ใครค้นพบทฤษฎีของอนุภาค

เนื้อหา

• ทฤษฎีอนุภาคของพรรคประชาธิปัตย์
• การทดลองแบบประชาธิปไตยเพื่อพิสูจน์การดำรงอยู่ของอะตอม
• John Dalton และทฤษฎีปรมาณูยุคใหม่
• ทฤษฎีอนุภาคตรงกับควอนตัม
• อะตอมที่ทันสมัย

ทฤษฎีอนุภาคของสสารไม่ได้ถูกค้นพบมากนักตามสูตรและสูตรนั้นเริ่มต้นขึ้นในยุคกรีกโบราณ

บุคคลที่ได้รับการยกย่องว่ามีความคิดว่าโลกนี้ประกอบไปด้วยอนุภาคเล็ก ๆ ที่มองไม่เห็นคือ Democritus นักปรัชญาซึ่งมีชีวิตอยู่ตั้งแต่ 460 ถึง 370 ปีก่อนคริสตศักราช เขาคิดค้นการทดลองเพื่อพิสูจน์ความคิดของเขาและในขณะที่การทดลองของพรรคเดโมแครตอาจดูเหมือนง่ายเกินไปในทุกวันนี้มันช่วยให้เกิดแนวคิดของอะตอมซึ่งเป็นศูนย์กลางของความเข้าใจสมัยใหม่ของสสาร

ในศตวรรษที่ผ่านการทดลองทฤษฎีอนุภาคเดโมแครเชียไม่ได้ก้าวหน้ามากนัก แต่ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่สิบเก้านักเคมีชาวอังกฤษและนักฟิสิกส์จอห์นดัลตัน (1766 - 1844)

งานของดาลตันยังคงไม่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องสำหรับส่วนที่ดีกว่าของศตวรรษจนกระทั่งทีมนักฟิสิกส์สมัยใหม่ที่รวมชื่อเช่นทอมป์สันรัทเธอร์ฟอร์ดบอร์บอร์กพลังค์และไอน์สไตน์เข้าร่วม นั่นคือเมื่อประกายไฟเริ่มบินและโลกก็เข้าสู่ยุคนิวเคลียร์

ทฤษฎีอนุภาคของพรรคประชาธิปัตย์

ดูเหมือนว่าคำว่า "ประชาธิปไตย" อาจมาจากชื่อของเขา แต่พรรคประชาธิปัตย์ไม่ใช่นักปรัชญาการเมือง จริง ๆ แล้วคำมาจากคำภาษากรีก การสาธิตซึ่งหมายถึง "คน" และ krateinซึ่งหมายถึง "การปกครอง"

เป็นที่รู้จักในฐานะ "ปราชญ์หัวเราะ" เพราะความสำคัญอย่างยิ่งที่เขาวางไว้บนความร่าเริงประชาธิปัตย์ทำเหรียญอีกคำสำคัญ: อะตอม. เขาอ้างถึงอนุภาคเล็ก ๆ ที่ประกอบขึ้นเป็นทุกอย่างในจักรวาลว่า ATOMOSซึ่งหมายถึงไม่สามารถแยกได้หรือแยกไม่ออก

นี่ไม่ใช่เพียงการมีส่วนช่วยบุกเบิกทางวิทยาศาสตร์ของเขาเท่านั้น พรรคประชาธิปัตย์ยังเป็นคนแรกที่แสดงว่าแสงที่เราเห็นจากทางช้างเผือกนั้นเป็นแสงรวมของดวงดาวแต่ละดวง นอกจากนี้เขายังเสนอการมีอยู่ของดาวเคราะห์ดวงอื่นและแม้กระทั่งอ้างถึงการมีอยู่ของจักรวาลหลายดวงความคิดที่อยู่บนขอบของวิทยาศาสตร์ในปัจจุบัน

ตามที่อริสโตเติล (384 - 322 ก่อนคริสตศักราช) พรรคประชาธิปัตย์เชื่อว่าวิญญาณมนุษย์ประกอบไปด้วยอะตอมของไฟและร่างกายของอะตอมดิน สิ่งนี้ตรงกันข้ามกับความเชื่อของอริสโตเติลที่ว่าโลกประกอบด้วยธาตุทั้งสี่ของอากาศไฟดินและน้ำและอัตราส่วนขององค์ประกอบกำหนดลักษณะของสสาร

อริสโตเติลยังเชื่อว่าองค์ประกอบต่าง ๆ นั้นสามารถแปรสภาพเป็นความคิดที่กระตุ้นให้เกิดการค้นหาศิลานักปรัชญาในยุคกลาง

