Атомната теория се е развила от древни времена. Учените са възприели хипотезата на гръцките учени и са надградили върху нея с техните различни открития и теории относно атома, който произлиза от гръцката дума "атомос", което означава неделими. Оттогава научната общност откри, че тези частици допълнително се разделят на подчастици, наречени протони, неутрони и електрони. Въпреки това името „атом“ остана.
Древногръцки вярвания
Левкип и Демокрит са първите, които предлагат през пети век пр.н.е., че цялата материя е направена от малки единици, наречени атоми. Двамата философи смятат, че това са твърди частици без вътрешна структура и са с различни форми и размери. Нематериалните качества като вкус и цвят, според тази теория, са направени от атоми. Аристотел обаче категорично се противопоставя на тази идея и научната общност не успява да й обърне сериозно внимание в продължение на векове.
Теорията на Далтън
През 1808 г. английският химик Джон Далтън допълнително надгражда гръцката представа за атомите. Той постулира, че материята е изградена от атоми, които са малки неделими частици. Той също така предложи, че докато всички атоми на един елемент са идентични, те са напълно различни от тези, които изграждат други елементи.
J.J. Теория на Томсън
Английският физик Джоузеф Дж. Томсън предлага теорията за пудинг от слива за делимия атом през 1904 г., след като е открил електрони през 1897 г. Неговият модел постулира, че атомите се състоят от голяма положително заредена сфера, обсипана с отрицателно заредени електрони (той ги нарича "корпускули") като плодове в сливов пудинг. Освен това той предположи, че зарядът на заряда на положителната сфера е равен на отрицателните заряди на електроните. Днес ние наричаме положителните заредени частици протони, а отрицателните - електрони.
Хипотезата на Ръдърфорд
Британският физик Ърнест Ръдърфорд предложи ядрен модел на атома, в който съществува ядро, през 1911 година. Той също така открил активност в тази част, а именно движението на протони и електрони в централната част на атома. Освен това той постулира, че броят на протоните в атома се равнява на броя на електроните. Той също така предположи, че съществуват по-неутрални частици. Те са станали известни като неутрони.
Теория на Бор
Датският физик Нилс Бор предложи през 1913 г. планетен модел, при който електроните се въртят около ядрото точно както планетите обикалят около Слънцето. Докато електроните са в орбита, те имат това, което Бор нарича "постоянна енергия". Когато тези частици абсорбират енергия и преминават в по-висока орбита, теорията на Бор ги отнася като "възбудени" електрони. Когато електроните се върнат в първоначалната си орбита, те отдават тази енергия като електромагнитно излъчване.
Айнщайн, Хайзенберг и квантова механика
От десетилетия кропотливи изследвания от хиляди учени, настоящата атомна теория се основава на работата, извършена през 30-те години от Алберт Айнщайн, Вернер Хайзенберг и други. Както при по-ранните теории, атомът се състои от централно, тежко ядро, заобиколено от множество електрони. За разлика от по-ранните теории, които третираха електроните, протоните и други малки частици като категорични твърди „бучки“, съвременната квантова теория третира ги като статистически „облаци“; странно е, че можете да измерите скоростта им точно или техните местоположения, но не и двете едновременно време. Вместо електроните да се държат като планети, обикалящи по добре възпитани елиптични пътеки, те се въртят наоколо в размити облаци с различни форми. Тогава атомите стават по-малко като твърди, прецизни билярдни топки и повече като пружинисти, кръгли гъби. И въпреки че са "твърда" материя, те могат да проявяват подобни на вълни свойства като дължина на вълната и смущения.
Теория на кварките
Докато учените разглеждали атомите с все по-мощни инструменти, те открили, че протоните и неутроните, изграждащи ядрото, от своя страна са направени от още по-малки частици. През 60-те години физиците Мъри Гел-Ман и Джордж Цвайг наричат тези частици „кварки“, заимствайки дума, използвана в романа на Джеймс Джойс. Кварки се предлагат в разновидности като „нагоре“, „надолу“, „отгоре“ и „отдолу“. Протоните и неутроните се образуват от снопове от по три кварка всеки: „нагоре“, „надолу“ и „нагоре“ и „надолу“, „нагоре“ и „надолу“, съответно.