कण सिद्धांत की खोज किसने की?

पदार्थ का कण सिद्धांत इतना खोजा नहीं गया था जितना कि इसे तैयार किया गया था, और यह सूत्रीकरण प्राचीन ग्रीस में शुरू हुआ था।

जिस व्यक्ति को इस विचार की कल्पना करने का श्रेय दिया जाता है कि दुनिया छोटे, अविभाज्य कणों से बनी है, वह दार्शनिक डेमोक्रिटस है, जो 460 से 370 ईसा पूर्व तक जीवित रहा। उन्होंने अपने विचार को साबित करने के लिए एक प्रयोग तैयार किया, और जबकि डेमोक्रिटस प्रयोग अत्यधिक सरल लग सकता है आज, इसने परमाणु की अवधारणा को जन्म देने में मदद की, जो कि की आधुनिक समझ का केंद्र है मामला।

प्रयोग के बाद की शताब्दियों में, डेमोक्रिटस कण सिद्धांत ने बहुत प्रगति नहीं की, लेकिन उन्नीसवीं शताब्दी के मोड़ पर, इसे अंग्रेजी रसायनज्ञ और भौतिक विज्ञानी जॉन डाल्टन (1766 - 1844).

डाल्टन का काम एक सदी के बेहतर हिस्से के लिए लगभग अपरिवर्तित रहा जब तक कि आधुनिक भौतिकविदों के एक दल में शामिल नहीं हुए, जिसमें थॉम्पसन, रदरफोर्ड, बोहर, प्लैंक और आइंस्टीन जैसे नाम शामिल थे। तभी चिंगारी उड़ने लगी और दुनिया ने परमाणु युग में प्रवेश किया।

ऐसा लगता है जैसे "लोकतंत्र" शब्द उनके नाम से लिया गया हो, लेकिन डेमोक्रिटस एक राजनीतिक दार्शनिक नहीं थे। यह शब्द वास्तव में ग्रीक शब्दों से आया है

"हंसते हुए दार्शनिक" के रूप में जाना जाता है क्योंकि उन्होंने प्रसन्नता पर बहुत महत्व दिया, डेमोक्रिटस ने एक और महत्वपूर्ण शब्द गढ़ा: परमाणु. उन्होंने ब्रह्मांड में सब कुछ बनाने वाले छोटे कणों का उल्लेख किया: Atomos, जिसका अर्थ है अविभाज्य या अविभाज्य।

यह विज्ञान में उनका एकमात्र अग्रणी योगदान नहीं था। डेमोक्रिटस ने भी सबसे पहले यह माना था कि आकाशगंगा से हम जो प्रकाश देखते हैं वह अलग-अलग सितारों की भीड़ का संयुक्त प्रकाश है। उन्होंने अन्य ग्रहों के अस्तित्व का भी प्रस्ताव रखा और यहां तक ​​​​कि कई ब्रह्मांडों के अस्तित्व को भी माना, एक ऐसा विचार जो आज विज्ञान के क्षेत्र में है।

अरस्तू (384 - 322 ईसा पूर्व) के अनुसार, डेमोक्रिटस का मानना ​​​​था कि मानव आत्मा अग्नि परमाणुओं और पृथ्वी परमाणुओं के शरीर से बनी है। यह अरस्तू की इस धारणा के विपरीत था कि दुनिया में वायु, अग्नि, पृथ्वी और जल के चार तत्व हैं, और तत्वों के अनुपात ने पदार्थ की विशेषताओं को निर्धारित किया है।

अरस्तू का यह भी मानना ​​​​था कि तत्वों को एक दूसरे में परिवर्तित किया जा सकता है, एक ऐसा विचार जिसने पूरे मध्य युग में दार्शनिक के पत्थर की खोज को बढ़ावा दिया।

न तो अरस्तू और न ही समान रूप से प्रभावशाली प्लेटो (लगभग 429 - 347 ईसा पूर्व) ने इसकी सदस्यता ली डेमोक्रिटस कण सिद्धांत, और "हंसते हुए दार्शनिक" को लेने में 2,000 साल लगेंगे गंभीरता से। इसका उस प्रयोग से कुछ लेना-देना हो सकता है जिसे डेमोक्रिटस ने अपने सिद्धांत को साबित करने के लिए तैयार किया था, जो कि आश्वस्त करने से कम था।