การทดลองแบบประชาธิปไตยเพื่อพิสูจน์การดำรงอยู่ของอะตอม

อริสโตเติลและเพลโตที่มีอิทธิพลไม่เท่ากัน (ประมาณ 429 - 347 ปีก่อนคริสตศักราช) สมัครเป็นสมาชิกกับทฤษฎีอนุภาคเดโมแครทีและต้องใช้เวลา 2,000 ปีสำหรับ "นักปรัชญาหัวเราะ" อย่างจริงจัง นั่นอาจมีบางอย่างเกี่ยวกับการทดลองที่พรรคเดโมแครตคิดขึ้นเพื่อพิสูจน์ทฤษฎีของเขาซึ่งน้อยกว่าการโน้มน้าวใจ

พรรคประชาธิปัตย์ให้เหตุผลว่าถ้าคุณเอาก้อนหินหรือวัตถุอื่น ๆ มาแบ่งครึ่งแล้วในที่สุดคุณก็จะได้ชิ้นส่วนที่เล็กจนไม่สามารถแบ่งได้อีก มันบอกว่าเขาทำการทดลองนี้ด้วยเปลือกหอยและเมื่อเขาลดเปลือกเป็นผงละเอียดที่เขาไม่สามารถตัดเป็นชิ้นเล็ก ๆ อีกต่อไปเขาถือว่าข้อพิสูจน์ของทฤษฎีบทของเขา

พรรคประชาธิปัตย์เป็นนักวัตถุนิยมไม่เหมือนเพลโตและอริสโตเติลซึ่งเชื่อว่าวัตถุประสงค์ของเหตุการณ์สำคัญกว่าสาเหตุของพวกเขา เขาเป็นผู้บุกเบิกในวิชาคณิตศาสตร์และเรขาคณิตและเขาเป็นหนึ่งในไม่กี่คนในเวลาที่เชื่อว่าโลกเป็นทรงกลม แม้ว่าเขาจะไม่สามารถพิสูจน์ได้อย่างแน่ชัด แต่ความคิดของเขาเกี่ยวกับอะตอมที่มีอยู่ส่วนใหญ่อยู่ในที่ว่างแต่ละคนมีตะขอแบบเวลโครเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่อนุญาตให้มันเชื่อมต่อกับอะตอมอื่นไม่ได้ห่างไกลจากแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ของอะตอม

John Dalton และทฤษฎีปรมาณูยุคใหม่

ทฤษฎีประชาธิปไตยถูกต้องหรือไม่ คำตอบคือมีคุณสมบัติใช่ แต่มันก็ไม่ถือว่าเป็นความเป็นไปได้จนถึงปี 1800 นั่นคือเมื่อ John Dalton กลับมาเยือนในขณะที่เขาทำงานเกี่ยวกับ Law of Constant Composition ขั้นสูงโดย Joseph Proust นักเคมีชาวฝรั่งเศส กฎหมาย Prousts ตามมาโดยตรงจากกฎการอนุรักษ์ของมวลชนซึ่งถูกค้นพบโดยนักเคมีชาวฝรั่งเศสอีกคนหนึ่งคือ Antoine Lavoisier

กฎหมายองค์ประกอบคงที่ ระบุว่าตัวอย่างของสารประกอบบริสุทธิ์ไม่ว่าจะได้มาอย่างไรนั้นจะมีองค์ประกอบเดียวกันในสัดส่วนมวลเท่ากันเสมอ ดาลตันตระหนักว่าสิ่งนี้อาจเป็นจริงได้หากสสารประกอบด้วยอนุภาคที่มองไม่เห็นซึ่งเขาเรียกว่าอะตอม (พร้อมพยักหน้าให้เดโมแครเชียส) ดาลตันทำ สี่คำสั่งเกี่ยวกับเรื่อง ที่ประกอบกันเป็นทฤษฎีอะตอมของเขา:

ทฤษฎีอะตอมของดาลตันยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในศตวรรษที่สิบเก้า

ทฤษฎีอนุภาคตรงกับควอนตัม

ตลอดศตวรรษที่สิบเก้ามีการถกเถียงกันอย่างดุเดือดเกี่ยวกับธรรมชาติของแสง - ไม่ว่ามันจะแพร่กระจายเป็นคลื่นหรือเป็นอนุภาค การทดลองจำนวนมากยืนยันสมมติฐานของคลื่นและอีกหลายยืนยันยืนยันการ corpuscular หนึ่ง ในปีพ. ศ. 2430 นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันเฮ็นริชเฮิร์ตซ์ค้นพบเอฟเฟ็กต์โฟโตอิเล็กทริคเมื่อเขาทำการทดลองด้วยเครื่องกำเนิดประกายไฟ การค้นพบนี้พิสูจน์แล้วว่าสำคัญกว่าเฮิร์ตซ

