Parçacık Teorisini kim keşfetti?

Maddenin parçacık teorisi, formüle edildiği kadar keşfedilmedi ve bu formülasyon eski Yunanistan'da başladı.

Dünyanın küçük, bölünmez parçacıklardan oluştuğu fikrini tasavvur eden kişi, MÖ 460 ile 370 yılları arasında yaşamış olan filozof Demokritos'tur. Fikrini kanıtlamak için bir deney tasarladı ve Demokritos deneyi aşırı basit görünse de günümüzde modern bilim anlayışının merkezinde yer alan atom kavramının doğmasına yardımcı olmuştur. Önemli olmak.

Deneyi takip eden yüzyıllarda, Demokritos parçacık teorisi pek ilerleme kaydetmedi, ancak 19. yüzyılın başında İngiliz kimyager ve fizikçi John Dalton (1766 - 1844).

Dalton'un çalışması, Thompson, Rutherford, Bohr, Planck ve Einstein gibi isimlerin de dahil olduğu bir modern fizikçi ekibi işin içine girene kadar, yüzyılın büyük bir bölümünde neredeyse hiç değişmeden kaldı. İşte o zaman kıvılcımlar uçuşmaya başladı ve dünya nükleer çağa girdi.

Görünüşe göre "demokrasi" kelimesi onun adından türetilmiş olabilir, ancak Demokritos bir siyaset filozofu değildi. Kelime aslında Yunanca kelimelerden geliyor.

Neşeye verdiği büyük önem nedeniyle "gülen filozof" olarak anılan Demokritos, önemli bir söz daha söyledi: atom. Evrendeki her şeyi oluşturan küçük parçacıklara şöyle değindi: atom, kesilemez veya bölünemez anlamına gelir.

Bu, bilime yaptığı tek öncü katkı değildi. Demokritus ayrıca Samanyolu'ndan gördüğümüz ışığın çok sayıda bireysel yıldızın birleşik ışığı olduğunu öne süren ilk kişiydi. Ayrıca diğer gezegenlerin varlığını önerdi ve hatta günümüzde bilimin en ileri noktasında olan bir fikir olan çoklu evrenlerin varlığını öne sürdü.

Aristoteles'e göre (MÖ 384 - 322) Demokritos, insan ruhunun ateş atomlarından ve vücudun toprak atomlarından oluştuğuna inanıyordu. Bu, Aristoteles'in dünyanın hava, ateş, toprak ve su olmak üzere dört elementten oluştuğuna ve elementlerin oranının maddenin özelliklerini belirlediğine dair inancına aykırıydı.

Aristoteles, elementlerin birbirine dönüştürülebileceğine bile inanıyordu, bu fikir Ortaçağ boyunca Felsefe Taşı arayışını ateşledi.

Ne Aristoteles ne de eşit derecede etkili Platon (yaklaşık 429 - 347 BCE) Democritus parçacık teorisi ve "gülen filozof"un alınması 2000 yıl alacaktı ciddi anlamda. Bunun, Demokritos'un teorisini kanıtlamak için tasarladığı, inandırıcı olmaktan daha az olan deneyle bir ilgisi olabilir.

Democritus, bir taşı veya başka bir nesneyi alır ve ikiye bölmeye devam ederseniz, sonunda bölünemeyecek kadar küçük bir parçaya ulaşırsınız, diye düşündü. Bu deneyi bir deniz kabuğu ile yaptığı ve kabuğu artık daha küçük parçalara ayıramayacağı ince bir toza indirgediğinde, teoreminin bu kanıtını düşündüğü söylenir.

Demokritos, Platon ve Aristoteles'in aksine, olayların amaçlarının nedenlerinden daha önemli olduğuna inanan bir materyalistti. Matematik ve geometride öncüydü ve o zamanlar dünyanın küresel olduğuna inanan birkaç kişiden biriydi. Bunu inandırıcı bir şekilde kanıtlayamasa bile, atomların çoğunlukla boş uzayda var olduğu ve her birinin biraz Diğer atomlarla bağlantı kurmasını sağlayan cırt cırtlı kanca, modern bilimsel modelden o kadar da uzak değil. atom.

Democritus'un teorisi doğru muydu? Cevap nitelikli bir evet, ancak 1800'e kadar bir olasılık olarak bile görülmedi. İşte o zaman John Dalton, Fransız kimyager Joseph Proust tarafından geliştirilen Sabit Kompozisyon Yasası üzerinde çalışırken onu tekrar ziyaret etti. Proust'un yasası, başka bir Fransız Kimyager olan Antoine Lavoisier tarafından keşfedilen Kütlenin Korunumu Yasasından doğrudan çıktı.

