WEBVTT

00:00:06.823 --> 00:00:09.356
Co mają wspólnego grecki filozof,

00:00:09.356 --> 00:00:11.465
XIX-wieczny kwakier

00:00:11.465 --> 00:00:14.790
i laureaci Nagrody Nobla
z fizyki i chemii?

00:00:16.800 --> 00:00:20.925
Mimo że dzieli ich ponad 2400 lat,

00:00:20.925 --> 00:00:25.064
łączy odpowiedź na odwieczne pytanie.

00:00:25.064 --> 00:00:26.969
Z czego zrobione jest to, co nas otacza?

00:00:26.969 --> 00:00:30.314
Pierwszy był Demokryt,
który około 440 lat p.n.e.

00:00:30.314 --> 00:00:35.244
podsunął myśł, że całą materię
tworzą maleńkie cząsteczki

00:00:35.244 --> 00:00:37.613
otoczone pustą przestrzenią.

00:00:37.613 --> 00:00:41.547
Rozważał nawet fakt, że mogą się
różnić kształtem i rozmiarem

00:00:41.547 --> 00:00:44.060
w zależności od substancji, którą tworzą.

00:00:44.060 --> 00:00:49.401
Nazwał je "atomos",
z greki "niepodzielne".

00:00:49.401 --> 00:00:53.847
Jego pomysłom przeciwstawiali się
bardziej znani filozofowie tamtej epoki.

00:00:53.847 --> 00:00:56.840
Arystoteles całkowicie
odrzucił tę koncepcję.

00:00:56.840 --> 00:01:00.302
Twierdził, że materia
zbudowana jest z czterech żywiołów:

00:01:00.302 --> 00:01:03.188
ziemi, powietrza, wody i ognia.

00:01:03.188 --> 00:01:07.357
Późniejsi uczeni powtarzali tę teorię.

00:01:07.357 --> 00:01:12.227
O koncepcji atomu przypomniano
sobie dopiero w roku 1808,

00:01:12.227 --> 00:01:17.870
gdy teorię Arystotelesa podważył
nauczyciel John Dalton.

00:01:17.870 --> 00:01:21.564
Podczas gdy atomizm Demokryta
był czystą teorią,

00:01:21.564 --> 00:01:26.396
Dalton wykazał, że znane nam substancje
rozpadają się na te same pierwiastki

00:01:26.396 --> 00:01:28.237
w równych proporcjach.

00:01:28.237 --> 00:01:30.573
Doszedł do wniosku, że związki chemiczne

00:01:30.573 --> 00:01:33.767
stanowią wiązankę atomów
różnych pierwiastków,

00:01:33.767 --> 00:01:36.336
a każdy z nich ma swoją wielkość i masę.

00:01:36.336 --> 00:01:39.340
Nie można ich ani stworzyć, ani zniszczyć.

00:01:39.340 --> 00:01:41.639
Choć za swoją pracę dostąpił
wielu zaszczytów,

00:01:41.639 --> 00:01:45.979
Dalton jako kwakier do końca swoich dni
prowadził skromne życie.

00:01:45.979 --> 00:01:49.230
Teoria atomu została przyjęta
przez naukowe gremium.

00:01:49.230 --> 00:01:50.936
Kolejny krok do przodu

00:01:50.936 --> 00:01:53.599
nastąpił dopiero 100 lat później.

00:01:53.599 --> 00:01:59.691
W 1897 roku fizyk
J.J. Thompson odkrył elektron.

00:01:59.691 --> 00:02:03.247
Jego model atomu wyglądał
jak ciasteczko z kawałkami czekolady.

00:02:03.247 --> 00:02:07.636
Przedstawiał atomy jako jednolite
kłębki materii o ładunku dodatnim

00:02:07.636 --> 00:02:10.794
wypełnione naładowanymi
ujemnie elektronami.

00:02:10.794 --> 00:02:15.583
Thompson za odkrycie elektronu
zdobył w 1906 Nagrodę Nobla,

00:02:15.583 --> 00:02:18.746
ale jego model atomu
nie utrzymał się zbyt długo.

00:02:18.746 --> 00:02:22.058
Stało się tak dlatego, że miał
wyjątkowo mądrych uczniów.

00:02:24.858 --> 00:02:27.362
Wśród nich znalazł się Ernest Rutherford,

00:02:27.362 --> 00:02:31.218
znany dziś jako ojciec fizyki jądrowej.

00:02:31.218 --> 00:02:34.049
Badając oddziaływanie
promieni rentgenowskich na gazy,

00:02:34.049 --> 00:02:37.546
Rutherford postanowił bliżej
przyjrzeć się atomowi.

00:02:37.546 --> 00:02:43.012
Poddał złotą folię działaniu małych
naładowanych dodatnio cząsteczek alfa.

