Atom hakkında çalışma yapan bilim adamları ve görüşleri nelerdir? Atom konusunda yapılan buluşlar, ilerlemeler hakkında bilgi.
Atom Hakkında Çalışma Yapan Bilim Adamları
Biz neden yapılmışız? Bir maddeyi böldüğümüz zaman ortaya çıkan en küçük parçacıklar nelerdir? Bu küçük parçacıklar nelerden yapılmıştır? Bu problem binlerce yıldan beri tartışılmaktadır. Eski Yunan filozofu Demokritos (M. Ö. 400 yılında) maddenin görülemeyen, bölünemeyen, parçalanamayan parçacıklarından yapılmış olduğunu ortaya atmış tir.
İngiliz matematikçisi Isaac Newton (1642-1727) da katı, sıvı, gaz bütün maddelerin sert ve parçalanamayan küçük katı taneciklerden yapılmış olduğuna inanıyordu. John Dalton (1766-1844) atom kavramı üzerindeki görüşlerini deneylere dayandıran ilk bilgin olmuştur. O çağda maddenin çeşitli elementlerden yapıldığı, bunların birleşerek daha karmaşık kimyasal bileşikler yaptığı anlaşılmıştır.
Dalton her elementin aynı cins atomlardan yapıldığını, bu atomların başka element atomlarına benzemediğini; ve atomların bölünemediğini ileri sürdü. Dalton çeşitli elementlerin atomlarının çeşitli yollarla birbiriyle birleştiğini anladı. Bu şekilde ortaya çıkan bir kimyasal bileşikte daima aynı düzen ve oranda birleşmiş atom grupları bulunur. Dalton atomları bazı şekillerle göstermiş, bu şekilleri bir kimyasal bileşiğin (ağırlıkça) bileşim oranını göstermek için kullanmıştır. Dalton çeşitli elementlerin kaçar atomlarının birleşerek bir bileşiği yaptığını bilmiyordu.
Fakat bu sorunun cevabı çok gecikmedi.
Bir İtalyan profesörü Amedeo Avoagadro (1776-1856) 1811 yılında bulduğu önemli kanun da şöyle demiştir. «Herhangi bir gaz aynı sıcaklık ve basınçta aynı büyüktükteki kaba konursa, bu kapta aynı sayıda gaz partikülü bulunur». Bunu bildikten sonra, iki kap dolusu gazı tartarak bir gazın atomunun öbüründen farklı olduğunu göstermek mümkündür. Atomların, örneğin hidrojen ve oksijenin bağıl ağırlıkları verilirse, (Dalton’un formülünü kullanarak) iki atom hidrojenin bir atom oksijenle birleşerek bir molekül su (H2O) bileşiği yaptığını söylemek mümkündür. Atomların sabit oranlarda birleşerek bir bileşiği yapmaları düşüncesi modern kimyanın temelidir. Atom teorisi üzerinde modern gelişmelere geçmeden önce biraz elementlerden söz açmak gereklidir. Bir başka Yunan filozofu Aristo maddelerin değişik oranda birleşen dört elementten (ateş, su, hava, toprak) yapıldığını düşünmüştür. Bu yanlış düşünce uzun süre, genellikle kabul edilmiştir. Modern element kavramını Robert Boyle‘e borçluyuz.
On dokuzuncu yüzyılın sonuna doğru bir İngiliz profesörü Sir William Crooks havasını hemen hemen boşalttığı bir tüpten elektrik akımı geçirdi. Akım tüpten ışınlar şeklinde geçiyordu, bu ışınlara Crooks «katot ışınları» adını verdi.
Atomun daha küçük parçacıklara bölünebileceğinin ilk işaretini, katot ışınlarını daha yakından inceleyen, Sir J. J. Thomson (1856-1940) vermiştir. Bilgin atomların içinde elektron adı verilen negatif elektrik yüklü taneciklerin bulunduğunu göstermiştir. J. J. Thomson bu elektronların her çeşit atomda bulunduğunu! keşfetti. Aynı zamanda bir atomda pozitif yüklü başka taneciklerin de bulunması gerektiğini anlamıştı. (Çünkü atomlar elektrikçe nötr veya denge halindedir).
Yavaş yavaş atomun şekli ortaya çıkmaya başladı.
Lord Rutherford’un (1871-1937) yaptığı bir sıra deneyler büyük bir ileri adım oldu. Bilgin radyoaktif taneciklerden yapılmış ışınları ince metal levhalardan geçirdi. Geçen partiküllerin büyük bir kısmının pek az saptığını, pek az kısmının büyük açı yaparak saptığını gördü. Bu olay metal atomlarının içinde büyük boşluklar olduğunu, bu boşluklardan radyoaktif taneciklerin kolayca geçtiğini ortaya koymuştu. Bazı radyoaktif taneciklerin keskin dönüşler yapmaları gerçeği ona, her atomun içinde bir engel – çekirdek – bulunduğunu, bununda pozitif yüklü olduğu kanısını verdi. Pozitif yüklü ve yoğun çekirdeğin etrafında her biri negatif yük taşıyan belli sayıda elektron dönmekte idi. Çekirdeğin çapının atomun çapının 1/10.000’i olduğu bulundu. Atomun çapı ise 0,00000001 cm. kadardır. Rutherford aynı zamanda atomun ağırlığının büyük bir kısmının çekirdekte toplandığını kabul etti.
1914’te Danimarkalı Niels Bohr tıpkı minyatür bir güneş sistemi gibi atom etrafında elektronların belli ve sabit yörüngelerde dolandıklarını ileri sürdü. Bohr modeli kolayca anlaşıldığı için hâlâ kullanılmaktadır. Yine 1914’te H. G. J. Moseley X ışınlarını kullanarak çekirdekteki pozitif yük sayısını tayin etti. Bu sayıya atom numarası adı verildi. Atomlar elektrikçe nötr olduğu için atom numarası çekirdeklerin yükü ile beraber etrafındaki elektronların sayısını da gösterir.
1919 yılında Lord Rutherford çekirdekte her biri + 1 yüklü protonların bulunduğunu keşfetti, 1932’de Sir James Chadwick çekirdekte ağırlığı proton kadar fakat yüksüz bir başka cins taneciğin de bulunduğunu keşfetti. Buna nötron adı verildi.