|
|
Hipoteza o
postojanju atoma - nedjeljivih čestica od kojih je sagrađena cjelokupna
priroda veoma je stara. Pojam i termin "atom", nastao je još prije
dvadeset pet vijekova. Demokrit iz Abdere (470-360 p.n.e.) je začetnik
učenja po kome se svijet sastoji iz atoma i praznog prostora., u kome se
atomi vječito kreću čineći da nastaju i nestaju sve stvari. Naravno, u
ono vrijeme, Demokrit svoje tvrđenje nije mogao dokazati.
Ubrzo poslije Demokritove smrti, zaboravljeno je njegovo učenje i to
najviše zaslugom njegovog savremenika Aristotela. Prema Aristotelovom
učenju, dijeljenje svakog tijela može se vršiti u beskonačnost, što je
potpuno u suprotno Demokritovog zaključka da mora postojati granica u
dijeljenju tijela, tj. mora postojati nedjeljiva čestica - atom. Do
oslobađanja od ove velike zablude velikog autoriteta kao što je bio
Aristotel, trebalo je da prođe 2000 godina.
U XVII vijeku počinje kvantitativno proučavanje prirodnih pojava, vrše
se eksperimenti kojima se mogu proveravati hipoteze, rađa se nova nauka
koja se ne bazira samo na filozofskom razmišljanju, već na eksperimentu
i odgovarajućim matematičkim proračunima. Pred takvom naukom pala je
Aristotelova ideja o beskonačnoj djeljivosti tijela, a Demokritova
hipoteza je ponovo dobila odgovarajuće mjesto u nauci.
U istoriji razvoja učenja o atomima, značajno mjesto zauzima Dubrovčanin
Ruđer Bošković (1711-1787) koji je 1758. godine istakao hipotezu da se
supstancije sastoje od bezdimenzionalnih materijalnih tačaka između
kojih djeluju sile, koje se pokoravaju nekom univerzalnom zakonu.
Savremena istorija atoma počinje od Džona Daltona (John Dalton,
1766-1844). On nije samo čvrsto vjerovao u atomsku hipotezu, već je
našao put za eksperimentalnu provjeru same hipoteze i posljedica koje
slijede iz nje. Prema Daltonu, elementi su supstancije koje se sastoje
od atoma jedne vrste. Atomi različitih supstancija razlikuju se
međusobno po težini, a pri svim promjenama supstancije dolazi samo do
njihove preraspodjele. Na osnovu predstave o atomima, Dalton je
formulisao dva zakona o sjedinjavanju hemijskih elemenata, koja su u
potpunosti objašnjavali stalan sastav hemijskih jedinjenja.
Predstava o atomima kao o čvrstim kuglicama bila je dovoljna za
objašnjenje mnogih činjenica iz hemije, toplote i strukture supstancije.
Negdje oko 1870. javlja se ideja, da se atomi sastoje od još prostijih
čestica, pa od tada počinju naporu da se takve čestice i otkriju.
Još 1834. godine Majkl Faradej (Michael Faraday, 1791-1867) je dao
kvantitativne zakone elektrolize, koji su se mogli lako objasniti
pretpostavkom da su atomi elektrolita, pre izdvajanja na elektrodama,
naelektrisani suprotnim vrstama naelektrisanja. Pri tome je
naelektrisanje svakog jednovalentnog atoma jednako i iznosi e=1,6*10^-19
C.
Krajem XIX vijeka, mnogi fizičari su se bavili proučavanjem električnog
pražnjenja u razrijeđenim gasovima. U tim eksperimentima je zapaženo da
dio staklene cijevi, koji se nalazi nasuprot katode, svijetli. Uzrok
ovom osvjetljenju nazvan je katodnim zracima. Mišljenja o prirodi ovih
zraka bila su različita. Neki su smatrali da su ti zraci slični
svjetlosnim, dok su po nekima to bile naelektrisane čestice. Prema tome,
problem je bio jasan. Ako su to naelektrisane čestice, onda ih treba na
neki način izdvojiti i odrediti im masu, naelektrisanje, dimenzije.
Konačno je 1895. godine uspjelo Žanu Perenu (Jean Baptiste Perrin,
1870-1942) da skupi "katodne čestice" u izolovani sud i da dokaže da
imaju negativno naelektrisanje.
Dvije godine kasnije, Dž. Dž. Tomson (Joseph John Thomson, 1856-1949) je
uspio da identifikuje katodne zrake sa česticama i da im odredi masu i
naelektrisanje. Na osnovu skretanja katodnih zraka u električnom i
magnetnom polju, Tomson je dobio da je m/e=1,3*10^-7 g/C. Tada je on
pisao:" Na taj način, veličina odnosa m/e nosilaca naelektrisanja u
katodnim zracima znatno je manja od odgovarajuće veličine u elektrolizi.
Mala vrijednost m/e može se objasniti ili malom vrijednošću m ili
velikom vrijednošću e ili i jednim i drugim istovremeno." Prije mjerenja
u Tomsonovoj laboratoriji, nađeno je da naelektrisanje gasnih jona
iznosi 2,2*10^-11C. Uzimajući da je toliko i naelektrisanje katodnih
čestica, Tomson je dobio da je masa tih čestica 10^-30 kg. U to vrijeme,
Tomson je katodne čestice nazivao korpuskularima, a riječ elektron je
koristio za označavanje naelektrisanja korpuskule. Vremenom je elektron
postao naziv za samu česticu. Mnogo kasnije, 1909. godine Miliken
(Robert Milikan, 1868-1954) je izmjerio naelektrisanje elektrona, za
koje je dobio vrijednost 1,59*10^-19C. Savremenim metodama je nađeno da
je masa elektrona 9,107*10^-31 kg. |
