Teoria atomică a evoluat din cele mai vechi timpuri. Oamenii de știință au luat ipoteza erudiților greci și s-au bazat pe ea cu diferitele lor descoperiri și teorii cu privire la atom, care derivă din cuvântul grecesc „atomos”, adică indivizibil. De atunci, comunitatea științifică a descoperit că aceste particule se împart în continuare în subparticule numite protoni, neutroni și electroni. Cu toate acestea, numele „atom” s-a blocat.
Credințe grecești antice
Leucipp și Democrit au fost primii care au propus, în secolul al V-lea î.e.n., că toată materia este formată din unități minuscule numite atomi. Cei doi filosofi au susținut că acestea erau particule solide fără structură internă și au venit într-o varietate de forme și dimensiuni. Calități intangibile precum gustul și culoarea, conform acestei teorii, erau realizate din atomi. Cu toate acestea, Aristotel s-a opus puternic acestei idei, iar comunitatea științifică nu a reușit să-i acorde o atenție serioasă timp de secole.
Teoria lui Dalton
În 1808, chimistul englez John Dalton a construit în continuare noțiunea greacă de atomi. El a postulat că materia este formată din atomi, care sunt mici particule indivizibile. El a mai propus că, deși toți atomii unui element sunt identici, aceștia sunt total diferiți de cei care alcătuiesc alte elemente.
J.J. Teoria lui Thomson
Fizicianul englez Joseph J. Thomson a propus teoria „budincei de prune” a atomului divizibil în 1904, după ce a descoperit electroni în 1897. Modelul său a postulat că atomii constau dintr-o mare sferă încărcată pozitiv împânzită de electroni încărcați negativ (îi numea „corpusculi”) ca fructe într-o budincă de prune. El a mai emis ipoteza că sarcina sarcinii sferei pozitive este egală cu sarcinile negative ale electronilor. Astăzi numim particulele încărcate pozitiv protoni, iar cele negative electroni.
Ipoteza lui Rutherford
Fizicianul britanic Ernest Rutherford a propus un model nuclear al atomului, în care există un nucleu, în 1911. El a descoperit, de asemenea, activitate în această parte, și anume mișcarea protonilor și a electronilor în partea centrală a atomului. El a mai postulat că numărul de protoni dintr-un atom este egal cu cel al electronilor. De asemenea, el a emis ipoteza că există particule mai neutre. Aceștia au ajuns să fie cunoscuți sub numele de neutroni.
Teoria lui Bohr
Fizicianul danez Niels Bohr a propus în 1913 un model planetar, în care electronii se învârt în jurul nucleului la fel cum planetele orbitează soarele. În timp ce electronii sunt pe orbită, ei au ceea ce Bohr a numit „energie constantă”. Când aceste particule absorb energia și tranziția pe o orbită superioară, teoria lui Bohr se referă la ei ca „excitați” electroni. Când electronii revin pe orbita lor inițială, ei degajă această energie ca radiație electromagnetică.
Einstein, Heisenberg și mecanica cuantică
Din decenii de cercetări minuțioase efectuate de mii de oameni de știință, teoria atomică actuală se bazează pe munca depusă în anii 1930 de Albert Einstein, Werner Heisenberg și alții. Ca și în cazul teoriilor anterioare, atomul este format dintr-un nucleu central, greu, înconjurat de un număr de electroni. Spre deosebire de teoriile anterioare care tratau electronii, protonii și alte particule minuscule ca „bucăți” solide definite, teoria cuantică modernă le tratează ca „nori” statistici; în mod ciudat, le puteți măsura exact viteza sau locațiile, dar nu și ambele în același timp timp. În loc să se comporte electronii ca niște planete care orbitează pe căi eliptice bine purtate, se învârt în jurul lor în nori fuzzy de diferite forme. Atomii, apoi devin mai puțin ca bilele de biliard dure și precise și mai mult ca niște bureți elastici, rotunzi. Și, în ciuda faptului că sunt materii „solide”, ele pot prezenta proprietăți asemănătoare undelor, cum ar fi lungimea undelor și modelele de interferență.
Teoria Quark-ului
Pe măsură ce oamenii de știință priveau atomii cu instrumente din ce în ce mai puternice, au descoperit că protonii și neutronii care alcătuiau nucleul erau la rândul lor din particule și mai mici. În anii 1960, fizicienii Murray Gell-Mann și George Zweig au numit aceste particule „quarks”, împrumutând un cuvânt folosit într-un roman James Joyce. Cuarcurile apar în soiuri precum „sus”, „jos”, „sus” și „jos”. Protonii și neutronii sunt formați din mănunchiuri de câte trei quarkuri: „sus”, „jos” și „sus” și „jos”, „sus” și „jos”, respectiv.