวันที่ 3 พฤษภาคม ค.ศ. 1892 ที่เคมบริดจ์ ประเทศอังกฤษ เขาเป็นบุตรชายของเจ. เจ. ทอมสัน นักฟิสิกส์ผู้ได้รับรางวัลโนเบล และโรส เอลิซาเบธ แพเจต ซึ่งเป็นบุตรีของจอร์จ เอ็ดเวิร์ด แพเจต ทอมสันเข้าศึกษาที่โรงเรียนเพิร์สในเคมบริดจ์ ก่อนที่จะเข้าศึกษาต่อด้านคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ที่วิทยาลัยทรินิตี้ มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
1.2. การรับราชการในสงครามโลกครั้งที่หนึ่งและกิจกรรมช่วงต้น
การศึกษาของทอมสันที่วิทยาลัยทรินิตี้ต้องหยุดชะงักลงเมื่อเกิดสงครามโลกครั้งที่หนึ่งในปี ค.ศ. 1914 เขาได้รับมอบหมายให้ประจำการในกรมทหารควีนส์รอยัลเวสต์เซอร์รีย์ หลังจากรับราชการในฝรั่งเศสได้ไม่นาน ในปี ค.ศ. 1915 เขาก็ย้ายไปประจำการในกองบินหลวง เพื่อทำการวิจัยด้านอากาศพลศาสตร์ที่สถานีอากาศยานหลวงที่สนามบินฟาร์นโบโรและที่อื่นๆ เขาลาออกจากราชการในตำแหน่งร้อยเอกในปี ค.ศ. 1920
1.3. อาชีพทางวิชาการ
หลังสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง ทอมสันได้รับตำแหน่งเฟลโลว์ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ก่อนที่จะย้ายไปที่มหาวิทยาลัยแอเบอร์ดีน ในปี ค.ศ. 1930 เขาได้รับเลือกให้เป็นเฟลโลว์ของราชบัณฑิตยสถานวิทยาศาสตร์แห่งลอนดอน (FRS) และในช่วงปี ค.ศ. 1929 ถึง 1930 ทอมสันเป็นอาจารย์พิเศษที่มหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ในอิธาคา รัฐนิวยอร์ก หลังจากนั้นในปี ค.ศ. 1930 เขาได้รับแต่งตั้งให้เป็นศาสตราจารย์ที่อิมพีเรียลคอลเลจลอนดอน โดยดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์ที่ว่างลงหลังจากฮิวจ์ ลองบอร์น คาลเลนดาร์ถึงแก่กรรม ทอมสันดำรงตำแหน่งที่อิมพีเรียลคอลเลจจนถึงปี ค.ศ. 1952 เมื่อเขาได้รับแต่งตั้งให้เป็นอธิการของวิทยาลัยคอร์ปัสคริสตี มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ในปี ค.ศ. 1964 ทางวิทยาลัยได้ตั้งชื่ออาคาร "จอร์จ ทอมสัน" เพื่อเป็นเกียรติแก่การดำรงตำแหน่งของเขา ซึ่งเป็นอาคารสถาปัตยกรรมสมัยใหม่ในวิทยาเขตเล็กแฮมป์ตัน วิทยาลัยคอร์ปัสคริสตี มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
1.4. การค้นพบการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน

จอร์จ แพเจต ทอมสันได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ. 1937 ร่วมกับนักฟิสิกส์ชาวอเมริกันคลินตัน เดวีสัน สำหรับการค้นพบคุณสมบัติความเป็นคลื่นของอิเล็กตรอน ซึ่งทั้งคู่ได้ค้นพบโดยอิสระจากกัน การค้นพบของทอมสันที่มหาวิทยาลัยแอเบอร์ดีนเป็นการแสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอนสามารถเลี้ยวเบนได้เหมือนคลื่นสสาร ซึ่งแตกต่างจากแนวคิดของบิดาของเขา โจเซฟ จอห์น ทอมสัน ผู้ซึ่งมองว่าอิเล็กตรอนเป็นเพียงอนุภาคมูลฐาน
