누가 입자 이론을 발견 했습니까?

물질의 입자 이론은 공식화 된 것만 큼 많이 발견되지 않았으며 그 공식화는 고대 그리스에서 시작되었습니다.

세상이 작고 불가분의 입자들로 구성되어 있다는 생각을 생각 해낸 사람은 기원전 460 년에서 370 년까지 살았던 철학자 데모 크리 투스입니다. 그는 자신의 아이디어를 증명하기 위해 실험을 고안했으며 Democritus 실험은 지나치게 단순 해 보일 수 있습니다. 오늘날, 그것은 원자의 개념을 탄생 시키는데 도움이되었고, 이것은 현대의 이해의 중심이되었습니다. 문제.

실험 이후 수세기 동안 Democritus 입자 이론은 많은 진전을 이루지 못했지만 19 세기 초에 영국의 화학자이자 물리학자인 John Dalton (1766 ~ 1844).

Dalton의 작업은 Thompson, Rutherford, Bohr, Planck 및 Einstein과 같은 이름을 포함하는 현대 물리학 자들의 승무원이 참여할 때까지 거의 한 세기 동안 거의 변하지 않았습니다. 그때 불꽃이 날기 시작했고 세계는 핵 시대로 들어갔다.

"민주주의"라는 단어가 그의 이름에서 유래 된 것 같지만 민주주의는 정치 철학자가 아니었다. 이 단어는 실제로 그리스어 단어에서 유래했습니다. 시민, "사람"을 의미하고 크라 테인, 이는 "통치하다"를 의미합니다.

"웃는 철학자"로 알려진 데모 크리 투스는 유쾌함을 중시했기 때문에 또 다른 중요한 단어를 만들었습니다. 원자. 그는 우주의 모든 것을 구성하는 작은 입자를 다음과 같이 언급했습니다. 원자, 절단 불가능 또는 분할 불가능을 의미합니다.

이것은 과학에 대한 그의 유일한 선구적인 공헌이 아닙니다. Democritus는 또한 우리가 은하수에서 보는 빛이 다수의 개별 별들의 결합 된 빛이라고 가정 한 최초의 사람이었습니다. 그는 또한 다른 행성의 존재를 제안했고 심지어 오늘날 과학의 최첨단에있는 아이디어 인 다중 우주의 존재를 가정했습니다.

Aristotle (384-322 BCE)에 따르면 Democritus는 인간의 영혼이 불 원자와 지구 원자의 몸으로 구성되어 있다고 믿었습니다. 이것은 세계가 공기, 불, 흙, 물의 네 가지 요소로 구성되어 있고 요소의 비율이 물질의 특성을 결정한다는 아리스토텔레스의 믿음과는 상반되었습니다.

아리스토텔레스는 심지어 요소들이 서로 변형 될 수 있다고 믿었고, 이는 중세에 걸쳐 철학자의 돌을 찾는 데 동력을 제공했습니다.

아리스토텔레스와 동등하게 영향력있는 플라톤 (기원전 429-347 년경) 모두 데모 크리 투스 입자 이론, "웃는 ​​철학자"가 취해지는 데 2000 년이 걸릴 것입니다. 진지하게. 그것은 데모 크리 투스가 그의 이론을 증명하기 위해 고안 한 실험과 관련이있을 수 있습니다.

Democritus는 돌이나 다른 물건을 가져다가 계속해서 반으로 나누면 결국 더 이상 나눌 수 없을 정도로 작아지는 조각이된다고 추론했습니다. 그는이 실험을 조개 껍질로 수행했다고하는데, 그가 더 이상 작은 조각으로자를 수없는 미세한 가루로 껍질을 줄 였을 때 그는 그의 정리의 증거를 고려했습니다.

데모 크리 투스는 사건의 목적이 원인보다 더 중요하다고 믿었던 플라톤과 아리스토텔레스와는 달리 유물론자였습니다. 그는 수학과 기하학의 선구자였으며 당시 지구가 구형이라고 믿었던 사람은 거의 없었습니다. 설득력있게 증명할 수 없더라도 거의 빈 공간에 존재하는 원자에 대한 그의 개념은 다른 원자와 연결할 수있게 해주는 벨크로 스타일의 고리는 현대 과학 모델에서 그리 멀지 않습니다. 원자.

