Tartalom
- Ókori görög hiedelmek
- Dalton-elmélet
- J. J. Thomsons elmélet
- Rutherfords hipotézis
- Bohrs-elmélet
- Einstein, Heisenberg és Quantum Mechanics
- Quark-elmélet
Az atomelmélet az ókorban fejlődött. A tudósok a görög tudósok hipotézisét vették fel, és az atomra vonatkozó különféle felfedezéseikkel és elméletekkel építették fel, amelyek az "atomos" görög szóból származnak, ami oszthatatlan. Azóta a tudományos közösség felfedezte, hogy ezek a részecskék tovább osztódnak olyan részecskékre, amelyeket protonoknak, neutronoknak és elektronoknak hívnak. Ennek ellenére az "atom" név beragadt.
Ókori görög hiedelmek
A Leucippus és a Democritus először javasolták az ötödik században a B. C., hogy minden anyag apró egységekből áll, atomoknak nevezik őket. A két filozófus úgy ítélte meg, hogy ezek szilárd részecskék, amelyeknek nincs belső szerkezete, és különböző formájú és méretűek. Az immateriális tulajdonságok, mint például az íz és a szín, ezen elmélet szerint atomokból készültek. Arisztotelész azonban határozottan ellenezte ezt az elképzelést, és a tudományos közösség évszázadok óta nem fordított rá komoly figyelmet.
Dalton-elmélet
1808-ban az angol vegyész John Dalton tovább építette az atomok görög fogalmát. Azt állította, hogy az anyag atomokból készül, amelyek kicsi oszthatatlan részecskék. Azt is javasolta, hogy noha az egyik elem összes atomja azonos, teljesen különböznek azoktól, amelyek más elemeket alkotnak.
J. J. Thomsons elmélet
Az angol fizikus, Joseph J. Thomson 1904-ben javasolta az osztható atom „szilva puding” elméletét, miután 1897-ben elektronokat fedeztek fel. Modellje azt állította, hogy az atomok egy nagy pozitív töltésű gömbből állnak, negatív töltésű elektronokkal (az úgynevezett „testek”) ") mint a gyümölcs egy szilva pudingban. Feltételezte továbbá, hogy a pozitív gömbök töltése egyenlő az elektronok negatív töltésével. Ma a pozitív töltésű részecskék protonoknak, a negatív elektronoknak nevezzük.
Rutherfords hipotézis
A brit fizikus, Ernest Rutherford 1911-ben javaslatot tett az atom nukleáris modelljére. Ebben a részben aktivitást is felfedezett, nevezetesen a protonok és elektronok mozgását az atom központi részén. Azt is posztulálta, hogy az atom protonjai száma megegyezik az elektronok számával. Azt is feltételezte, hogy semlegebb részecskék léteznek. Ezeket neutronnak nevezik.
Bohrs-elmélet
Niels Bohr, a dán fizikus 1913-ban egy bolygómodellt javasolt, amelyben az elektronok a mag körül forognak, ahogy a bolygók keringnek a Napon. Amíg az elektronok pályán vannak, Bohr úgynevezett "állandó energiát" viselnek. Amikor ezek a részecskék abszorbeálják az energiát és egy magasabb pályára lépnek, a Bohrs-elmélet "gerjesztett" elektronoknak nevezi őket. Amikor az elektronok visszatérnek az eredeti pályájukra, ezt az energiát elektromágneses sugárzás formájában bocsátják ki.
Einstein, Heisenberg és Quantum Mechanics
A jelenlegi atomelmélet a tudósok ezreinek körültekintő kutatásainak ezrei alapján, az E30-as évek Albert Einstein, Werner Heisenberg és mások által az 1930-as években végzett munkáján alapszik. A korábbi elméletekhez hasonlóan az atom egy központi, nehéz magból áll, amelyet számos elektron vesz körül. A korábbi elméletektől eltérően, amelyek az elektronokat, protonokat és más apró részecskéket határozott szilárd darabokként kezelték, a modern kvantumelmélet statisztikai „felhőkként” kezeli őket; furcsa módon pontosan mérheti a sebességet vagy a helyüket, de nem egyszerre mindkettő. A helyes viselkedésű elliptikus utakon keringő elektronok helyett bolygókként viselkednek, és különféle formájú homályos felhőkben örvénylnek. Az atomok kevésbé lesznek olyan kemény, pontos biliárdgolyók, mint inkább rugós, kerek szivacsok. És annak ellenére, hogy "szilárd" anyag, hullámszerű tulajdonságokat mutatnak, például hullámhossz és interferencia minták.
Quark-elmélet
Amikor a tudósok egyre erősebb eszközökkel vizsgálták az atomokat, felfedezték, hogy a magot alkotó protonok és neutronok viszont még kisebb részecskékből készültek. Az 1960-as években Murray Gell-Mann és George Zweig fizikusok ezeket a részecskéket "kvarcnak" hívták, kölcsönvetve egy James Joyce regényben használt szót. A kvarkok olyan fajtákban vannak, mint a "fel", "le", "felül" és "alul". A protonok és a neutronok három kvarc kötegeiből alakulnak ki: "fel", "le" és "fel" és "le", "fel" és "le".