डेमोक्रिटस ने तर्क दिया कि यदि आप एक पत्थर या कोई अन्य वस्तु लेते हैं और उसे आधे में विभाजित करना जारी रखते हैं, तो आप अंततः एक ऐसे टुकड़े पर आ जाते हैं जो इतना छोटा होता है कि इसे और अधिक विभाजित नहीं किया जा सकता है। ऐसा कहा जाता है कि उन्होंने इस प्रयोग को एक सीप के साथ किया था, और जब उन्होंने खोल को एक महीन पाउडर में बदल दिया, जिसे वह अब छोटे टुकड़ों में नहीं काट सकता, तो उन्होंने अपने प्रमेय के उस प्रमाण पर विचार किया।

प्लेटो और अरस्तू के विपरीत डेमोक्रिटस एक भौतिकवादी थे, जो मानते थे कि घटनाओं के उद्देश्य उनके कारणों से अधिक महत्वपूर्ण थे। वह गणित और ज्यामिति में अग्रणी थे, और वह उस समय के कुछ लोगों में से थे जो मानते थे कि पृथ्वी गोलाकार है। भले ही वह इसे पूरी तरह से साबित न कर सके, लेकिन परमाणुओं की उनकी अवधारणा ज्यादातर खाली जगह में मौजूद है, जिनमें से प्रत्येक में थोड़ा सा है वेल्क्रो-स्टाइल हुक जिसने इसे अन्य परमाणुओं से जुड़ने की इजाजत दी, वह आधुनिक वैज्ञानिक मॉडल से बहुत दूर नहीं है परमाणु।

क्या डेमोक्रिटस का सिद्धांत सही था? उत्तर एक योग्य हां है, लेकिन इसे 1800 तक एक संभावना के रूप में भी नहीं माना गया था। यही वह समय था जब जॉन डाल्टन ने फ्रांसीसी रसायनज्ञ जोसेफ प्राउस्ट द्वारा विकसित निरंतर संरचना के कानून पर काम करते हुए इसे फिर से देखा। प्राउस्ट का नियम सीधे द्रव्यमान के संरक्षण के कानून से लिया गया था, जिसे एक अन्य फ्रांसीसी रसायनज्ञ, एंटोनी लावोइसियर ने खोजा था।

स्थिर रचना का नियम बताता है कि एक शुद्ध यौगिक का एक नमूना, चाहे वह कैसे भी प्राप्त हो, हमेशा समान द्रव्यमान अनुपात में समान तत्व होते हैं। डाल्टन ने महसूस किया कि यह तभी सच हो सकता है जब पदार्थ में अविभाज्य कण हों, जिसे उन्होंने परमाणु कहा (डेमोक्रिटस को सिर हिलाकर)। डाल्टन ने बनाया पदार्थ के बारे में चार कथन जो एक साथ उनके परमाणु सिद्धांत का निर्माण करते हैं:

• सभी पदार्थ अविनाशी और अविभाज्य कणों से बने हैं जिन्हें परमाणु कहा जाता है।
• एक विशिष्ट तत्व के परमाणु द्रव्यमान और गुणों में समान होते हैं।
• परमाणु मिलकर यौगिक बना सकते हैं।
• जब कोई रासायनिक प्रतिक्रिया होती है, तो यह परमाणुओं की पुनर्व्यवस्था के कारण होती है।

डाल्टन का परमाणु सिद्धांत उन्नीसवीं सदी के अधिकांश समय तक लगभग अपरिवर्तित रहा।

उन्नीसवीं शताब्दी के दौरान, प्रकाश की प्रकृति के बारे में एक बहस चल रही थी - चाहे वह तरंग या कण के रूप में प्रचारित हो। कई प्रयोगों ने तरंग परिकल्पना की पुष्टि की, और कई अन्य ने कणिका परिकल्पना की पुष्टि की। 1887 में, जर्मन भौतिक विज्ञानी हेनरिक हर्ट्ज ने फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की खोज की जब वह स्पार्क गैप जनरेटर के साथ प्रयोग कर रहे थे। यह खोज हर्ट्ज़ द्वारा महसूस की गई खोज से कहीं अधिक महत्वपूर्ण साबित हुई।