ทอมสันได้ทำการทดลองโดยการยิงอิเล็กตรอนผ่านฟิล์มโลหะบางๆ ที่มีความหนาประมาณ 3 cm ซึ่งมีโครงสร้างผลึกที่ทราบแน่ชัด เช่น อะลูมิเนียม, ทองคำ และแพลทินัม เขาได้สังเกตและวัดขนาดของรูปแบบการเลี้ยวเบนที่เกิดขึ้น ในแต่ละกรณี รูปแบบการเลี้ยวเบนที่สังเกตได้มีความคลาดเคลื่อนไม่เกิน 5 เปอร์เซ็นต์จากค่าที่ทำนายไว้โดยทฤษฎีคลื่นของหลุยส์ เดอบรอยล์ การค้นพบนี้ได้ให้หลักฐานเพิ่มเติมสำหรับหลักการทวิภาคของคลื่นและอนุภาค ซึ่งหลุยส์-วิกเตอร์ เดอบรอยล์ได้เสนอเป็นครั้งแรกในทศวรรษ 1920 ในสิ่งที่มักเรียกว่าสมมติฐานเดอบรอยล์
1.5. การวิจัยฟิสิกส์นิวเคลียร์และคณะกรรมการ MAUD
ในช่วงปลายทศวรรษ 1930 และระหว่างสงครามโลกครั้งที่สอง ทอมสันได้เชี่ยวชาญด้านฟิสิกส์นิวเคลียร์ โดยเน้นการประยุกต์ใช้ในทางทหารเป็นหลัก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เขาเป็นประธานของคณะกรรมการ MAUD ที่สำคัญในช่วงปี ค.ศ. 1940-1941 ซึ่งได้สรุปว่าการสร้างระเบิดปรมาณูนั้นเป็นไปได้ ในช่วงบั้นปลายชีวิต เขายังคงทำงานด้านพลังงานนิวเคลียร์ต่อไป แต่ก็ยังเขียนผลงานเกี่ยวกับอากาศพลศาสตร์และคุณค่าของวิทยาศาสตร์ในสังคม
1.6. งานเขียนทางวิทยาศาสตร์
นอกเหนือจากการวิจัยและการมีส่วนร่วมในโครงการสำคัญต่างๆ ทอมสันยังได้เขียนผลงานทางวิทยาศาสตร์หลายชิ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านอากาศพลศาสตร์ และได้แสดงมุมมองเกี่ยวกับคุณค่าของวิทยาศาสตร์ในสังคม ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงความเข้าใจที่ลึกซึ้งของเขาเกี่ยวกับบทบาทของวิทยาศาสตร์ต่อการพัฒนาและชีวิตมนุษย์
2. รางวัลและเกียรติยศ
จอร์จ แพเจต ทอมสันได้รับรางวัลและเกียรติยศมากมายตลอดชีวิตการทำงานของเขา ซึ่งเป็นการยอมรับถึงคุณูปการอันยิ่งใหญ่ของเขาต่อวงการฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์โดยรวม
2.1. รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์
ในปี ค.ศ. 1937 จอร์จ แพเจต ทอมสันได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ร่วมกับคลินตัน เดวีสัน สำหรับการค้นพบการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน ซึ่งเป็นการพิสูจน์คุณสมบัติความเป็นคลื่นของอิเล็กตรอนเชิงทดลอง การค้นพบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนากลศาสตร์ควอนตัมและฟิสิกส์สมัยใหม่
2.2. รางวัลและเกียรติยศอื่นๆ
นอกเหนือจากรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์แล้ว ทอมสันยังได้รับเกียรติยศและรางวัลอื่นๆ อีกมากมาย รวมถึง:
- ได้รับพระราชทานบรรดาศักดิ์เป็นอัศวินในปี ค.ศ. 1943
- ได้รับเหรียญฮาวเวิร์ด เอ็น. พ็อตต์ส ในปี ค.ศ. 1926
- ได้รับเหรียญฮิวจ์ส ในปี ค.ศ. 1939
- ได้รับเหรียญเบเคอเรียน ในปี ค.ศ. 1948
- ได้รับเหรียญหลวง (Royal Medal) ในปี ค.ศ. 1949
- ได้รับเหรียญฟาราเดย์ ในปี ค.ศ. 1960
