La teoria atomica si è evoluta fin dai tempi antichi. Gli scienziati hanno preso l'ipotesi di studiosi greci e vi hanno costruito le loro diverse scoperte e teorie sull'atomo, che deriva dalla parola greca "atomos", che significa indivisibile. Da allora, la comunità scientifica ha scoperto che queste particelle si dividono ulteriormente in sottoparticelle chiamate protoni, neutroni ed elettroni. Tuttavia, il nome "atomo" si è bloccato.

Antiche credenze greche

Leucippo e Democrito furono i primi a proporre, nel V secolo aC, che tutta la materia fosse fatta di minuscole unità chiamate atomi . I due filosofi sostenevano che si trattava di particelle solide senza struttura interna, ed erano disponibili in una varietà di forme e dimensioni. Le qualità intangibili come il gusto e il colore, secondo questa teoria, erano fatte di atomi. Tuttavia, Aristotele si oppose fermamente a questa idea, e la comunità scientifica non prestò seria attenzione ad essa per secoli.

La teoria di Dalton

Nel 1808, il chimico inglese John Dalton sviluppò ulteriormente la nozione greca di atomi. Ha postulato che la materia è costituita da atomi, che sono piccole particelle indivisibili. Ha anche proposto che mentre tutti gli atomi di un elemento sono identici, sono totalmente diversi da quelli che compongono altri elementi.

J.J. Teoria di Thomson

Il fisico inglese Joseph J. Thomson propose la teoria del "plum pudding" dell'atomo divisibile nel 1904, dopo aver scoperto gli elettroni nel 1897. Il suo modello postulò che gli atomi consistessero in una grande sfera carica positiva costellata di elettroni carichi (li chiamava "corpuscoli") come frutta in un budino di prugne. Ha inoltre ipotizzato che la carica della carica della sfera positiva sia uguale alle cariche negative degli elettroni. Oggi chiamiamo i protoni delle particelle cariche positive e gli elettroni negativi.

Ipotesi di Rutherford

Il fisico britannico Ernest Rutherford propose un modello nucleare dell'atomo, nel quale esiste un nucleo, nel 1911. Scoprì anche l'attività in questa parte, vale a dire il movimento di protoni ed elettroni nella parte centrale dell'atomo. Ha inoltre postulato che il numero di protoni in un atomo è uguale a quello degli elettroni. Ha anche ipotizzato che esistano più particelle neutre. Questi sono venuti per essere conosciuti come neutroni.

La teoria di Bohr

Il fisico danese Niels Bohr propose nel 1913 un modello planetario, in cui gli elettroni ruotano attorno al nucleo proprio come i pianeti orbitano intorno al sole. Mentre gli elettroni sono in orbita, hanno quello che Bohr ha definito "energia costante". Quando queste particelle assorbono energia e passano in un'orbita più alta, la teoria di Bohr si riferisce a loro come elettroni "eccitati". Quando gli elettroni tornano alla loro orbita originaria, emettono questa energia sotto forma di radiazioni elettromagnetiche.

Einstein, Heisenberg e Meccanica quantistica

Da decenni di ricerca meticolosa di migliaia di scienziati, l'attuale teoria atomica si basa sul lavoro svolto negli anni '30 da Albert Einstein, Werner Heisenberg e altri. Come per le teorie precedenti, l'atomo è costituito da un nucleo centrale, pesante circondato da un numero di elettroni. A differenza delle teorie precedenti che trattavano gli elettroni, i protoni e le altre minuscole particelle come definiti "massi" solidi, la moderna teoria dei quanti li tratta come "nuvole" statiche; stranamente, puoi misurare la loro velocità esattamente, o le loro posizioni, ma non entrambe allo stesso tempo. Invece di comportarsi da pianeti che orbitano in percorsi ellittici ben educati, gli elettroni si muovono su se stessi in nuvole confuse di varie forme. Gli atomi diventano meno come palle da biliardo dure e precise e più come spugne elastiche e rotonde. E nonostante siano materia "solida", possono mostrare proprietà come la lunghezza d'onda e i modelli di interferenza.

Quark Theory

Mentre gli scienziati guardavano gli atomi con strumenti sempre più potenti, scoprirono che il i protoni e i neutroni che componevano il nucleo erano a loro volta costituiti da particelle ancora più piccole. Negli anni '60, i fisici Murray Gell-Mann e George Zweig chiamarono queste particelle "quark", prendendo in prestito una parola usata in un romanzo di James Joyce. I quark sono disponibili in "up", "down", "top" e "bottom". Protoni e neutroni sono formati da gruppi di tre quark ciascuno: "su", "giù" e "su" e "giù", "su" e "giù", rispettivamente.