उस समय के आसपास, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जे.जे. थॉम्पसन ने कैथोड किरणों के व्यवहार की जांच करके पहले उप-परमाणु कण, इलेक्ट्रॉन की खोज की। उनकी खोज ने यह समझाने में मदद की कि जब आप उस पर प्रकाश डालते हैं तो एक संवाहक प्लेट से विद्युत निर्वहन क्या होता है - जो कि प्रकाश विद्युत प्रभाव - लेकिन डिस्चार्ज का कारण क्या नहीं है और न ही विद्युत आवेग की ताकत प्रकाश आवृत्ति से संबंधित क्यों है। समाधान के लिए 1914 तक इंतजार करना पड़ा।

अल्बर्ट आइंस्टीन के अलावा किसी और ने फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव को ऊर्जा के छोटे पैकेट के रूप में समझाया नहीं कहा जाता है क्वांटा ये 1900 में जर्मन भौतिक विज्ञानी मैक्स प्लैंक द्वारा प्रस्तावित किए गए थे। आइंस्टीन की व्याख्या ने क्वांटम सिद्धांत को साबित कर दिया और उन्हें इसके लिए नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया।

क्वांटा, जैसा कि प्लैंक ने कल्पना की थी, एक ही समय में कण और तरंगें दोनों थे। प्लैंक के अनुसार, प्रकाश फोटॉन नामक क्वांटा से बना था, जिनमें से प्रत्येक की आवृत्ति द्वारा परिभाषित एक विशेष ऊर्जा थी। 1913 में, डेनिश भौतिक विज्ञानी नील्स बोहर ने परमाणु के ग्रहीय मॉडल को देने के लिए प्लैंक के सिद्धांत का इस्तेमाल किया, जिसे 1911 में न्यूजीलैंड के भौतिक विज्ञानी अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने क्वांटम डो-ओवर के रूप में प्रस्तावित किया था।

बोहर के परमाणु मॉडल में, इलेक्ट्रॉन एक फोटॉन को उत्सर्जित या अवशोषित करके कक्षाओं को बदल सकते हैं, लेकिन चूंकि फोटॉन असतत पैकेज हैं, इसलिए इलेक्ट्रॉन केवल असतत मात्रा में कक्षाओं को बदल सकते हैं। दो प्रयोगकर्ताओं, जेम्स फ्रैंक और गुस्ताव हर्ट्ज़ ने एक प्रयोग तैयार किया जिसने बोहर के सिद्धांत की पुष्टि की पारा परमाणुओं पर इलेक्ट्रॉनों के साथ बमबारी करके परिकल्पना, और उन्होंने इसके बारे में जाने बिना भी ऐसा किया बोहर का काम।

दो संशोधनों के साथ, बोहर का मॉडल वर्तमान समय तक जीवित रहा है, हालांकि अधिकांश आधुनिक भौतिक विज्ञानी इसे एक सन्निकटन मानते हैं। पहला संशोधन 1920 में रदरफोर्ड द्वारा प्रोटॉन की खोज था, और दूसरा 1932 में ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी जेम्स चैडविक द्वारा न्यूट्रॉन की खोज थी।

आधुनिक परमाणु डेमोक्रिटस कण सिद्धांत की पुष्टि है, लेकिन यह भी कुछ अस्वीकार है। परमाणु अविभाज्य नहीं होते हैं, और यह उन प्राथमिक कणों के लिए भी सच है जो उन्हें शामिल करते हैं। आप क्वार्क नामक छोटे कणों में इलेक्ट्रॉनों, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन को उप-विभाजित कर सकते हैं, और क्वार्क को उप-विभाजित करना भी संभव हो सकता है। खरगोश के छेद के नीचे की यात्रा अभी खत्म नहीं हुई है।