यह विचार कि दुनिया में सभी पदार्थ परमाणुओं से बने होते हैं, 5 वीं शताब्दी ईसा पूर्व में पैदा हुए थे, जब प्राचीन यूनानी विचारक डेमोक्रिटस ने सुझाव दिया था कि जो कुछ भी मौजूद है वह सबसे छोटे चलती कणों से बना है। एक ही मान सकता है कि, सबसे अधिक संभावना है, यह अर्थ के बिना नहीं है। डेमोक्रिटस के बाद कई शताब्दियों के लिए, परमाणुओं को समय-समय पर याद किया जाता था, लेकिन यह परिकल्पना उन दूरस्थ समय में लोकप्रिय नहीं थी। 19 वीं शताब्दी में, परमाणु परिकल्पना वैज्ञानिक क्षितिज पर फिर से प्रकट हुई।
परमाणु संरचना मॉडल
वैज्ञानिक एक ऐसे मॉडल की तलाश कर रहे थे जो वास्तविक दुनिया की तस्वीर का संतोषजनक वर्णन कर सके। परमाणु एक बहुत ही उपयुक्त मॉडल निकला। यद्यपि परमाणुओं को नहीं देखा जा सकता है, लेकिन उन्हें अस्तित्व में रहने की अनुमति देकर, वैज्ञानिक यह बता सकते हैं कि उन्होंने अपने प्रयोगों और प्रकृति में क्या देखा।
वैज्ञानिक इसे साबित करने से बहुत पहले परमाणुओं के अस्तित्व के बारे में आश्वस्त थे। मॉडल ने काम किया, हालांकि कोई भी इसकी सच्चाई को साबित नहीं कर सका। उदाहरण के लिए, 19 वीं शताब्दी की शुरुआत में, अंग्रेजी वैज्ञानिक जॉन डाल्टन ने रासायनिक प्रतिक्रियाओं के नियमों का अध्ययन करते हुए पाया कि दो पदार्थ हमेशा एक ही स्थिर अनुपात में रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करते हैं। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन के एक हिस्से और हाइड्रोजन के दो हिस्सों का संयोजन पानी देता है।
इसने सुझाव दिया कि एक पदार्थ के परमाणु, एक दूसरे के द्रव्यमान के बराबर, दूसरे पदार्थ के परमाणुओं के साथ जुड़ गए (अर्थात, एक अलग द्रव्यमान के परमाणुओं के साथ)। जल निर्माण के मामले में, एक ऑक्सीजन परमाणु दो हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ संयोजित होता है।परमाणु मॉडल ने यह समझने में मदद की कि डाल्टन ने अपने प्रयोगों में वास्तव में क्या देखा है। परमाणुओं के अस्तित्व के लिए और भी सरल साक्ष्य हैं।
यदि आप पानी में निलंबित पराग कणों पर एक माइक्रोस्कोप से देखते हैं, तो आप देख सकते हैं कि वे अराजक हलचलें करते हैं। क्यों? वैज्ञानिकों ने सुझाव दिया है कि यह इस तथ्य के कारण हो सकता है कि पराग कण कई परमाणुओं या परमाणुओं के समूहों से टकराते हैं जिन्हें वैज्ञानिकों ने अणु कहा है (उदाहरण के लिए, पानी में कण पानी के अणुओं से टकराते हैं)।
परमाणु में क्या होता है?
परमाणु सिद्धांत से सहमत वैज्ञानिकों का मानना था कि एक परमाणु में छोटे विद्युत आवेशित कण होते हैं - सकारात्मक और नकारात्मक, जो, जब एक परमाणु की तरह, एक गेंद में, एक दूसरे को बेअसर करते हैं और परमाणु को पूरे विद्युत रूप से तटस्थ बनाते हैं। लेकिन 1907 में, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने अपने प्रयोगों से यह साबित कर दिया कि यह पूरी तरह सच नहीं है।
रदरफोर्ड अनुभव
रदरफोर्ड ने सकारात्मक चार्ज कणों के एक उच्च गति वाले बीम के साथ एक सोने की पन्नी पर बमबारी की। उनका मानना था कि कण पन्नी से होकर गुजरेंगे। कुछ सकारात्मक चार्ज कणों ने पन्नी के माध्यम से उड़ान भरी। और कुछ ऐसा नहीं कर सके। इसके अलावा, उन्होंने प्रयोग करने वाले में बंद कर दिया, जैसे कि पन्नी में छिपे कुछ बल ने उन्हें दूर धकेल दिया। रदरफोर्ड हैरान था। उन्होंने कहा कि यह रेशेदार कागज पर बर्तन को जलाने के लिए शुरू करने के समान था और अचानक देखते हैं कि कैसे बर्तन कुम्हार के माथे से उड़ जाता है।
प्लेनेटरी एटम मॉडल - एटम कोर
रदरफोर्ड के प्रयोगों ने परमाणु परिकल्पना की पुष्टि करने और यह समझने में मदद की कि परमाणु कैसे काम करता है। यह स्पष्ट हो गया कि परमाणु में सकारात्मक और नकारात्मक कण समान रूप से वितरित नहीं होते हैं। यदि ऐसा होता, तो रदरफोर्ड प्रयोग में सकारात्मक रूप से आवेशित कणों को इस तरह के बल के साथ वापस नहीं लिया जाता। इसलिए, एक परमाणु का नाभिक तटस्थ नहीं है। परमाणु के मध्य में कणों की एक घनी गेंद होती है, यानी बीच में, जिसे परमाणु का नाभिक कहा जाता है, सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए प्रोटॉन और तटस्थ न्यूट्रॉन होते हैं।
नाभिक से काफी दूरी पर, नकारात्मक रूप से आवेशित कण - इलेक्ट्रॉन - इसके चारों ओर अपनी कक्षाओं में घूमते हैं। चूंकि एक सकारात्मक चार्ज एक नकारात्मक चार्ज के मूल्य के बराबर है, परमाणु एक पूरे के रूप में विद्युत रूप से तटस्थ है। इसका कोई शुल्क नहीं लगता है।
लेकिन कोर ही एक सकारात्मक चार्ज की एकाग्रता है। रदरफोर्ड के प्रयोग में सकारात्मक कणों में से कई ने एक सोने के परमाणु के सकारात्मक चार्ज किए गए नाभिक के करीब उड़ान भरी। चूंकि सकारात्मक चार्ज एक-दूसरे को पारस्परिक रूप से पीछे हटा देते हैं, इसलिए ये कण वापस प्रायोगिक की ओर उड़ गए। इससे उन्हें यह विचार आया कि वास्तव में परमाणुओं की व्यवस्था कैसे की जाती है।
क्वार्क
प्रोटॉन और न्यूट्रॉन ऐसे कण हैं, जो स्वयं छोटे होते हैं, क्वार्क नामक छोटे कणों से भी बने होते हैं। आज, वैज्ञानिकों का मानना है कि प्रोटॉन और न्यूट्रॉन क्वार्क नामक छोटे कणों से भी बने होते हैं।
क्वार्क्स एक नया मॉडल है जो वास्तविक दुनिया में परमाणुओं के व्यवहार को बेहतर ढंग से समझाता है। और जिस तरह वैज्ञानिकों ने पहले परमाणुओं के अस्तित्व के लिए प्रायोगिक साक्ष्य मांगे थे, वे अब क्वार्कों के वास्तविक प्रमाणों की तलाश में हैं।