데모 크리 투스의 이론이 맞습니까? 대답은 '예'입니다.하지만 1800 년까지는 가능성으로 간주되지 않았습니다. 그때 John Dalton이 프랑스 화학자 Joseph Proust에 의해 발전된 상수 구성의 법칙을 연구하는 동안 그것을 다시 방문했습니다. Proust의 법칙은 다른 프랑스 화학자 인 Antoine Lavoisier가 발견 한 질량 보존 법칙에서 직접 따랐습니다.

상수 구성의 법칙 순수한 화합물의 샘플은 그것이 어떻게 얻어 졌는지에 관계없이 항상 동일한 질량 비율의 동일한 원소를 포함한다고 말합니다. Dalton은 물질이 불가분의 입자로 구성된 경우에만 이것이 사실 일 수 있다는 것을 깨달았습니다. 그는이를 원자라고 불렀습니다 (데모 크리 투스에게 고개를 끄덕이며). Dalton 만든 물질에 대한 네 가지 진술 함께 그의 원자 이론을 구성합니다.

• 모든 물질은 원자라고 불리는 파괴 불가능하고 분할 불가능한 입자로 구성됩니다.
• 특정 원소의 원자는 질량과 특성이 동일합니다.
• 원자는 결합하여 화합물을 형성 할 수 있습니다.
• 화학 반응이 발생하면 원자의 재 배열 때문입니다.

Dalton의 원자 이론은 거의 19 세기 동안 거의 변하지 않았습니다.

19 세기 내내 빛의 본질에 대한 논쟁이있었습니다. 빛이 파동이든 입자로 전파 되든간에 말입니다. 많은 실험에서 파동 가설을 확인했으며 더 많은 실험에서 입자 가설을 확인했습니다. 1887 년 독일의 물리학자인 Heinrich Hertz는 스파크 갭 발생기로 실험을 할 때 광전 효과를 발견했습니다. 이 발견은 Hertz가 인식 한 것보다 훨씬 더 중요하다는 것이 입증되었습니다.

그 무렵, 영국 물리학 자 J.J. Thompson은 음극선의 거동을 조사하여 최초의 아 원자 입자 인 전자를 발견했습니다. 그의 발견은 전도 판에 빛을 비출 때 전도 판의 방전을 구성하는 원인을 설명하는 데 도움이되었습니다. 광전 효과 -그러나 방전을 일으키는 원인이나 전기 임펄스의 강도가 광 주파수와 관련된 이유는 아닙니다. 해결책은 1914 년까지 기다려야했습니다.

알버트 아인슈타인 외에는 광전 효과를 작은 에너지 패킷이라고 설명했습니다. 양자. 이것은 1900 년 독일의 물리학 자 막스 플랑크가 제안한 것입니다. 아인슈타인의 설명은 양자 이론을 증명했고 그로 인해 노벨상을 수상했습니다.

플랑크가 생각한 퀀 타는 입자와 파동이 동시에 존재했습니다. 플랑크에 따르면 빛은 광자라고 불리는 양자로 구성되어 있으며, 각각은 주파수로 정의되는 특정 에너지를 가지고 있습니다. 1913 년 덴마크의 물리학 자 닐스 보어 (Neils Bohr)는 플랑크의 이론을 사용하여 원자의 행성 모델을 제공했는데, 이는 뉴질랜드의 물리학자인 어니스트 러더 포드 (Ernest Rutherford)가 1911 년 양자 도약을 제안했습니다.

보어의 원자 모델에서 전자는 광자를 방출하거나 흡수하여 궤도를 변경할 수 있지만 광자는 개별 패키지이므로 전자는 개별적인 양으로 만 궤도를 변경할 수 있습니다. 두 명의 실험자 인 James Franck와 Gustav Hertz는 Bohr의 수은 원자를 전자로 폭격하여 가설을 세웠습니다. 보어의 작품.

대부분의 현대 물리학 자들은 근사치로 간주하지만 두 가지 수정을 통해 Bohr의 모델은 현재까지 살아 남았습니다. 첫 번째 수정은 1920 년 러더퍼드가 양성자를 발견 한 것이었고, 두 번째는 1932 년 영국 물리학 자 제임스 채드윅이 중성자를 발견 한 것입니다.

현대 원자는 데모 크리 투스 입자 이론의 확증이지만, 또한 부인하는 것이기도합니다. 원자는 나눌 수없는 것으로 밝혀졌으며 원자를 구성하는 기본 입자도 마찬가지입니다. 전자, 양성자 및 중성자를 쿼크라고하는 더 작은 입자로 세분화 할 수 있으며 쿼크를 세분화 할 수도 있습니다. 토끼 굴을 따라 내려가는 여정은 아직 끝나지 않았습니다.