Kërkimi i atomit në 2400 vjet - Theresa Doud

Lexo të gjithë leksionin në: http://ed.ted.com/lessons/the-2-400-year-search-for-the-atom-theresa-doud

Si e dimë se nga cfarë është bërë lënda? Rruga e gjatë drejt atomit, ka filluar 2400 vjet më parë, me punën e një filozofi grek e më vonë nga një Kuakër e disa shkencëtarë të cmimit Nobel. Theresa Doud shpjegon në detaje historinë e teorisë atomike.

Leksioni nga Theresa Doud, animacioni nga TED-Ed.

Çfarë kanë të përbashkët një
filozof i vjetër Grek

dhe një Kuaker i shekullit të 19-të

me shkencëtarë fitues të çmimit Nobel?

Edhe pse ata janë të ndarë nga
më shumë se 2,400 vite histori

secili prej tyre ka kontribuar në
përgjigjjen e pyetjes së përjetshme:

nga çfarë përbëhen gjërat?

Ishte rreth vitit 440 Para Erës Sonë
kur Demokriti së pari propozoi

se gjithçka në botë përbëhej
nga grimca të vogla

të rrethuara me hapësirë boshe.

Dhe ai madje spekuloi se ato
dallojnë në madhësi dhe formë

varësisht nga substanca që kompozojnë.

Ai i quajti këto grimca "atomos",
Greqisht për "të pandashme"

Idetë e tij u kundërshtuan nga
filozofët më të njohur të kohës së tij.

Aristoteli, për shembull,
kundërshtoi plotësisht

duke deklaruar se materia
përbëhej nga 4 elemente:

toka, era, uji dhe zjarri,

dhe shumica e shkencëtarëve të
mëvonshëm ndoqën mendimin e tij.

Atomet do të qëndronin të
harruara deri në 1808,

kur një mësues Kuaker i quajtur Xhon Dalton
u përpoq të sfidonte teorinë Aristoteliane.

Përderisa atomizmi i Demokritit
ishte plotësisht teorik,

Daltoni tregoi se substancat e zakonshme
gjithmonë ndaheshin në të njëjtat elemente

me të njëjtat proporcione,

Ai konkludoi se përzierjet e ndryshme

ishin kombinime të atomeve
të elementeve të ndryshme,

secila e një mase dhe madhësie të veçantë

që as nuk mund të krijohej,
e as të shkatërrohej.

Edhe pse ai morri shumë nderime
për punën e tij,

si Kuaker, Daltoni jetoi në mënyrë
modeste deri në vdekje.

Teoria atomike tani ishte e pranuar
nga komuniteti shkencor,

por zhvillimi tjetër i madh

nuk do të vinte deri
gati një shekull më vonë

me zbulimin e elektronit në 1897
nga fizikanti J.J. Tomson.

Në atë që ne mund ta quajmë
modeli "biskotë me çokollatë" i atomit,

ai tregoi atomet si sfera të paketuara
identike të materies pozitive

të mbushura me elektrone të
ngarkuara negativisht.

Tomsoni fitoi çmimin Nobel në
1906 për zbulimin e tij të elektronit,

por modeli i tij i atomit
nuk qëndroi rrotull gjatë.

Kjo sepse ai ndodhi të kishte
disa studentë mjaft të mençur,

duke përfshirë njëfarë Ernest Rutherford,

që do të bëhej i njohur si
babai i epokës nukleare.

Gjatë studimit të efekteve të
rrezeve-X në gazra,

Rutherford-i vendosi të hulumtonte
atomet më afër

duke qëlluar grimca alfa të vogla,
pozitivisht të ngarkuara në një fletë ari.

Nën modelin e Thompson-it,

ngarkesa hollësisht
e shpërndarë e atomit

nuk do të ishte e mjaftueshme për
shmangien e grimcave në çfarëdo vendi.

Efekti do të kishte qenë
si një grumbull topash tenisi

duke goditur nëpër një
ekran të hollë letre.

Por ndërsa shumica e grimcave
kaluan përtej,

disa kërcyen mbrapsht,

duke sugjeruar që fleta ishte më shumë si
një rrjetë e trashë me vrima të mëdha.

Rutherford-i konkludoi që atomet përbëheshin
nga hapësira të mëdha boshe

me vetëm disa elektrone,

ndërsa shumica e masës ishte
e koncentruar në qendër,

të cilës ia la emrin bërthamë.

Grimcat alfa kaluan përmes vrimave

por kërcyen mbrapsht nga bërthama,
e dendur, pozitivisht e ngarkuar.

Por teoria atomike nuk ishte
ende e plotësuar.

Në vitin 1913, një tjetër student
i Thompson-it me emrin Niles Bohr

zgjeroi modelin nuklear të Rutherford-it.

Duke vazhduar mbi punën e mëhershme nga
Max Planck dhe Albert Ajnshtajn

ai përcaktoi se elektronet
orbitojnë bërthamën

në distanca dhe energji fikse,

të afta për të kërcyer nga një nivel
në tjetrin, por jo për të ekzistuar në

hapësirën ndërmjet.

Modeli planetar i Borit mori vëmendje
qendrore,

por së shpejti, edhe ai hasi
disa komplikime.

Eksperimentet kishin treguar se në
vend të së qenurit grimca të veçanta,

elektronet njëkohësisht silleshin si valë,

duke mos u kufizuar në një
pikë të caktuar në hapësirë.

Dhe në formulimin e principit
të tij të famshëm të pasigurisë,

Werner Heisenberg tregoi se ishte
e pamundur të përcaktosh

të dyja shpejtësinë dhe pozicionin
ekzakt të elektroneve

ndërsa lëvizin rreth një atomi.

Ideja që elektronet nuk mund
të lokalizohen saktë

por ekzistojnë përbrenda një
shtrirje lokacionesh të mundshme

i dha ngritje modelit aktual
kuantik të atomit,

një teori mahnitëse me një seri
të re të kompleksiteteve,

implikimet e të cilave ende
nuk janë kuptuar plotësisht.

Edhe pse kuptimi jonë për atomet
vazhdon të ndryshojë,

fakti bazik i atomeve qëndron,

pra le të festojmë triumfin
e teorisë atomike

me disa fishekzjarre.

Përderisa elektronet që orbitojnë një atom
ndërrojnë nivelet energjetike,

ato absorbojnë ose lirojnë energji në
formë të gjatësive valore të dritës,

duke rezultuar në të gjitha ngjyrat
mahnitëse që i shohim.

Dhe mund ta imagjinojmë Demokritin
duke shikuar nga ndokund,

i kënaqur që më shumë se 2 mileniume
më vonë

doli që ai kishte pasur të drejtë
gjatë gjithë kësaj kohe.