Частини атома

У Стародавній Греції були філософи які міркували про те, з чого все зроблено. Одна з ідей полягала в тому, що якісь найдрібніші частинки - атоми - були в усій матерії. На початку 19 ст. експерименти, здавалося, підтвердили цю теорію. Атоми справді існують! Вони вважалися круглими твердими кульками що не можна розділити на менші частини. Майже через сто років, наприкінці 19 століття було зроблено нове відкриття. Атоми можуть випускати навіть менші частинки – електрони. Отже, атоми не можуть бути найменшим компонентом у всій матерії. Вони не неподільні. З 1930-х років ми знаємо, що атоми складаються з трьох типів частинок. Посередині атома - в атомному ядрі - знаходимо протони і нейтрони. А навколо ядра є електрони. Спочатку вважалося, що електрони обертаються навколо ядра, як планети навколо Сонця. Тепер ми знаємо, що це трохи складніше. Замість орбіт на фіксованих відстанях, навколо ядра більше схоже на хмару електронів. Можна сказати, що електрони всюди в цій електронній хмарі - водночас! Електронна хмара величезна в порівнянні з ядром - у десятки тисяч разів більше. Якби ми намалювали зображення атома в масштабі, ядро було б не більше, ніж крихітною крапкою. Цей спосіб малювання атома не дуже зрозумілий, тому більшість часу ми зображуємо атом зі збільшеним ядром і електрони на орбітах навколо нього. Це корисна модель, щоб показати, з чого складається атом, не вдаючись у надто подробиці. У хімічній реакції, атом може втратити частину своїх електронів, або зібрати більше електронів... або поділитися електронами один з одним. Атомне ядро більш стабільне. На нього не впливають хімічні реакції. Тепер, коли ми перейшли до протонів, нейтрони та електрони, чи це означає, що ми закінчили? Чи є ці частинки найменшими одиницями речовини? ... А можна їх розділити на ще менші частини? наскільки нам відомо, електрон не може бути розбитий на менші частини. Це фундаментальна частинка - або елементарна частинка. А як щодо нейтронів і протонів? Вони складаються з менших частинок, які називаються кварками. Для побудови одного протона або одного нейтрона потрібні три кварки. Одна особлива річ з кварками полягає в тому, що ви ніколи не зможете виділити жодного кварка. Вони завжди приходять по два, або по три. Ми не думаємо, що вони складаються з менших шматочків - кварки здаються елементарними частинками, як і електрони. Але наука продовжує відкривати нові речі, тож, можливо, нам доведеться знову змінити свій погляд, про те, що є найбільш фундаментальним компонентом усієї матерії.