حقيقة أن جميع الكائنات تتكون من جسيمات أولية افترضها علماء اليونان القديمة. لكن في تلك الأيام لم تكن هناك طريقة لإثبات هذه الحقيقة أو دحضها. وفي العصور القديمة ، كان يمكن للمرء أن يخمن فقط خصائص الذرات ، بناءً على ملاحظاته الخاصة للمواد المختلفة.
كان من الممكن إثبات أن جميع المواد تتكون من جزيئات أولية فقط في القرن التاسع عشر ، ثم بشكل غير مباشر. في الوقت نفسه ، كان الفيزيائيون والكيميائيون حول العالم يحاولون إنشاء نظرية موحدة للجسيمات الأولية ، تصف بنيتها وتشرح الخصائص المختلفة ، مثل شحنة النواة.
خصصت دراسات الجزيئات والذرات وبنيتها لأعمال العديد من العلماء. انتقلت الفيزياء تدريجياً إلى دراسة العالم المجهري - الجسيمات الأولية وتفاعلاتها وخصائصها. بدأ العلماء يتساءلون مما تتكون النواة الذرية ، وطرحوا الفرضيات ومحاولة إثباتها بشكل غير مباشر على الأقل.
بنتيجة لذلك ، تم اعتماد النموذج الكوكبي لبنية الذرة ، الذي اقترحه إرنست راذرفورد ونيلز بور ، كنظرية أساسية. وفقًا لهذه النظرية ، تكون شحنة نواة أي ذرة موجبة ، بينما تدور الإلكترونات سالبة الشحنة في مداراتها ، مما يجعل الذرة في النهاية متعادلة كهربائيًا. بمرور الوقت ، تم تأكيد هذه النظرية مرارًا وتكرارًا من خلال تجارب مختلفة ، بدءًا من تجارب أحد مؤلفيها.
تعتبر الفيزياء النووية الحديثة نظرية رذرفورد-بور أساسية ، وتستند عليها جميع دراسات الذرات وعناصرها. من ناحية أخرى ، فإن معظم الفرضيات التي ظهرت خلال الـ 150 عامًا الماضية لم يتم تأكيدها عمليًا. اتضح أن معظم الفيزياء النووية نظرية نظرًا للأحجام الصغيرة جدًا للأجسام قيد الدراسة.
بالطبع ، في العالم الحديث ، من الأسهل بكثير تحديد شحنة نواة الألومنيوم ، على سبيل المثال (أو أي عنصر آخر) مقارنة بالقرن التاسع عشر ، بل وأكثر من ذلك - في اليونان القديمة. لكن عند إجراء اكتشافات جديدة في هذا المجال ، يتوصل العلماء أحيانًا إلى استنتاجات مفاجئة. في محاولة لإيجاد حل لمشكلة واحدة ، تواجه فيزياء الجسيمات مشاكل ومفارقات جديدة.
في البداية ، تقول نظرية رذرفورد أن الخصائص الكيميائية لمادة ما تعتمد على شحنة نواة ذرتها ، ونتيجة لذلك ، على عدد الإلكترونات التي تدور في مداراتها. تؤكد الكيمياء والفيزياء الحديثة هذا الإصدار تمامًا. على الرغم من الدراسةاعتمد هيكل الجزيئات في البداية على أبسط نموذج - ذرة هيدروجين ، الشحنة النووية منها 1 ، النظرية تنطبق بالكامل على جميع عناصر الجدول الدوري ، بما في ذلك المعادن الأرضية النادرة والمواد المشعة التي تم الحصول عليها صناعيا في نهاية الألفية الماضية.
من الغريب أنه قبل فترة طويلة من بحث رذرفورد ، لاحظ الكيميائي الإنجليزي ، وليم بروت ، أن الثقل النوعي للمواد المختلفة هو مضاعف لمؤشر هيدروجين معين. ثم اقترح أن جميع العناصر الأخرى تتكون ببساطة من الهيدروجين في أبسط مستوى. هذا ، على سبيل المثال ، جسيم النيتروجين هو 14 جسيمًا صغيرًا ، والأكسجين هو 16 ، وما إلى ذلك. إذا اعتبرنا هذه النظرية عالميًا في تفسير حديث ، فهي صحيحة بشكل عام.