ในช่วงเวลานั้นนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ J.J. ทอมป์สันค้นพบอนุภาคอะตอมแรกซึ่งเป็นอิเล็กตรอนโดยการตรวจสอบพฤติกรรมของรังสีแคโทด การค้นพบของเขาช่วยอธิบายสิ่งที่ประกอบด้วยการปล่อยไฟฟ้าจากแผ่นนำไฟฟ้าเมื่อคุณส่องแสงบนมัน - ซึ่งก็คือ โฟโตอิเล็กทริก - แต่ไม่ใช่สิ่งที่ทำให้เกิดการปลดปล่อยหรือทำไมความแรงของแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับความถี่แสง วิธีแก้ปัญหาต้องรอจนถึงปี 1914

ไม่มีใครอื่นนอกจากอัลเบิร์ตไอน์สไตน์อธิบายผลกระทบของโฟโตอิเล็กทริคในรูปของพลังงานห่อเล็ก ๆ ที่เรียกว่า ควอนตั้ม นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันเหล่านี้ได้รับการเสนอชื่อโดย Max Planck ในปี 1900 คำอธิบายของ Einsteins พิสูจน์ทฤษฎีควอนตัมและเขาได้รับรางวัลโนเบล

Quanta ในขณะที่พลังค์คิดพวกมันทั้งอนุภาคและคลื่นในเวลาเดียวกัน อ้างอิงจากพลังค์แสงประกอบด้วยควอนตัมเรียกว่าโฟตอนซึ่งแต่ละอันมีพลังงานเฉพาะที่กำหนดโดยความถี่ ในปี 1913 นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก Neils Bohr ใช้ทฤษฎีพลังค์เพื่อให้แบบจำลองดาวเคราะห์ของอะตอมซึ่งได้รับการเสนอโดยนักฟิสิกส์ชาวนิวซีแลนด์เออร์เนสต์รูเทอร์ฟอร์ดในปี 2454 ซึ่งเป็นควอนตัม

อะตอมที่ทันสมัย

ในแบบจำลอง Bohrs ของอิเล็กตรอนอิเล็กตรอนสามารถเปลี่ยนวงโคจรโดยการเปล่งหรือดูดซับโฟตอน แต่เนื่องจากโฟตอนเป็นแพ็กเกจแบบไม่ต่อเนื่องอิเล็กตรอนจึงสามารถเปลี่ยนวงโคจรในปริมาณที่ไม่ต่อเนื่อง นักทดลองสองคนคือ James Franck และ Gustav Hertz ได้ทำการทดลองเพื่อยืนยันสมมติฐาน Bohrs โดยการทิ้งระเบิดอะตอมของปรอทด้วยอิเล็กตรอนและพวกเขาก็ทำได้โดยไม่รู้ตัวว่า Bohrs ทำงานอย่างไร

ด้วยการดัดแปลงสองแบบจำลอง Bohrs รอดชีวิตมาได้จนถึงปัจจุบันแม้ว่านักฟิสิกส์สมัยใหม่ส่วนใหญ่คิดว่ามันเป็นการประมาณ การดัดแปลงครั้งแรกคือการค้นพบโปรตอนโดยรัทเธอร์ฟอร์ดในปี 2463 และสิ่งที่สองคือการค้นพบนิวตรอนโดยเจมส์แชดวิคนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษในปี 2475

อะตอมที่ทันสมัยนั้นเป็นการยืนยันถึงทฤษฎีอนุภาค Democritus แต่มันก็เป็นสิ่งที่น่ารังเกียจ อะตอมกลายเป็นสิ่งที่ไม่สามารถแบ่งแยกได้และนั่นก็เป็นความจริงสำหรับอนุภาคมูลฐานที่ประกอบด้วยพวกมัน คุณสามารถแบ่งอิเล็กตรอนโปรตอนและนิวตรอนออกเป็นอนุภาคขนาดเล็กที่เรียกว่าควาร์กและอาจเป็นไปได้ที่จะแบ่งควาร์ก การเดินทางลงสู่หลุมกระต่ายนั้นอยู่ไกลเกินกว่า