געשיכטע פון דער אַנטוויקלונג פון אַטאָם טעאָריע
זינט אוראלטע צייטן, האבן מענטשן געזוכט צו פארשטיין די פונדאַמענטאַלע נאַטור פון מאַטעריע וואָס מאַכט אויס דעם אוניווערס. דער מערסט פונדאַמענטאַלער באַגריף וואָס איז אַרויסגעקומען אין דעם זוכן איז געווען די געדאַנק פון דעם "אַטאָם". דאָס וואָרט "אַטאָם" קומט פון גריכיש "אַטאָמאָס," וואָס מיינט "נישט צו שניידן". די לאַנגע רייזע פון אַטאָם טעאָריע איז אַ פאַסצינירנדיקע געשיכטע וואָס ינוואַלווז פילע גרויסע דענקער און וויסנשאַפֿטלער איבער דער געשיכטע.
1. ערשטע געדאנקען
פריע געדאנקען וועגן אטאמען קען מען צוריקפירן צום 5טן יארהונדערט פאר דער ציווילער רעכענונג אין אלטן גריכנלאנד, וואו פילאסאפן ווי לעווסיפוס און זיין תלמיד, דעמאקריטוס, האבן אנטוויקלט די געדאנק אז אלע מאטעריע איז צוזאמענגעשטעלט פון קליינע, אומצוטיילבארע פארבינדענע טיילכלעך, וואס זיי האבן גערופן "אטאמאס". דעמאקריטוס האט געגלייבט אז די אטאמען עקזיסטירן אין אן אומצוטיילבארן וואקיום, זיך באוועגן פריי און פארשידענארטיג אין פארעם און גרייס. אבער, די געדאנק איז געווען ריין ספעקולאטיוו, אן קיין באזיס אין וויסנשאפטלעכן עקספערימענט, און איז אנגענומען געווארן דורך נאר א פאר פילאסאפן אין יענער צייט.
2. טונקעלע צייטן און ווידער-אויפוואכונג
פאר טויזנטער יאר נאך די צייטן פון די אלטע גריכן, האבן אטאם געדאנקען געשטאגנירט, בעיקר צוליב אנדערע בארימטע פילאסאפן, ווי אריסטאטעל, וועלכע האבן פארגעשטעלט אן אנדערע טעאריע פון מאטעריע. אריסטאטעל האט געגלייבט אז אלעס איז צוזאמענגעשטעלט פון פיר גרונט עלעמענטן: ערד, וואסער, לופט און פייער. זיינע געדאנקען זענען געווען אזוי איינפלוסרייך אז דעמאקריטוס' אטאם טעאריע איז געווען גרויסענטייל איגנארירט פאר יארהונדערטער.
ערשט אין די 17טע און 18טע יאָרהונדערטער, בעת דער תקופה באַקאַנט ווי די אויפקלערונג, האָבן וויסנשאַפֿטלער אָנגעהויבן ווידער אויספֿאָרשן די יסודותדיקע נאַטור פֿון מאַטעריע. די דערפינדונג פֿון בעסערע לאַבאָראַטאָריע־אינסטרומענטן און מער פּינקטלעכע עקספּערימענטן האָט אָנגעהויבן צו פּראָדוצירן באַווײַזן וואָס שטיצן די געדאַנק אַז מאַטעריע קען זײַן צוזאַמענגעשטעלט פֿון קליינע, באַזונדערע פּאַרטיקלעך.
3. פרי 19טן יאָרהונדערט: דזשאַן דאַלטאָן
א באַדײַטנדיקע רעוואָלוציע אין אַטאָם טעאָריע איז פארגעקומען אין די פריע 19טע יאָרהונדערט, דאַנק דעם ענגלישן כעמיקער דזשאַן דאַלטאָן. דאַלטאָן האָט אַנטוויקלט אַטאָם טעאָריע באַזירט אויף די רעזולטאַטן פון זיינע כעמישע עקספּערימענטן און די באַקאַנטע יסודותדיקע געזעצן פון כעמיע. אין 1808 האָט ער פאַרעפֿנטלעכט "דאַלטאָנס אַטאָם טעאָריע", וואָס האָט פֿאָרגעלייגט עטלעכע וויכטיקע פּאָסטולאַטן:
1. אלע מאַטעריע באשטייט פון אַטאָמען וואָס קענען נישט צעטיילט ווערן.
2. אטאָמען פון אַן עלעמענט זענען אידענטיש אין גרייס, מאַסע און אַנדערע אייגנשאַפטן.
3. אטאָמען פון פֿאַרשידענע עלעמענטן האָבן פֿאַרשידענע אייגנשאַפֿטן.
