Sadržaj
- Drevna grčka vjerovanja
- Daltonova teorija
- J. J. Thomsonsova teorija
- Rutherfords hipoteza
- Bohrsova teorija
- Einstein, Heisenberg i kvantna mehanika
- Teorija kvarkova
Atomska teorija razvijala se od davnina. Znanstvenici su preuzeli hipotezu grčkih učenjaka i na njoj su gradili različita otkrića i teorije o atomu, koje potječu od grčke riječi "atomos", što znači nedjeljivo. Od tada, znanstvena zajednica otkrila je da se te čestice dalje dijele na podčestice koje se nazivaju protoni, neutroni i elektroni. Ipak, naziv "atom" je zapeo.
Drevna grčka vjerovanja
Leucippus i Democritus prvi su predložili, u petom stoljeću prije Krista, da se sva materija sastoji od sićušnih jedinica koje se zovu atomi. Dvojica filozofa smatrali su da su to čvrste čestice bez unutarnje strukture, a nalaze se u različitim oblicima i veličinama. Nematerijalne osobine, poput ukusa i boje, prema ovoj teoriji, izrađene su od atoma. Međutim, Aristotel se snažno usprotivio toj ideji, a znanstvena zajednica stoljećima nije uspjela na nju ozbiljno obratiti pažnju.
Daltonova teorija
Godine 1808. engleski kemičar John Dalton dalje je gradio grčki pojam atoma. Predpostavio je da je materija sačinjena od atoma, koji su male nedjeljive čestice. Također je predložio da su, iako su svi atomi jednog elementa identični, potpuno različiti od onih koji čine druge elemente.
J. J. Thomsonsova teorija
Engleski fizičar Joseph J. Thomson predložio je teoriju "pudinga od šljive" o djeljivom atomu 1904. godine, nakon što je otkrio elektrone 1897. Njegov je model postulirao da se atomi sastoje od velike pozitivno nabijene sfere okružene negativno nabijenim elektronima (nazvao ih je "tjelesnim tijelima ") poput voća u šljivovici. Dalje je hipotezirao da je naboj pozitivnog naboja sfere jednak negativnom naboju elektrona. Danas pozitivno nabijene čestice nazivamo protoni, a negativne elektrone.
Rutherfords hipoteza
Britanski fizičar Ernest Rutherford predložio je nuklearni model atoma, u kojem postoji jezgra, 1911. Također je otkrio aktivnost u ovom dijelu, naime kretanje protona i elektrona unutar središnjeg dijela atoma. Dalje je postulirao da je broj protona u nekom atomu jednak broju elektrona. Također je hipotetirao da postoje više neutralnih čestica. Ovi su postali poznati kao neutroni.
Bohrsova teorija
Danski fizičar Niels Bohr predložio je 1913. planetarni model, u kojem se elektroni okreću oko jezgre baš kao što planeti kruže oko Sunca. Dok su elektroni u orbiti, oni imaju ono što je Bohr nazvao "konstantnom energijom". Kad te čestice apsorbiraju energiju i prijeđu u višu orbitu, Bohrsova teorija ih naziva "uzbuđenima" elektrona. Kad se elektroni vrate u svoju prvobitnu orbitu, energiju odaju kao elektromagnetsko zračenje.
Einstein, Heisenberg i kvantna mehanika
Na desetljećima mukotrpnog istraživanja tisuća znanstvenika, trenutna atomska teorija nadograđuje se na rad koji su 1930-ih radili Albert Einstein, Werner Heisenberg i drugi. Kao i kod ranijih teorija, atom se sastoji od središnjeg, teškog jezgra okruženog s nizom elektrona. Za razliku od ranijih teorija koje su elektrone, protone i ostale sitne čestice tretirale kao krute čvrste kvržice, moderna kvantna teorija tretira ih kao statističke "oblake". začudno točno možete izmjeriti njihovu brzinu ili njihove lokacije, ali ne istovremeno istovremeno. Umjesto da se elektroni ponašaju kao planeti koji kruže u dobro eliptičnim stazama, oni se vrte u nejasnim oblacima različitih oblika. Atomi tada postaju manje poput tvrdih, preciznih bilijarnih kuglica i više poput proljetne, okrugle spužve. Unatoč tome što su "kruta" materija, mogu pokazati talasna svojstva kao što su duljina valova i uzorci smetnji.
Teorija kvarkova
Dok su znanstvenici promatrali atome sa sve snažnijim instrumentima, otkrili su da su protoni i neutroni koji čine jezgro zauzvrat od još manjih čestica. Šezdesetih godina prošlog stoljeća fizičari Murray Gell-Mann i George Zweig nazvali su te čestice "kvarkovima", posuđujući riječ koja se koristi u romanu o Jamesu Joyceu. Kvarkovi se isporučuju u varijantama poput "gore", "dolje", "odozgo" i "odozdo". Protoni i neutroni nastaju iz snopova od tri kvarka svaki: "gore", "dolje" i "gore" i "dolje", "gore" i "dolje".