Lista teorii atomowych

Teoria atomowa ewoluowała od czasów starożytnych. Naukowcy przyjęli hipotezę greckich uczonych i zbudowali na niej swoją odmienność odkrycia i teorie dotyczące atomu, które wywodzi się od greckiego słowa „atomos”, co oznacza niepodzielny. Od tego czasu społeczność naukowa odkryła, że ​​cząstki te dalej dzielą się na podcząstki zwane protonami, neutronami i elektronami. Mimo to nazwa „atom” utknęła.

Leukip i Demokryt jako pierwsi zaproponowali w V wieku p.n.e., że cała materia składa się z maleńkich jednostek zwanych atomami. Obaj filozofowie utrzymywali, że są to cząstki stałe bez wewnętrznej struktury i występują w różnych kształtach i rozmiarach. Wartości niematerialne, takie jak smak i kolor, zgodnie z tą teorią zostały stworzone z atomów. Arystoteles jednak zdecydowanie sprzeciwiał się temu pomysłowi, a społeczność naukowa przez wieki nie zwracała na nią poważnej uwagi.

W 1808 r. angielski chemik John Dalton rozwinął greckie pojęcie atomów. Postulował, że materia składa się z atomów, które są małymi niepodzielnymi cząstkami. Zaproponował również, że chociaż wszystkie atomy jednego pierwiastka są identyczne, to są one całkowicie różne od tych, które składają się na inne pierwiastki.

Angielski fizyk Joseph J. Thomson zaproponował teorię „puddingu śliwkowego” o podzielnym atomie w 1904 roku, po odkryciu elektronów w 1897 roku. Jego model zakładał, że atomy składają się z dużej dodatnio naładowanej kuli wysadzanej ujemnie naładowanymi elektronami (nazywał je „korpuskułami”), jak owoc w puddingu śliwkowym. Następnie postawił hipotezę, że ładunek dodatniej sfery jest równy ujemnym ładunkom elektronów. Dziś dodatnio naładowane cząstki nazywamy protonami, a ujemne elektronami.

Brytyjski fizyk Ernest Rutherford zaproponował w 1911 roku jądrowy model atomu, w którym znajduje się jądro. Odkrył również aktywność w tej części, a mianowicie ruch protonów i elektronów w centralnej części atomu. Następnie postulował, że liczba protonów w atomie jest równa liczbie elektronów. Postawił również hipotezę, że istnieje więcej neutralnych cząstek. Są one znane jako neutrony.

Duński fizyk Niels Bohr zaproponował w 1913 roku model planetarny, w którym elektrony krążą wokół jądra tak, jak planety krążą wokół Słońca. Podczas gdy elektrony znajdują się na orbicie, mają to, co Bohr nazwał „stałą energią”. Kiedy te cząstki pochłaniają energię i przechodzą na wyższą orbitę, teoria Bohra określa je jako „podekscytowane” elektrony. Kiedy elektrony wracają na swoją pierwotną orbitę, wydzielają tę energię w postaci promieniowania elektromagnetycznego.

Z dziesięcioleci żmudnych badań prowadzonych przez tysiące naukowców, obecna teoria atomowa opiera się na pracach wykonanych w latach trzydziestych przez Alberta Einsteina, Wernera Heisenberga i innych. Podobnie jak w przypadku wcześniejszych teorii, atom składa się z centralnego, ciężkiego jądra otoczonego pewną liczbą elektronów. W przeciwieństwie do wcześniejszych teorii, które traktowały elektrony, protony i inne drobne cząstki jako określone stałe „bryły”, współczesna teoria kwantowa traktuje je jako statystyczne „chmury”; co dziwne, możesz dokładnie zmierzyć ich prędkość lub ich lokalizację, ale nie oba jednocześnie czas. Zamiast elektronów zachowujących się jak planety krążące po dobrze zachowujących się eliptycznych torach, wirują w rozmytych obłokach o różnych kształtach. Atomy stają się wtedy mniej twardymi, precyzyjnymi kulami bilardowymi, a bardziej sprężystymi, okrągłymi gąbkami. I pomimo tego, że są materią „stałą”, mogą wykazywać właściwości falowe, takie jak długość fali i wzorce interferencji.

Gdy naukowcy przyglądali się atomom coraz potężniejszymi instrumentami, odkryli, że protony i neutrony tworzące jądro z kolei składały się z jeszcze mniejszych cząstek. W latach 60. fizycy Murray Gell-Mann i George Zweig nazwali te cząstki „kwarkami”, zapożyczając słowo użyte w powieści Jamesa Joyce'a. Kwarki występują w odmianach, takich jak „góra”, „dół”, „góra” i „dół”. Protony i neutrony powstają z wiązek po trzy kwarki: „górny”, „dolny” oraz „góra” i „dół”, „góra” i „dół”.