- เขาได้กล่าวปาฐกถาเรื่อง "สองแง่มุมของวิทยาศาสตร์" ในฐานะประธานสมาคมวิทยาศาสตร์อังกฤษสำหรับปี ค.ศ. 1959-1960
3. ชีวิตส่วนตัว
จอร์จ แพเจต ทอมสันมีชีวิตส่วนตัวที่ค่อนข้างเรียบง่าย แม้จะประสบความสำเร็จอย่างสูงในอาชีพนักวิทยาศาสตร์ เขาสร้างครอบครัวและมีบุตรธิดา ซึ่งบางส่วนได้ดำเนินรอยตามในเส้นทางอาชีพที่สำคัญ
3.1. ความสัมพันธ์ในครอบครัว
ในปี ค.ศ. 1924 ทอมสันได้แต่งงานกับแคธลีน บูคานัน สมิธ บุตรีของเซอร์จอร์จ อดัม สมิธ อธิการบดีของมหาวิทยาลัยแอเบอร์ดีน พวกเขามีบุตรชายสองคนและบุตรสาวสองคน แคธลีนเสียชีวิตในปี ค.ศ. 1941
บุตรชายคนหนึ่งของพวกเขาคือเซอร์จอห์น ทอมสัน (ค.ศ. 1927-2018) ได้เป็นนักการทูตอาวุโส ซึ่งเคยดำรงตำแหน่งข้าหลวงใหญ่ประจำอินเดีย (ค.ศ. 1977-1982) และผู้แทนถาวรประจำสหประชาชาติ (ค.ศ. 1982-1987) หลานชายของพวกเขาคือเซอร์อดัม ทอมสัน (เกิด ค.ศ. 1955) ก็เป็นนักการทูตอาวุโสเช่นกัน โดยเคยดำรงตำแหน่งข้าหลวงใหญ่ประจำปากีสถาน (ค.ศ. 2010-2013) และผู้แทนถาวรประจำนาโต (ค.ศ. 2014-2016) บุตรสาวคนหนึ่งของเขาคือลิลเลียน แคลร์ ทอมสัน แต่งงานกับโยฮันเนส เดอ วิลเลียร์ส กราฟฟ์ นักเศรษฐศาสตร์และนักปีนเขาชาวแอฟริกาใต้
3.2. การถึงแก่กรรม
จอร์จ แพเจต ทอมสันถึงแก่กรรมเมื่อวันที่ 10 กันยายน ค.ศ. 1975 ที่เคมบริดจ์ ขณะมีอายุ 83 ปี เขาถูกฝังเคียงข้างภรรยาในสุสานโบสถ์ประจำเขตแกรนต์เชสเตอร์ ทางตอนใต้ของเคมบริดจ์
4. ผลกระทบและมรดก
การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ของจอร์จ แพเจต ทอมสันมีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อวงการฟิสิกส์สมัยใหม่ และมรดกของเขายังคงส่งผลผ่านการมีส่วนร่วมของสมาชิกในครอบครัวในสาขาต่างๆ
4.1. คุณูปการต่อประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์
คุณูปการที่สำคัญที่สุดของจอร์จ แพเจต ทอมสันคือการค้นพบคุณสมบัติความเป็นคลื่นของอิเล็กตรอน ซึ่งเป็นการยืนยันเชิงทดลองถึงสมมติฐานเดอบรอยล์ การค้นพบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนากลศาสตร์ควอนตัมและฟิสิกส์สมัยใหม่ โดยได้ให้หลักฐานที่แข็งแกร่งสำหรับหลักการทวิภาคของคลื่นและอนุภาค ซึ่งเป็นแนวคิดพื้นฐานในการทำความเข้าใจพฤติกรรมของอนุภาคในระดับอะตอมและอนุภาคย่อย
4.2. มรดกของครอบครัว
มรดกของจอร์จ แพเจต ทอมสันไม่ได้จำกัดอยู่เพียงแค่ผลงานทางวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงความสำเร็จของสมาชิกในครอบครัวของเขาด้วย บุตรชายและหลานชายของเขาได้ดำเนินรอยตามในเส้นทางอาชีพนักการทูต โดยดำรงตำแหน่งสำคัญในระดับนานาชาติ ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงความสามารถและความมุ่งมั่นที่สืบทอดกันมาในตระกูล
5. หัวข้อที่เกี่ยวข้อง
- คลื่นสสาร
- พินช์ (ฟิสิกส์พลาสมา)
- แซด-พินช์