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原子理論は古代から進化してきました。科学者たちはギリシャの学者の仮説を採用し、ギリシャ語で「不可分」を意味する「atomos」という語に由来する原子に関するさまざまな発見と理論に基づいて構築しました。それ以来、科学界はこれらの粒子がさらに陽子、中性子、電子と呼ばれるサブ粒子に分かれることを発見しました。それにもかかわらず、「atom」という名前が付いています。
古代ギリシャの信仰
LeucippusとDemocritusは、紀元前5世紀に、すべての物質が原子と呼ばれる小さな単位でできていることを最初に提案しました。 2人の哲学者は、これらは内部構造のない固体粒子であり、さまざまな形状とサイズであると考えていました。この理論によれば、味や色などの無形の性質は原子でできていました。しかし、アリストテレスはこの考えに強く反対し、科学界は何世紀にもわたってこれに真剣な注意を払わなかった。
ダルトン理論
1808年、英国の化学者ジョン・ダルトンはギリシャの原子の概念をさらに発展させました。彼は、物質は原子でできていると仮定しました。原子は小さな不可分な粒子です。彼はまた、1つの元素の原子はすべて同一であるが、他の元素を構成する原子とはまったく異なることを提案しました。
J.J.トムソン理論
イギリスの物理学者ジョセフJ.トムソンは、1897年に電子を発見した後、1904年に割り切れる原子の「プラムプディング」理論を提案しました。彼のモデルは、原子は負に帯電した電子がちりばめられた大きな正に帯電した球体（「小体」と呼ばれる） "）プラムプディングの果物のような。彼はさらに、正の球電荷の電荷は電子の負電荷に等しいと仮定しました。今日、正の荷電粒子を陽子と呼び、負の荷電粒子を陽子と呼びます。
ラザフォード仮説
英国の物理学者アーネスト・ラザフォードは、1911年に原子核の原子核モデルを提案しました。彼はこの部分での活動、つまり原子の中心部分内の陽子と電子の動きを発見しました。彼はさらに、原子中の陽子の数が電子の数と等しいと仮定しました。彼はまた、より多くの中性粒子が存在すると仮定しました。これらは中性子として知られるようになりました。
ボーア理論
デンマークの物理学者Niels Bohrは1913年に惑星モデルを提案しました。このモデルでは、惑星が太陽の周りを回るように電子が核の周りを回転します。電子は軌道上にありますが、ボーアは「一定のエネルギー」と呼んでいます。これらの粒子がエネルギーを吸収し、より高い軌道に移行するとき、ボーア理論はそれらを「励起された」電子と呼びます。電子が元の軌道に戻ると、電子はこのエネルギーを電磁放射として放出します。
アインシュタイン、ハイゼンベルク、量子力学
数千人の科学者による数十年にわたる骨の折れる研究から、現在の原子理論は、1930年代にアルバートアインシュタイン、ヴェルナーハイゼンベルグなどによって行われた研究に基づいています。初期の理論と同様に、原子は多数の電子に囲まれた中心の重い核で構成されています。電子、陽子、その他の小さな粒子を明確な固体の「塊」として扱った初期の理論とは異なり、現代の量子理論はそれらを統計的な「雲」として扱います。奇妙なことに、速度を正確に測定したり、場所を測定したりできますが、両方を同時に測定することはできません。電子は、行儀の良い楕円形の軌道を周回する惑星のように振る舞うのではなく、さまざまな形状のあいまいな雲の中で旋回します。原子は、硬くて正確なビリヤードボールのようにはならず、弾力のある丸いスポンジのようになります。また、「固体」物質であるにもかかわらず、波長や干渉パターンなどの波のような特性を示すことがあります。
クォーク理論
科学者は、ますます強力な機器で原子を見ると、核を構成する陽子と中性子がさらに小さな粒子でできていることを発見しました。 1960年代、物理学者のマレーゲルマンとジョージツヴァイクは、これらの粒子を「クォーク」と呼び、ジェームズジョイスの小説で使われた言葉を借りました。クォークには、「アップ」、「ダウン」、「トップ」、「ボトム」などの種類があります。陽子と中性子は、それぞれ「上」、「下」、「上」、「下」、「上」、「下」の3つのクォークの束から形成されます。