原子論は古代から発展してきました。科学者はギリシャの学者の仮説を採用し、原子に関するさまざまな発見と理論を基に構築してきました。原子はギリシャ語の「atomos」に由来し、分割できないことを意味します。それ以来、科学界は、これらの粒子が陽子、中性子、電子と呼ばれる亜粒子にさらに分裂することを発見しました。それにもかかわらず、「アトム」という名前は定着しています。
古代ギリシャの信念
レウキッポスとデモクリトスは、紀元前 5 世紀に、すべての物質が原子と呼ばれる小さな単位でできていることを初めて提唱しました。 2 人の哲学者は、これらは内部構造を持たない固体粒子であり、さまざまな形やサイズであると考えていました。この理論によれば、味や色などの目に見えない性質は原子でできていました。しかし、アリストテレスはこの考えに強く反対し、科学界は何世紀にもわたって真剣に注意を払うことができませんでした.
ダルトンの理論
1808 年、イギリスの化学者ジョン・ダルトンはギリシャの原子概念をさらに発展させました。彼は、物質は分割できない小さな粒子である原子でできていると仮定しました。彼はまた、1 つの元素のすべての原子は同一であるが、他の元素を構成する原子とはまったく異なることを提案しました.
J.J.トムソンの理論
英国の物理学者ジョセフ J. トムソンは、1897 年に電子を発見した後、1904 年に割り切れる原子の「プラム プディング」理論を提案しました。彼のモデルでは、原子は、負に帯電した電子がちりばめられた大きな正に帯電した球体で構成されていると仮定しました (彼はそれらを「微粒子」と呼びました)。 ") 梅プリンのフルーツのように。彼はさらに、正の球体の電荷は電子の負の電荷に等しいという仮説を立てました。今日、正の荷電粒子を陽子と呼び、負の荷電粒子を電子と呼んでいます。
ラザフォードの仮説
英国の物理学者アーネスト・ラザフォードは、1911 年に原子核が存在する原子の核モデルを提案しました。彼はまた、この部分での活動、つまり原子の中心部分内の陽子と電子の動きを発見しました。彼はさらに、原子中の陽子の数は電子の数に等しいと仮定しました。彼はまた、より多くの中性粒子が存在するという仮説を立てました。これらは中性子として知られるようになりました.
ボーアの理論
デンマークの物理学者ニールス ボーアは、1913 年に惑星モデルを提案しました。このモデルでは、惑星が太陽を周回するのと同じように、電子が原子核の周りを回転します。電子が軌道に乗っている間、電子はボーアが「一定のエネルギー」と呼んだものを持っています。これらの粒子がエネルギーを吸収し、より高い軌道に遷移するとき、ボーアの理論はそれらを「励起された」電子と呼びます。電子が元の軌道に戻るとき、電子はこのエネルギーを電磁放射として放出します。
アインシュタイン、ハイゼンベルグ、量子力学
何千人もの科学者による何十年にもわたる骨の折れる研究から、現在の原子理論は、1930 年代にアルバート アインシュタイン、ヴェルナー ハイゼンベルクなどによって行われた研究に基づいています。以前の理論と同様に、原子は多数の電子に囲まれた中央の重い原子核で構成されています。電子、陽子、およびその他の小さな粒子を明確な固体の「塊」として扱った以前の理論とは異なり、現代の量子論はそれらを統計的な「雲」として扱います。奇妙なことに、速度または位置を正確に測定できますが、両方を同時に測定することはできません。電子は、正常な楕円軌道を周回する惑星のように振る舞う代わりに、さまざまな形のあいまいな雲の中で渦を巻いています。原子は硬くて正確なビリヤード ボールのようではなく、弾力のある丸いスポンジのようになります。また、「固体」物質であるにもかかわらず、波長や干渉パターンなどの波のような特性を示すことができます。
クォーク理論
科学者がますます強力な機器で原子を調べたところ、原子核を構成する陽子と中性子がさらに小さな粒子でできていることが発見されました。 1960年代、物理学者のマレー・ゲルマンとジョージ・ツヴァイクは、ジェイムズ・ジョイスの小説で使われた言葉を借りて、これらの粒子を「クォーク」と呼んだ.クォークには、「アップ」、「ダウン」、「トップ」、「ボトム」などの種類があります。陽子と中性子は、それぞれ「アップ」、「ダウン」、「アップ」、「ダウン」、「アップ」、「ダウン」の 3 つのクォークの束から形成されます。