4. א כעמישע רעאקציע איז א רעארדענונג פון אטאמען צו שאפן נייע פארבינדונגען.
דאַלטאָן האָט אויך פֿאָרגעשטעלט דעם באַגריף פֿון רעלאַטיווער אַטאָמישער מאַסע און געזאָגט, אַז אַטאָמען פֿון אַן עלעמענט האָבן אַ קאָנסיסטענטע מאַסע. די טעאָריע איז געווען אַ גרויסער שריט פֿאָרווערטס, ווײַל זי האָט צוגעגעבן מאַטעמאַטישע און עקספּערימענטאַלע גילטיקייט צו דער אידעע פֿון אַטאָמען.
4. אנטדעקונג פון עלעקטראָנען: דזש. דזש. טאָמסאָן
אין די שפּעטע 19טע יאָרהונדערט, האָט דער בריטישער פיזיקער דזש. דזש. טאָמסאָן גענומען דעם ווייטערדיקן שריט אין דער אַנטוויקלונג פון אַטאָם טעאָריע. אין 1897, דורך אַ סעריע עקספּערימענטן מיט אַ קאַטאָדע שטראַל רער, האָט טאָמסאָן אַנטדעקט סובאַטאָמישע פּאַרטיקלען קלענער ווי אַטאָמען, וועלכע שפּעטער זענען באַקאַנט געוואָרן ווי עלעקטראָנען.
טאמסאן האט פארגעשטעלט דעם "פלוים פודינג" מאדעל פונעם אטאם צו באשרייבן זיין סטרוקטור. אין דעם מאדעל זענען אטאמען געווארן געוויזן ווי פאזיטיוו געלאדענע ספערעס מיט נעגאטיווע עלעקטראנען צעשפרייט איבעראל, ווי ראזינקעס אין א פודינג. כאטש דאס מאדעל איז נישט געווען אינגאנצן גענוי, האט די אנטדעקונג פון עלעקטראנען דעמאנסטרירט אז אטאמען זענען נישט קליינע, אומטיילבארע טיילכלעך, און האט געפירט צו ווייטערדיגע פארשונג אין אטאמישער פיזיק.
5. ראַטערפֿאָרדס אַטאָמישער מאָדעל
אין 1909, האט ערנעסט ראַדערפֿאָרד, אַ תּלמיד פֿון דזש. דזש. טאָמסאָן, דורכגעפֿירט אַ באַרימטן עקספּערימענט מיט אַלפֿאַ פּאַרטיקלען צו אויספֿאָרשן די אַטאָמישע סטרוקטור. אין דעם עקספּערימענט, האט ראַדערפֿאָרד געשאָסן אַלפֿאַ פּאַרטיקלען אויף אַ דין גאָלדענעם פֿאָליע און באַאָבאַכטעט זייערע וועגן.
די עקספּערימענטאַלע רעזולטאַטן האָבן געוויזן אַז רובֿ אַלפֿאַ פּאַרטיקלען זענען דורכגעגאַנגען דעם בויגן אָן זיך אָפּצובויען, אָבער עטלעכע פּאַרטיקלען האָבן זיך צוריקגעשפּרונגען. די דערפינדונג האָט אַרויסגערופן דעם "פּלום פּודינג" מאָדעל און האָט געפֿירט ראַטערפֿאָרד צו פֿאָרשלאָגן אַ נײַעם מאָדעל אין וועלכן דער אַטאָם באַשטייט פֿון אַ קליינעם, געדיכטן, פּאָזיטיוו געלאָדענעם קערן אין צענטער, מיט עלעקטראָנען וואָס באַוועגן זיך אַרום דעם קערן אין ליידיקן אָרט. דאָס מאָדעל איז באַקאַנט געוואָרן ווי דער קערן מאָדעל פֿון אַטאָם און איז געווען אַ גרויסער דורכברוך אין פֿאַרשטיין אַטאָמישע סטרוקטור.
6. באָהר'ס אַטאָמישער מאָדעל
אין 1913, האט דער דענישער פיזיקער נילס באָהר פארגעשטעלט א נייעם אטאמישן מאָדעל באזירט אויף קוואַנטום טעאָריע. באָהר האט פארגעשטעלט די געדאַנק אַז עלעקטראָנען דרייען זיך אַרום דעם קערן אין דיסקרעטע ענערגיע לעוועלס, אדער שאָלן, און אַז עלעקטראָנען קענען נאָר בלייבן אין געוויסע אָרביטן אָן צו פאַרלירן ענערגיע. ווען עלעקטראָנען באַוועגן זיך צווישן די ענערגיע לעוועלס, אַבזאָרבירן זיי אָדער לאָזן זיי אַרויס ענערגיע אין דער פאָרעם פון פאָטאָנען.
