Nauka za djecu: Mala istorija modela građe atoma

Sve tvari, sve molekule, sve oko nas je izgrađeno od atoma. Atomi su gradivne cigle, kockice od kojih je izgrađen svijet. Međutim, ljudi nisu oduvijek znali za atome I kako su građeni, nego su promišljali, istraživali i eksperimentisali da bismo mi danas znali kakve je građe atom.

U 4. vijeku prije nove ere, grčki filozof Demokrit je smatrao da se materija može dijeliti na sve manje i manje dijelove te da postoji neki najmanji dio materije koji dalje nije djeljiv, a kojeg je Demokrit nazvao  "atom" što znači "onaj koji se ne može dalje dijeliti". Međutim, kako je nauka napredovala, tako se počelo otkrivati da se atomi sastoje iz još manjih čestica. Te čestice unutar atoma imaju različita svojstva - neke su teže, a neke lakše te vrlo pokretne i brze.

Prvi model atoma je bio onaj engleskog hemičara Johna Daltona, gdje su atomi prikazivani kao kugle. Dalton, nije mogao znati kako se atomi sastoje iz još sitnijih čestica. Onda je 1904. Godine Joseph John Thomson doša na ideju jednog drugačijeg modela atoma – prvog modela u kojem je atom bio sastavljen id sitnijih čestica. Taj model atoma je postao poznat kao “model pudinga od šljiva” , prema jednoj vrsti engleskog kolača u kojem ima komadića raznog voća jer atom po ovom modelu pun svakakvih čestica. U njemu ima pozitivno i negativno naelektrisanih čestica, raspršenih u tom atomskom pudingu.

Međutim, potom su naučnici shvatili da se pozitivne naelektrisane čestice nalaze u sredini, u jezgri, tojest nukleusu atoma dok negativno naelektrisane čestice kruže oko jezgra. Naučnici su tada pomislili da atom izgleda slično Sunčevom sistemu – jezgra je poput Sunca, a elektroni poput planeta. Taj model je predložio novozelandski fizičar Ernest Rutherford. Danas se zna kako ni taj model atoma nije savršen ni tačan, ali opet se vrlo često koristi kao neka vrsta simbola za atom jer je Ernest Rutherford veoma važan naučnik

Zatim, 1913. danski fizičar Niels Bohr je riješio neke probleme sa Rutherfordovim modelom atoma, jer bi po tom modelu ispadalo kako je atom vrlo nestabilna čestica. Ova model se zove Rutherford-Bohrov model ili, jednostavno, Bohrov model atoma. Danas se vrlo često koristi za shematsko prikazivanje atoma.

Međutim, najispravniji model atoma bio bi “model elektronskog oblaka” u kojem se elektroni više ne prikazuju kao čestice koje kruže oko jezgre nego kao čestice koje velikom brzinom osciliraju oko središta atoma. Zbog toga im ne možemo odrediti tačno mjesto. Zapravo, radi se o tome kako savremena fizika smatra kako ne možemo odrediti mjesto elektrona oko nukleusa, već samo njihovu vjerovatnu lokaciju jer se elektroni kreću veoma brzo. Zato se elektroni prikazuju kao neka vrsta oblaka od tačkica oko jezgre. Ovaj model atoma se zasniva na Heisenbergovom principu neodređenosti, nazvanom tako prema Werneru Heisenbergu, njemačkom fizičaru koji se bavio kvantnom fizikom. 

Danas o atomima ne razmišljamo kao o najmanjim česticama – oni se sastoje od protona, elektrona i često od neutrona, a protoni i neutroni se sastoje od još manjih čestica, kvarkova. Upravo ovei još neke čestice proučava moderna fizika u najznačajnijim eksperimentima današnjice.