Det faktum at alle objekter består av elementærpartikler ble antatt av forskerne i antikkens Hellas. Men i de dager var det ingen måte å bevise dette faktum eller motbevise det. Og i gamle tider kunne man bare gjette seg til atomers egenskaper, basert på egne observasjoner av ulike stoffer.
Det var mulig å bevise at alle stoffer består av elementærpartikler først på 1800-tallet, og da indirekte. Samtidig prøvde fysikere og kjemikere over hele verden å lage en enhetlig teori om elementærpartikler, som beskrev deres struktur og forklarte ulike egenskaper, for eksempel ladningen til kjernen.
Studiene av molekyler, atomer og deres struktur ble viet til arbeidet til mange forskere. Fysikken beveget seg gradvis inn i studiet av mikroverdenen - elementærpartikler, deres interaksjoner og egenskaper. Forskere begynte å lure på hva atomkjernen består av, fremsatte hypoteser og forsøkte å bevise dem, i det minste indirekte.
BSom et resultat ble den planetariske modellen for strukturen til atomet, foreslått av Ernest Rutherford og Niels Bohr, tatt i bruk som den grunnleggende teorien. Ifølge denne teorien er ladningen til kjernen til ethvert atom positiv, mens negativt ladede elektroner roterer i sine baner, og til slutt gjør atomet elektrisk nøytr alt. Over tid ble denne teorien gjentatte ganger bekreftet av forskjellige eksperimenter, og startet med eksperimentene til en av medforfatterne.
Moderne kjernefysikk anser Rutherford-Bohr-teorien som grunnleggende, alle studier av atomer og deres grunnstoffer er basert på den. På den annen side er de fleste av hypotesene som har dukket opp de siste 150 årene ikke blitt praktisk t alt bekreftet. Det viser seg at det meste av kjernefysikk er teoretisk på grunn av de ultrasmå størrelsene på objektene som studeres.
Selvfølgelig, i den moderne verden, er det mye lettere å bestemme ladningen til aluminiumkjernen, for eksempel (eller et hvilket som helst annet element), enn på 1800-tallet, og enda mer - i antikkens Hellas. Men å gjøre nye funn på dette området, kommer forskere noen ganger til overraskende konklusjoner. Partikkelfysikk prøver å finne en løsning på ett problem, og står overfor nye problemer og paradokser.
Innledningsvis sier Rutherfords teori at de kjemiske egenskapene til et stoff avhenger av ladningen til kjernen til dets atom og, som et resultat, av antallet elektroner som roterer i dets baner. Moderne kjemi og fysikk bekrefter denne versjonen fullt ut. Selv om studienStrukturen til molekyler var opprinnelig basert på den enkleste modellen - et hydrogenatom, hvis kjernefysiske ladning er 1, teorien gjelder fullt ut alle elementene i det periodiske systemet, inkludert sjeldne jordmetaller og radioaktive stoffer oppnådd kunstig på slutten av forrige årtusen.
Det er merkelig at lenge før Rutherfords forskning la en engelsk kjemiker, en utdannelsesdoktor, William Prout, merke til at den spesifikke vekten til forskjellige stoffer er et multiplum av en gitt hydrogenindeks. Han foreslo så at alle andre grunnstoffer ganske enkelt består av hydrogen på et eller annet enkleste nivå. At for eksempel en nitrogenpartikkel er 14 slike minimale partikler, oksygen er 16 osv. Hvis vi vurderer denne teorien glob alt i en moderne tolkning, så er den generelt sett riktig.