Sisältö
- Muinaiskreikkalaiset uskomukset
- Daltonin teoria
- J. J. Thomsonin teoria
- Rutherfords-hypoteesi
- Bohrsin teoria
- Einstein, Heisenberg ja Quantum Mechanics
- Quark-teoria
Atomiteoria on kehittynyt muinaisista ajoista lähtien. Tutkijat ovat ottaneet kreikkalaisten tutkijoiden hypoteesin ja perustaneet sen erilaisilla havainnoillaan ja teorioillaan, jotka koskevat atomia, joka johtuu kreikkalaisesta sanasta "atomos", joka tarkoittaa jakamatonta. Siitä lähtien tiedeyhteisö on huomannut, että nämä hiukkaset jakautuvat edelleen hiukkasiksi, joita kutsutaan protoneiksi, neutroneiksi ja elektroneiksi. Siitä huolimatta nimi "atom" on juuttunut.
Muinaiskreikkalaiset uskomukset
Leucippus ja Democritus ehdottivat ensimmäisellä viidennellä vuosisadalla B.C., että kaikki aine on tehty pienistä yksiköistä, joita kutsutaan atomeiksi. Kaksi filosofia katsoi, että nämä olivat kiinteitä hiukkasia, joilla ei ollut sisäistä rakennetta, ja niiden muotoja ja kokoja oli erilaisia. Tämän teorian mukaan aineettomat ominaisuudet, kuten maku ja väri, tehtiin atomeista. Aristoteles vastusti kuitenkin voimakkaasti tätä ajatusta, ja tiedeyhteisö ei kiinnittänyt siihen vakavaa huomiota vuosisatojen ajan.
Daltonin teoria
Englantilainen kemisti John Dalton rakensi vuonna 1808 edelleen kreikkalaisen atomien käsityksen. Hän väitti, että aine on tehty atomista, jotka ovat pieniä jakamattomia hiukkasia. Hän ehdotti myös, että vaikka yhden elementin kaikki atomit ovat identtisiä, ne eroavat täysin niistä, jotka muodostavat muut elementit.
J. J. Thomsonin teoria
Englantilainen fyysikko Joseph J. Thomson ehdotti jakautuvan atomin "luumuvankeli" -teoriaa vuonna 1904, sen jälkeen kun löydettiin elektroneja vuonna 1897. Hänen mallinsa mukaan positio oli, että atomit koostuvat suuresta positiivisesti varautuneesta pallasta, jossa on negatiivisesti varautuneet elektronit (hän kutsui niitä "runkoksi") ") kuten hedelmät luumuvanuissa. Lisäksi hän hypoteesi, että positiivisten pallojen varaus on yhtä suuri kuin elektronien negatiiviset varaukset. Kutsumme tänään positiivisesti varautuneita hiukkasia protoneiksi ja negatiivisia elektroniksi.
Rutherfords-hypoteesi
Brittiläinen fyysikko Ernest Rutherford ehdotti atomin ydinmallia, jossa on ydin, vuonna 1911. Hän löysi myös aktiviteetin tässä osassa, nimittäin protonien ja elektronien liikkumisen atomin keskiosan sisällä. Hän postuloi edelleen, että protonien lukumäärä atomissa on yhtä suuri kuin elektronien lukumäärä. Hän myös hypoteesi, että neutraalimpia hiukkasia on olemassa. Näistä on tullut tunnetuksi neutroneja.
Bohrsin teoria
Tanskalainen fyysikko Niels Bohr ehdotti vuonna 1913 planeettamallia, jossa elektronit pyörivät ytimen ympäri aivan kuin planeetat kiertävät aurinkoa. Vaikka elektronit ovat kiertoradalla, heillä on mitä Bohr nimitti "vakioenergiaksi". Kun nämä hiukkaset absorboivat energiaa ja siirtyvät korkeammalle kiertoradalle, Bohrsin teoria viittaa heihin "viritettyinä" elektrooneina. Kun elektronit palaavat alkuperäiselle kiertoradallaan, ne vapauttavat tämän energian sähkömagneettisena säteilynä.
Einstein, Heisenberg ja Quantum Mechanics
Vuosikymmenien mittaisesta tuhansien tutkijoiden tutkimuksesta huolellisesta tutkimuksesta nykyinen atomiteoria perustuu Albert Einsteinin, Werner Heisenbergin ja muiden 1930-luvulla tekemään työhön. Kuten aikaisemmissa teorioissa, atomi koostuu keskustasta, raskaasta ytimestä, jota ympäröi useita elektroneja. Toisin kuin aikaisemmissa teorioissa, joissa elektronit, protonit ja muut pienet hiukkaset käsiteltiin selvinä kiinteinä kappaleina, "moderni kvanttiteoria käsittelee niitä tilastollisina" pilvina ". outoa, voit mitata niiden nopeuden tarkasti tai niiden sijainnin, mutta et molemmat samanaikaisesti. Sen sijaan, että elektronit käyttäisivät planeettoja, jotka kiertävät hyvin käyttäytyviä elliptisiä polkuja, ne pyörittelevät ympäri eri muotoisia sumuisia pilviä. Atomista tulee sitten vähemmän kuin kovia, tarkkoja biljardipalloja ja enemmän kuin joustavia, pyöreitä sieniä. Ja siitä huolimatta, että ne ovat "kiinteää" ainetta, niillä voi olla aallonmuotoisia ominaisuuksia, kuten aallonpituus ja häiriökuviot.
Quark-teoria
Tutkijoiden tutkiessa atomia yhä tehokkaammilla instrumenteilla, he huomasivat, että ytimen muodostavat protonit ja neutronit olivat puolestaan vielä pienemmistä hiukkasista. Fyysikot Murray Gell-Mann ja George Zweig kutsuivat näitä hiukkasia 1960-luvulla "kvarkeiksi" lainaamalla sanaa, jota käytettiin James Joyce -romaanissa. Kvarkeja on lajikkeita, kuten "ylös", "alas", "ylhäältä" ja "alhaalta". Protonit ja neutronit muodostuvat kolmesta kvarkista koostuvista nipuista: "ylös", "alas" ja "ylös" ja "alas", "ylös" ja "alas", vastaavasti.