Asjaolu, et kõik objektid koosnevad elementaarosakestest, eeldasid Vana-Kreeka teadlased. Kuid neil päevil ei olnud võimalik seda fakti tõestada ega ümber lükata. Ja iidsetel aegadel võis aatomite omaduste kohta ainult oletada, tuginedes nende endi tähelepanekutele erinevate ainete kohta.
Seda, et kõik ained koosnevad elementaarosakestest, õnnestus tõestada alles 19. sajandil ja siis kaudselt. Samal ajal püüdsid füüsikud ja keemikud üle maailma luua ühtset elementaarosakeste teooriat, kirjeldades nende struktuuri ja selgitades erinevaid omadusi, näiteks tuuma laengut.
Molekulide, aatomite ja nende struktuuri uuringud olid pühendatud paljude teadlaste töödele. Füüsika liikus järk-järgult mikromaailma – elementaarosakeste, nende vastastikmõjude ja omaduste uurimisse. Teadlased hakkasid mõtlema, millest aatomituum koosneb, püstitasid hüpoteese ja püüdsid neid vähem alt kaudselt tõestada.
BSelle tulemusena võeti põhiteooriana kasutusele Ernest Rutherfordi ja Niels Bohri välja pakutud aatomi struktuuri planetaarne mudel. Selle teooria kohaselt on iga aatomi tuuma laeng positiivne, samal ajal kui negatiivselt laetud elektronid pöörlevad selle orbiitidel, muutes aatomi lõpuks elektriliselt neutraalseks. Aja jooksul kinnitasid seda teooriat korduv alt erinevad katsed, alustades ühe selle kaasautori katsetest.
Kaasaegne tuumafüüsika peab Rutherford-Bohri teooriat fundamentaalseks, sellel põhinevad kõik aatomite ja nende elementide uuringud. Teisest küljest ei ole enamik viimase 150 aasta jooksul kerkinud hüpoteese praktiliselt kinnitust leidnud. Selgub, et suurem osa tuumafüüsikast on uuritavate objektide üliväikeste mõõtmete tõttu teoreetiline.
Muidugi on tänapäeva maailmas palju lihtsam määrata näiteks alumiiniumi (või mõne muu elemendi) tuuma laengut kui 19. sajandil ja veelgi enam - Vana-Kreekas. Kuid tehes selles valdkonnas uusi avastusi, jõuavad teadlased mõnikord üllatavate järeldusteni. Püüdes leida lahendust ühele probleemile, seisab osakeste füüsika silmitsi uute probleemide ja paradoksidega.
Esialgu ütleb Rutherfordi teooria, et aine keemilised omadused sõltuvad selle aatomi tuuma laengust ja selle tulemusena selle orbiitidel tiirlevate elektronide arvust. Kaasaegne keemia ja füüsika kinnitavad seda versiooni täielikult. Kuigi uuringMolekulide struktuur põhines algselt kõige lihtsamal mudelil - vesinikuaatomil, mille tuumalaeng on 1, teooria kehtib täielikult perioodilisustabeli kõigi elementide, sealhulgas haruldaste muldmetallide ja radioaktiivsete ainete kohta, mis on kunstlikult saadud perioodi lõpus. eelmine aastatuhandel.
On kurioosne, et ammu enne Rutherfordi uurimistööd märkas inglise keemik, hariduselt arst William Prout, et erinevate ainete erikaal on antud vesinikuindeksi kordne. Seejärel pakkus ta välja, et kõik muud elemendid koosnevad lihts alt vesinikust mingil lihtsamal tasemel. Et näiteks lämmastikuosakest on 14 sellist minimaalset osakest, hapnikku on 16 jne. Kui nüüdisaegses tõlgenduses seda teooriat globaalselt vaadelda, siis üldiselt on see õige.
