X射线、元素放射性和电子是为现代科学揭开序幕的三大发现。其中电子的发现最为重要，因为电子比原子还要小，发现电子意味着人们对微观物质的探索进入了新的里程碑。而电子的发现者英国人J·J·汤姆孙，则是新里程探索的领路人。
J·J·汤姆孙（网络图）
那么汤姆孙是如何发现电子的呢？还有一段曲折的故事，诸葛亮有三顾茅庐，而汤姆孙有三测质荷比。
汤姆孙的研究始于对前人成果的学习。在此之前，舒斯特也探索过微观世界，他的研究自然也引起了汤姆孙的注意。在研究生卢瑟福的协助下，汤姆孙首先验证了前人的发现：阴极射线粒子带负电。
接下来，汤姆孙打算测一测这种带负电的粒子，看看它的质荷比是多少。他对学生说：“我们用舒斯特的方法测量！让阴极射线在磁场中偏转，然后推算出质荷比。”
不料，在测试的过程中出现了意外——
“教授，我们测出的结果和舒斯特测出的结果不一样……根据我们的结果……这种粒子的质荷比跟氢原子相差1000多倍呢！”卢瑟福喃喃道。
卢瑟福（网络图）
要知道，质荷比相当于粒子的“户口”，科学家可以通过质荷比推测一种粒子是原子、分子还是其他物质。舒斯特认为，阴极射线粒子不是分子就是原子，因为在他的测量下，这种粒子和氢分子的质荷比差不多，也就是说，户口显示，这种粒子跟氢分子是兄弟。
如果舒斯特错了，而汤姆孙和卢瑟福的结果是对的，那么这种粒子就万万不可能是分子、原子，因为它实在是太小了，蚂蚁怎么可能是大象的亲戚呢？
“会不会测错了呢？”第一次测量得到这样的结果，汤姆孙并没有太在意。实验是可能出现错误的，一次测量不能说明问题。汤姆孙指导着卢瑟福用同样的方法又进行了很多次测试。
可是反复的测试，仍然否定了舒斯特的结果！
汤姆孙做实验（网络图）
那么，会不会是测试过程的问题呢？汤姆孙想，归根到底，测量是用人为的方法找出真相。人的操作，人做的机器，怎么能保证没有半点误差呢？我们要测量的，是非常小非常小的物质，一点点的不留意，就有可能差之千里……可是，我们已经多次审视了操作细节，机器也经过了很多次检验和调试……
汤姆孙说：“不如我们换一种方法，看看测量结果会不会不同。任何一种测量方法，多少都会有误差。但是，只要测量过程没有问题，不同测量方法得出的结果应该相差无几，可以相互印证。”
汤姆孙照着前人绘制的地图，走到了一个前人没有见过的地方。究竟是他自己走错了，还是前人的地图画错了呢？汤姆孙决定，目标不变，他要改换线路，重走这场科学之旅，看看能不能看到舒斯特眼中的风景。
“我们可以把阴极射线打到热电偶上。热电偶可以将电转化成热。然后我们根据热，倒着推算出粒子的动能，再由动能推算出质荷比。”
又是一番忙碌，又是反复的测验。他们得出的依然是和舒斯特不一样的结论！这是不是足够说明，舒斯特的结论存在问题呢？
不能这样着急，汤姆孙想，科学研究要严谨，严谨，再严谨。真相是能够经受住反复检验的。如果确实是舒斯特的结论有问题，那么我们再换一种方法，再多测几次又怕什么？我宁可再小心一点，再挑剔一点。
“我们还可以让阴极射线通过互相垂直的磁场和电场，调整这两个场中阴极射线偏转角相等，然后计算阴极射线粒子质荷比。”
第三种方法，第三轮反复测试之后，依旧表明舒斯特的结论是错的。
“三种测试的结果相差无几，我们得出的阴极射线粒子质荷比约为氢原子的1000倍，这就是说，阴极射线由小于氢原子质量约1000倍的粒子组成……这么小的物质，它会是什么呢？这应该是一种前人没有提及过的物质……”再三验证，一步一步扎实地迈进，汤姆孙即将接近真相！
这种很小很小的物质，正是电子！
汤姆孙的实验工具（资料图）
电子的发现几乎掀翻了科学界。在19世纪，关于微观世界的真谛，科学界存在两种解释：一种是牛顿提出的粒子说，另一种是笛卡尔提出的以太漩涡说，前者风靡英国，后者占领德法。到底哪一种说法才是对的呢？两派学者争得不可开交。
1897年，汤姆孙发现电子，恰恰映证了粒子学说的正确思路。这场争端有了恰当的裁决。
事实上，在汤姆孙之前，有几位德国科学家在实验室里也测到过类似的现象，但他们理所当然地套用了笛卡尔的理论，认为自己发现的是“以太”，因此错失良机。
汤姆孙27岁就破格当选为剑桥大学卡文迪什实验物理教授。很多人以此为依据，说他如何如何聪慧，所以自然而然就成功了。其实在发现电子这件事上，帮助汤姆孙成功的并不是他的智商，而是他严谨求实的态度，追问真相的精神。
秉承科学精神，寻找扎实的证据，认真学习前人的成果而不迷信前人的结论，这就是汤姆孙成功的秘诀。