00:02:43.012 --> 00:02:44.433
W modelu Thompsona

00:02:44.433 --> 00:02:50.859
mocno rozproszony ładunek dodatni atomu
nie zmieniłby położenia cząsteczek.

00:02:50.859 --> 00:02:53.170
Mielibyśmy efekt podobny 
do piłeczek tenisowych

00:02:53.170 --> 00:02:55.729
przebijających cienką warstwę papieru.

00:02:55.729 --> 00:02:58.488
Większość cząsteczek przebiła folię.

00:02:58.488 --> 00:03:00.611
Jednak niektóre się odbiły,

00:03:00.611 --> 00:03:05.811
wywołując wrażenie, jakby folia była 
grubą, ale mocno podziurawioną siatką.

00:03:05.811 --> 00:03:09.920
Rutherford wywnioskował, że atomy
wypełnia głównie pusta przestrzeń

00:03:09.920 --> 00:03:11.941
z zaledwie kilkoma elektronami,

00:03:11.941 --> 00:03:14.992
a większa część ich masy
skupiona jest w samym środku.

00:03:14.992 --> 00:03:16.896
Nazwał go jądrem.

00:03:16.896 --> 00:03:19.379
Cząsteczki alfa przechodziły przez otwory,

00:03:19.379 --> 00:03:24.186
ale odbijały się od gęstego,
naładowanego dodatnio jądra.

00:03:24.186 --> 00:03:27.201
To jednak nie koniec teorii atomu.

00:03:27.201 --> 00:03:31.617
W roku 1913 inny uczeń
Thompsona, Niels Bohr,

00:03:31.617 --> 00:03:34.325
rozbudował model Rutherforda.

00:03:34.325 --> 00:03:38.176
Inspirując się wcześniejszymi badaniami
Maxa Plancka i Alberta Einsteina,

00:03:38.176 --> 00:03:41.151
wysunął postulat,
że elektrony krążą wokół jądra

00:03:41.151 --> 00:03:44.280
z określoną energią
i na określonych orbitach.

00:03:44.280 --> 00:03:49.569
Mogą przeskakiwać z jednej na drugą,
ale nigdy nie znajdziemy ich pomiędzy.

00:03:49.569 --> 00:03:52.526
Mimo początkowej popularności,

00:03:52.526 --> 00:03:55.844
wkrótce zakwestionowano
model planetarny atomu.

00:03:55.844 --> 00:03:57.238
Doświadczenia wykazały,

00:03:57.238 --> 00:04:03.886
że elektrony zachowują się bardziej
jak fale niż oddzielne cząsteczki

00:04:03.886 --> 00:04:07.380
i nie zajmują określonego
punktu w przestrzeni.

00:04:07.380 --> 00:04:11.936
Słynną zasadę nieoznaczoności
sformułował Werner Heisenberg.

00:04:11.936 --> 00:04:15.870
Wykazał, że nie da się ustalić
jednocześnie położenia

00:04:15.870 --> 00:04:20.221
i prędkości elektronów
krążących wokół atomu.

00:04:20.221 --> 00:04:23.007
Uważał, że zamiast
ściśle określonego miejsca,

00:04:23.007 --> 00:04:26.027
zajmują cały obszar
prawdopodobnych położeń.

00:04:26.027 --> 00:04:29.677
Teoria ta dała początek
kwantowemu modelowi atomu.

00:04:29.677 --> 00:04:33.063
To fascynująca idea,
która przyniosła wiele nowych pytań.

00:04:33.063 --> 00:04:36.496
Nie została jeszcze do końca zbadana.

00:04:36.496 --> 00:04:39.366
Mimo że nasza wiedza o atomie
wciąż ulega zmianom,

00:04:39.366 --> 00:04:42.063
fakt jego istnienia
pozostaje nienaruszony.

00:04:42.063 --> 00:04:44.823
Uczcijmy więc triumf fizyki jądrowej

00:04:44.823 --> 00:04:46.622
paroma fajerwerkami.

00:04:46.622 --> 00:04:50.142
Gdy elektrony obiegające atom
zmieniają poziom energetyczny,

00:04:50.142 --> 00:04:54.905
wchłaniają lub uwalniają energię w postaci
wiązek światła o określonej długości fali,

00:04:54.905 --> 00:04:58.032
które ukazują nam się jako
całe spektrum widzialnych kolorów.

00:04:58.032 --> 00:05:00.901
Wyobraźmy sobie Demokryta,
jak spogląda na nas z radością,

00:05:00.901 --> 00:05:03.800
że ponad dwa tysiące lat
po jego odkryciu okazało się,

00:05:03.800 --> 00:05:06.420
że od samego początku miał rację.