Ideen om at alle stoffer i verden er sammensatt av atomer ble født på 500-tallet f.Kr., da den eldgamle greske tenkeren Democritus antydet at alt som eksisterer er sammensatt av de minste bevegelige partiklene. Man kan bare anta at det mest sannsynlig ikke er uten mening. I mange hundre år etter Democritus ble atomene periodisk tilbakekalt, men denne hypotesen var ikke populær i de fjerne tider. På 1800-tallet dukket atomhypotesen opp igjen i den vitenskapelige horisonten.
Atomstrukturmodeller
Forskere lette etter en modell som på en tilfredsstillende måte kunne beskrive bildet av den virkelige verden. Atomet viste seg å være en veldig passende modell. Selv om atomer ikke kan sees, men ved å la dem eksistere, kunne forskere forklare hva de observerte i sine eksperimenter og i naturen.
Forskere var overbevist om at det eksisterte atomer lenge før de kunne bevise det. Modellen fungerte, selv om ingen kunne bevise sin sannhet. På det tidlige 1800-tallet oppdaget for eksempel den engelske forskeren John Dalton, som studerte lovene om kjemiske reaksjoner, at to stoffer alltid reagerer kjemisk i den samme konstante andelen. For eksempel gir kombinasjonen av en del oksygen og to deler hydrogen vann.
Dette antydet at atomene til ett stoff, lik masse i forhold til hverandre, gikk sammen med atomer av et annet stoff (det vil si med atomer med en annen masse). Når det gjelder vanndannelse, kombineres ett oksygenatom med to hydrogenatomer.Atommodellen var med på å forstå hva Dalton nøyaktig observerte i eksperimentene sine. Det er videre enkle bevis for at det eksisterer atomer.
Hvis du ser på et mikroskop på pollenpartikler suspendert i vann, kan du se at de gjør kaotiske bevegelser. Hvorfor? Forskere har antydet at dette kan skyldes at pollenpartikler kolliderer med mange atomer eller grupper av atomer som forskere har kalt molekyler (for eksempel partikler i vann kolliderer med vannmolekyler).
Hva består et atom av?
Forskere som var enige i atomteorien mente at et atom består av små elektrisk ladede partikler - positive og negative, som når de kombineres i et atom, som i en ball, nøytraliserer hverandre og gjør atomet som helhet elektrisk nøytralt. Men i 1907 beviste den engelske fysikeren Ernest Rutherford med sine eksperimenter at dette ikke stemmer helt.
Rutherford Experience
Rutherford bombarderte en gullfolie med en høyhastighetsstråle av positivt ladede partikler. Han trodde at partikler ville passere gjennom folien. Noen positivt ladede partikler flyr gjennom folien. Og noen kunne ikke gjøre dette. Dessuten har de rykket opp til eksperimentøren, som om en eller annen styrke gjemt i folien presset dem bort. Rutherford ble overrasket. Han sa at det var det samme som å begynne å brenne gryten på fiberpapir og plutselig se hvordan potten flyr av pottemannens panne.
Planetary Atom Model - Atom Core
Rutherfords eksperimenter bidro til å bekrefte atomhypotesen og forstå hvordan atomet fungerer. Det ble klart at de positive og negative partiklene ikke er jevnt fordelt i atomet. Hvis dette var slik, ville ikke positivt ladede partikler i Rutherford-eksperimentet bli frastøtt med en slik kraft. Derfor er kjernen til et atom ikke nøytral. I midten av atomet er det en tett ball av partikler, det vil si i midten, som kalles atomkjernen, er positivt ladede protoner og nøytrale nøytroner.
I en betydelig avstand fra kjernen kretser negativt ladede partikler - elektroner - rundt banene rundt den. Siden en positiv ladning er lik verdi som en negativ ladning, er atomet som helhet elektrisk nøytralt. Det bærer ingen kostnader.
Men selve kjernen er konsentrasjonen av en positiv ladning. Mange av de positive partiklene i Rutherfords eksperiment fløy for nær den positivt ladede kjernen til et gullatom. Siden positive ladninger gjensidig avviser hverandre, fløy disse partiklene tilbake mot eksperimentøren. Dette fikk ham til ideen om hvordan atomer faktisk er ordnet.
Kvarker
Protoner og nøytroner er partikler som, selv om de er små, består av enda mindre partikler som kalles kvarker. I dag tror forskere at protoner og nøytroner består av enda mindre partikler som kalles kvarker.
Quarks er en ny modell som bedre forklarer atomenes atferd i den virkelige verden. Og akkurat som forskere tidligere hadde søkt eksperimentelle bevis for at det eksisterer atomer, leter de nå etter reelle bevis på kvarker.
