Atomska teorija razvijala se od davnina. Znanstvenici su uzeli hipotezu grčkih učenjaka i nadovezali se na nju svojim različitim otkrića i teorije u vezi s atomom, koja potječe od grčke riječi "atomos", što znači nedjeljiv. Od tada je znanstvena zajednica otkrila da se te čestice dalje dijele na podčestice koje se nazivaju protoni, neutroni i elektroni. Ipak, naziv "atom" zapeo je.
Drevna grčka vjerovanja
Leucippus i Democritus su prvi predložili, u petom stoljeću pr. Kr., Da je sva materija sačinjena od malenih jedinica koje se nazivaju atomi. Dvoje filozofa smatrali su da su to čvrste čestice bez unutarnje građe i da su imale razne oblike i veličine. Prema ovoj teoriji nematerijalne osobine poput okusa i boje stvorene su od atoma. Međutim, Aristotel se snažno usprotivio toj ideji i znanstvena zajednica joj stoljećima nije uspijevala posvetiti ozbiljnu pozornost.
Daltonova teorija
1808. godine engleski je kemičar John Dalton dalje gradio na grčkom pojmu atoma. Pretpostavio je da je materija sačinjena od atoma, koji su male nedjeljive čestice. Također je predložio da, iako su svi atomi jednog elementa identični, oni se potpuno razlikuju od onih koji čine ostale elemente.
J.J. Thomsonova teorija
Engleski fizičar Joseph J. Thomson je predložio teoriju "pudinga od šljive" djeljivog atoma 1904. godine, nakon što je 1897. otkrio elektrone. Njegov je model pretpostavio da se atomi sastoje od velike pozitivno nabijene kugle posute negativno nabijenim elektronima (nazvao ih je "tjelesnim tijelima") poput voća u pudingu od šljive. Dalje je pretpostavio da je naboj naboja pozitivne kugle jednak negativnim nabojima elektrona. Danas pozitivno nabijene čestice nazivamo protonima, a negativne elektronima.
Rutherfordova hipoteza
Britanski fizičar Ernest Rutherford predložio je 1911. nuklearni model atoma u kojem postoji jezgra. Također je otkrio aktivnost u ovom dijelu, naime kretanje protona i elektrona unutar središnjeg dijela atoma. Dalje je pretpostavio da je broj protona u atomu jednak broju elektrona. Također je pretpostavio da postoje neutralnije čestice. Oni su poznati kao neutroni.
Bohrova 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 ove čestice apsorbiraju energiju i prijelaze u višu orbitu, Bohrova teorija ih naziva "uzbuđenima" elektroni. Kad se elektroni vrate u svoju izvornu orbitu, tu energiju odaju kao elektromagnetsko zračenje.
Einstein, Heisenberg i kvantna mehanika
Iz desetljeća mukotrpnog istraživanja tisuća znanstvenika, trenutna se atomska teorija nadovezuje na rad koji su 1930-ih učinili Albert Einstein, Werner Heisenberg i drugi. Kao i kod ranijih teorija, atom se sastoji od središnje, teške jezgre okružene velikim brojem elektrona. Za razliku od ranijih teorija koje su elektrone, protone i druge sitne čestice tretirale kao određene čvrste "grudice", moderna kvantna teorija tretira ih kao statističke "oblake"; neobično, možete točno izmjeriti njihovu brzinu ili njihova mjesta, ali ne oboje istovremeno vrijeme. Umjesto da se elektroni ponašaju kao planeti koji kruže u dobro ponašanim eliptičnim stazama, oni se kovitlaju u mutnim oblacima različitih oblika. Atomi tada postaju manje poput tvrdih, preciznih biljarskih kuglica, a više poput opružnih, okruglih spužvi. I unatoč tome što su "čvrsta" tvar, oni mogu pokazivati svojstva poput valova kao što su duljina vala i uzorci smetnji.
Teorija kvarkova
Dok su znanstvenici promatrali atome sve snažnijim instrumentima, otkrili su da su protoni i neutroni koji čine jezgru zauzvrat sazdani od još manjih čestica. Šezdesetih godina fizičari Murray Gell-Mann i George Zweig nazivali su te čestice "kvarkovima", posuđujući riječ koja se koristi u romanu Jamesa Joycea. Kvarkovi dolaze u sortama kao što su "gore", "dolje", "gore" i "dolje". Protoni i neutroni nastaju iz snopova od po tri kvarka: "gore", "dolje" i "gore" i "dolje", "gore" i "dolje".