Contenu
- Croyances grecques antiques
- Théorie de Daltons
- J.J. Thomsons Theory
- Hypothèse de Rutherford
- Théorie de Bohrs
- Einstein, Heisenberg et la mécanique quantique
- Théorie de quark
La théorie atomique a évolué depuis les temps anciens. Les scientifiques ont pris l’hypothèse des érudits grecs et l’ont construite avec leurs différentes découvertes et théories concernant l’atome, qui dérivent du mot grec "atomos", qui signifie "indivisible". Depuis lors, la communauté scientifique a découvert que ces particules se divisent davantage en sous-particules appelées protons, neutrons et électrons. Néanmoins, le nom "atome" est resté.
Croyances grecques antiques
Leucippe et Démocrite furent les premiers à proposer, au Ve siècle av. J.-C., que toute la matière soit composée d'unités minuscules appelées atomes. Les deux philosophes ont soutenu qu'il s'agissait de particules solides sans structure interne, de formes et de tailles variées. Les qualités intangibles telles que le goût et la couleur, selon cette théorie, étaient constituées d'atomes. Cependant, Aristote s’opposa fermement à cette idée et la communauté scientifique ne s’y intéressa pas sérieusement pendant des siècles.
Théorie de Daltons
En 1808, le chimiste anglais John Dalton s’appuie sur la notion grecque d’atomes. Il a postulé que la matière est composée d'atomes, qui sont de petites particules indivisibles. Il a également proposé que, bien que tous les atomes d'un élément soient identiques, ils sont totalement différents de ceux qui composent les autres éléments.
J.J. Thomsons Theory
Le physicien anglais Joseph J. Thomson a proposé la théorie du "plum pudding" de l'atome divisible en 1904, après avoir découvert les électrons en 1897. Son modèle postulait que les atomes étaient constitués d'une grande sphère chargée positivement parsemée d'électrons chargés négativement (il les appelait "corpuscules ") comme un fruit dans un pudding aux prunes. Il a ensuite émis l'hypothèse que la charge de la charge des sphères positives est égale aux charges négatives des électrons. Aujourd'hui, nous appelons les particules chargées positives les protons et les négatives les électrons.
Hypothèse de Rutherford
Le physicien britannique Ernest Rutherford a proposé en 1911 un modèle nucléaire de l'atome, dans lequel existe un noyau. Il a également découvert une activité dans cette partie, à savoir le mouvement des protons et des électrons dans la partie centrale de l'atome. Il postule en outre que le nombre de protons dans un atome est égal à celui des électrons. Il a également émis l'hypothèse qu'il existe plus de particules neutres. Ceux-ci sont connus sous le nom de neutrons.
Théorie de Bohrs
Le physicien danois Niels Bohr a proposé en 1913 un modèle planétaire dans lequel les électrons tournent autour du noyau, tout comme les planètes tournent autour du soleil. Alors que les électrons sont en orbite, ils ont ce que Bohr a appelé "énergie constante". Lorsque ces particules absorbent de l'énergie et se transforment en orbite supérieure, la théorie de Bohrs les désigne comme des électrons "excités". Lorsque les électrons reviennent sur leur orbite d'origine, ils dégagent cette énergie sous forme de rayonnement électromagnétique.
Einstein, Heisenberg et la mécanique quantique
Après des décennies de recherches minutieuses menées par des milliers de scientifiques, la théorie atomique actuelle s'appuie sur les travaux effectués dans les années 1930 par Albert Einstein, Werner Heisenberg et d'autres. Comme dans les théories précédentes, l'atome est constitué d'un noyau central et lourd entouré d'un certain nombre d'électrons. Contrairement aux théories antérieures qui traitaient les électrons, les protons et d'autres particules minuscules comme des "masses" solides définies, la théorie quantique moderne les traite comme des "nuages statistiques"; curieusement, vous pouvez mesurer leur vitesse avec précision, ou leur emplacement, mais pas les deux en même temps. Au lieu que les électrons se comportent comme des planètes en orbite dans des trajectoires elliptiques bien comportées, ils tournoient dans des nuages flous de formes variées. Les atomes deviennent alors moins des boules de billard dures et précises que des éponges rondes et élastiques. Et bien qu’ils soient de la matière "solide", ils peuvent présenter des propriétés ondulatoires telles que la longueur d’onde et les motifs d’interférence.
Théorie de quark
En examinant les atomes avec des instruments de plus en plus puissants, les scientifiques ont découvert que les protons et les neutrons composant le noyau étaient à leur tour constitués de particules encore plus petites. Dans les années 1960, les physiciens Murray Gell-Mann et George Zweig ont qualifié ces particules de "quarks", empruntant un mot utilisé dans un roman de James Joyce. Les quarks se déclinent en variétés telles que "haut", "bas", "haut" et "bas". Les protons et les neutrons sont formés de faisceaux de trois quarks: "up", "down" et "up" et "down", "up" et "down", respectivement.