Atomens delar

I antikens Grekland fanns det filosofer som funderade på hur allting är uppbyggt. Ett förslag var att det fanns ett slags minsta beståndsdelar - atomer - i all materia. I början av 1800-talet utfördes experiment som verkade bekräfta den teorin. Atomer existerar verkligen! Man tänkte sig dem som runda hårda bollar som inte gick att dela upp i mindre delar.

Nästan hundra år senare, i slutet av 1800-talet, gjordes en ny upptäckt. Atomer kan skicka ut ännu mindre partiklar - elektroner. Alltså kan inte atomer vara den minsta beståndsdelen i all materia. De är inte odelbara. Sedan 1930-talet vet vi att atomer består av tre sorters partiklar.

I mitten av atomen - i atomkärnan - finns protoner och neutroner. Och runt atomkärnan finns det elektroner. Först tänkte man sig att elektronerna kretsade runt kärnan, som planeter runt solen. Nu vet vi att det är lite mer komplicerat än så. Istället för cirkelbanor på fasta avstånd är det snarare ett moln av elektroner runt kärnan.

Man kan säga att elektronerna befinner sig överallt i det här elektronmolnet - på samma gång! Elektronmolnet är stort jämfört med atomkärnan - tiotusentals gånger större. Om vi skulle rita en skalenlig bild av en atom, skulle atomkärnan bara bli en liten prick. Det här sättet att rita en atom, är inte särskilt tydligt, så oftast ritar vi atomer med en stor atomkärna och elektronerna i cirkelbanor runt den. Det är en användbar modell för att visa hur atomen är uppbyggd, utan att gå in för mycket på detaljer.

I kemiska reaktioner är det möjligt för atomer att bli av med elektroner, eller ta upp elektroner. Eller dela med sig av elektroner till varandra. Atomkärnan är mer stabil. Den påverkas inte av kemiska reaktioner. Nu när vi har kommit ner till protoner, neutroner och elektroner, är vi färdiga då? Är de partiklarna de allra minsta beståndsdelarna i materia?

Eller kan de i sin tur delas upp i ännu mindre delar? När det gäller elektronen är vi rätt så säkra på att den inte går att dela upp till något mindre. Det är en grundläggande partikel - en elementarpartikel. Neutroner och protoner då? De består av ännu mindre delar - kvarkar.

Det behövs tre kvarkar för att bygga upp en proton, eller en neutron. En speciell sak med kvarkar är att vi inte kan isolera en ensam kvark. De förekommer alltid två och två eller tre och tre. Vi tror inte att de i sin tur består av mindre delar - kvarkarna verkar vara elementarpartiklar, precis som elektroner. Men vetenskapen gör hela tiden nya upptäckter, så kanske kommer vi behöva ändra uppfattning - igen - om vad som är den minsta beståndsdelen i all materia.