Sabit Kompozisyon Yasası saf bir bileşik örneğinin nasıl elde edilirse elde edilsin her zaman aynı elementleri aynı kütle oranlarında içerdiğini belirtir. Dalton, bunun ancak maddenin atom adını verdiği bölünmez parçacıklardan oluşması durumunda doğru olabileceğini fark etti (başını Demokritos'a sallayarak). Dalton yapımı madde hakkında dört ifade birlikte onun atom teorisini oluşturan:

• Tüm maddeler atom adı verilen parçalanamaz ve bölünemez parçacıklardan oluşur.
• Belirli bir elementin atomları kütle ve özellikler bakımından aynıdır.
• Atomlar birleşerek bileşikler oluşturabilir.
• Kimyasal bir reaksiyon meydana geldiğinde, atomların yeniden düzenlenmesinden kaynaklanır.

Dalton'un atom teorisi, on dokuzuncu yüzyılın çoğu için neredeyse değişmeden kaldı.

On dokuzuncu yüzyıl boyunca, ışığın doğası hakkında - dalga ya da parçacık olarak yayılıp yayılmadığı - hakkında bir tartışma hararetli olmuştu. Birçok deney dalga hipotezini doğruladı ve daha pek çoğu da parçacık hipotezini doğruladı. 1887'de Alman fizikçi Heinrich Hertz, bir kıvılcım aralığı üreteci ile deneyler yaparken fotoelektrik etkiyi keşfetti. Bu keşif, Hertz'in fark ettiğinden çok daha önemli olduğunu kanıtladı.

O sıralarda İngiliz fizikçi J.J. Thompson, katot ışınlarının davranışını inceleyerek ilk atom altı parçacığı, elektronu keşfetti. Onun keşfi, üzerine ışık tuttuğunuzda iletken bir plakadan elektrik boşalmasının ne olduğunu açıklamaya yardımcı oldu. fotoelektrik etki – ancak deşarja neyin sebep olduğu veya elektriksel darbenin gücünün neden ışık frekansıyla ilgili olduğu değil. Çözüm 1914'e kadar beklemek zorunda kaldı.

Albert Einstein'dan başkası fotoelektrik etkiyi küçük enerji paketleri olarak açıklamadı. miktar. Bunlar 1900 yılında Alman fizikçi Max Planck tarafından önerildi. Einstein'ın açıklaması kuantum teorisini kanıtladı ve bunun için Nobel Ödülü'ne layık görüldü.

Quanta, Planck'ın onları tasarladığı gibi, aynı anda hem parçacık hem de dalgaydı. Planck'a göre ışık, her biri frekansıyla tanımlanan belirli bir enerjiye sahip olan foton adı verilen kuantalardan oluşuyordu. 1913'te Danimarkalı fizikçi Neils Bohr, Yeni Zelandalı fizikçi Ernest Rutherford tarafından 1911'de önerilen atomun gezegensel modelini kuantum do-over olarak vermek için Planck'ın teorisini kullandı.

Bohr'un atom modelinde, elektronlar bir foton yayarak veya soğurarak yörüngeleri değiştirebilirler, ancak fotonlar ayrı paketler olduğundan, elektronlar yörüngeleri yalnızca ayrı miktarlarda değiştirebilirler. İki deneyci, James Franck ve Gustav Hertz, Bohr'un teorisini doğrulayan bir deney tasarladılar. cıva atomlarını elektronlarla bombalayarak hipotez ve bunu bilmeden yaptılar. Bohr'un işi.

Çoğu modern fizikçi bunu bir yaklaşım olarak görse de, Bohr'un modeli iki değişiklikle günümüze kadar gelmiştir. İlk değişiklik 1920'de Rutherford tarafından protonun keşfi, ikincisi ise 1932'de İngiliz fizikçi James Chadwick tarafından nötronun keşfiydi.

Modern atom, Demokritos parçacık teorisinin bir teyididir, ama aynı zamanda bir tür inkardır. Atomların bölünemez oldukları ortaya çıktı ve bu onları oluşturan temel parçacıklar için de geçerli. Elektronları, protonları ve nötronları kuark adı verilen daha küçük parçacıklara bölebilirsiniz ve hatta bir kuarkı alt bölümlere ayırmak bile mümkün olabilir. Tavşan deliğinden aşağı yolculuk bitmedi.