דאס באָהר מאָדעל האט מצליח געווען צו דערקלערן דעם וואַסערשטאָף ספּעקטרום, אָבער עס האט נאָך געהאַט באַגרענעצונגען. דאָך איז עס געווען אַ קריטישער שריט אין דער אַנטוויקלונג פון מאָדערנער אַטאָמישער טעאָריע, ווײַל עס האט קאָמבינירט קוואַנטום קאָנצעפּטן מיט אַטאָמישער סטרוקטור.
7. קוואַנטום מעכאַניק און דער מאָדערנער אַטאָמישער מאָדעל
אין די 1920ער יארן, האבן ווייטערדיגע אנטוויקלונגען אין קוואנטום מעכאניק צוגעשטעלט א טיפערן פארשטאנד פון דעם אויפפירונג פון סובאטאמישע טיילכלעך. וויסנשאפטלער ווי ווערנער הייזענבערג, ערווין שרעדינגער, און פאול דיראק האבן פארגעשלאגן מער גענויע מאטעמאטישע פארמולאציעס צו באשרייבן דעם אויפפירונג פון עלעקטראנען אין אטאמען.
דער מאָדערנער אַטאָמישער מאָדעל, באַקאַנט ווי דער קוואַנטום מעכאַנישער מאָדעל אָדער עלעקטראָן וואָלקן מאָדעל, עלימינירט באָהר'ס באַגריף פון פעסטע אָרביטאַלן. אַנשטאָט, עלעקטראָנען אין אַן אַטאָם ווערן באַשריבן דורך כוואַליע פונקציעס וואָס באַשטימען וואַרשיינלעכקייטן צו ספּעציפֿישע געגנטן אַרום דעם קערן, גערופן אָרביטאַלן.
8. אנטדעקונג פון נוקלעאנען און אנדערע טיילכלעך
נאכפאלגנדיג באָהר'ס אַטאָמישן מאָדעל, האָבן אַנדערע ענטדעקונגען געגעבן ווייטערדיקע איינבליקן אין אַטאָמישער סטרוקטור. אין 1932, האָט דזשיימס טשאַדוויק אַנטדעקט דעם נעיטראָן, אַן אומגעלאָדענע סובאַטאָמישע פּאַרטיקל וואָס געפינט זיך אין דעם קערן צוזאַמען מיט פּראָטאָנען. די ענטדעקונג האָט דערקלערט די אונטערשיידן אין אַטאָמישער מאַסע וואָס מען קען נישט דערקלערן דורך פּראָטאָנען און עלעקטראָנען אַליין.
די אַנטוויקלונג פֿון טעכנאָלאָגיע פֿון פּאַרטיקל אַקסעלעראַטאָרן האָט אונדז אויך באַקענט מיט אַנדערע סובאַטאָמישע פּאַרטיקלעך, ווי קוואַרקס און גלואָנען, וואָס זענען די יסודותדיקע קאָמפּאָנענטן פֿון פּראָטאָנען און נעיטראָנען. דאָס האָט געעפֿנט אַ נײַע עפּאָכע אין פּאַרטיקל פֿיזיק און אונדז געהאָלפֿן פֿאַרשטיין, אַז אַטאָמען, ווי פֿאָרגעשטעלט דורך דעמאָקריטוס, זענען פֿיל מער קאָמפּליצירט ווי מיר האָבן זיך ווען פֿאָרגעשטעלט.
קעסימפּולאַן
די לאַנגע געשיכטע פֿון אַטאָם טעאָריע, פֿון אַלט-גריכישע פֿילאָסאָפֿישע ספּעקולאַציע ביז עקספּערימענטאַלע ענטדעקונגען און מאָדערנער קוואַנטום טעאָריע, ווײַזט די דינאַמישע נאַטור פֿון מענטשהייטס זוכן צו פֿאַרשטיין דעם אוניווערס. פֿון די פּשוטסטע, מערסט אומברעכלעכע פֿאָרמען ביז קאָמפּלעקסע סטרוקטורן מיט נאָך קלענערע סובאַטאָמישע פּאַרטיקלען, האָט זיך די אַטאָם טעאָריע אַנטוויקלט מיט דער צײַט, צוזאַמען מיטן שטענדיק-וואַקסנדיקן וויסנשאַפֿטלעכן ראַם. אונדזער פֿאַרשטאַנד פֿון אַטאָמען האָט נישט נאָר רעוואָלוציאָנירט כעמיע און פֿיזיק, נאָר אויך געעפֿנט די טיר צו טעכנאָלאָגיעס און כידעשים וואָס פֿאָרמען די מאָדערנע וועלט.
