Le fait que tous les objets soient constitués de particules élémentaires était supposé par les scientifiques de la Grèce antique. Mais à cette époque, il n'y avait aucun moyen de prouver ce fait ou de le réfuter. Et dans les temps anciens, on ne pouvait que deviner les propriétés des atomes, sur la base de leurs propres observations de diverses substances.
Il n'a été possible de prouver que toutes les substances sont constituées de particules élémentaires qu'au 19ème siècle, puis indirectement. Au même moment, les physiciens et les chimistes du monde entier tentaient de créer une théorie unifiée des particules élémentaires, décrivant leur structure et expliquant diverses propriétés, telles que la charge du noyau.
Les études des molécules, des atomes et de leur structure ont été consacrées aux travaux de nombreux scientifiques. La physique s'est progressivement déplacée vers l'étude du micromonde - les particules élémentaires, leurs interactions et leurs propriétés. Les scientifiques ont commencé à se demander en quoi consistait le noyau atomique, à émettre des hypothèses et à essayer de les prouver, au moins indirectement.
BEn conséquence, le modèle planétaire de la structure de l'atome, proposé par Ernest Rutherford et Niels Bohr, a été adopté comme théorie de base. Selon cette théorie, la charge du noyau de tout atome est positive, tandis que les électrons chargés négativement tournent sur ses orbites, rendant finalement l'atome électriquement neutre. Au fil du temps, cette théorie a été confirmée à plusieurs reprises par diverses expériences, à commencer par les expériences de l'un de ses co-auteurs.
La physique nucléaire moderne considère la théorie de Rutherford-Bohr comme fondamentale, toutes les études des atomes et de leurs éléments sont basées sur elle. D'autre part, la plupart des hypothèses qui ont émergé au cours des 150 dernières années n'ont pratiquement pas été confirmées. Il s'avère que la majeure partie de la physique nucléaire est théorique en raison de la taille ultra-petite des objets étudiés.
Bien sûr, dans le monde moderne, il est beaucoup plus facile de déterminer la charge du noyau d'aluminium, par exemple (ou de tout autre élément), qu'au 19ème siècle, et plus encore - dans la Grèce antique. Mais faisant de nouvelles découvertes dans ce domaine, les scientifiques arrivent parfois à des conclusions surprenantes. En essayant de trouver une solution à un problème, la physique des particules fait face à de nouveaux problèmes et paradoxes.
Initialement, la théorie de Rutherford dit que les propriétés chimiques d'une substance dépendent de la charge du noyau de son atome et, par conséquent, du nombre d'électrons tournant sur ses orbites. La chimie et la physique modernes confirment pleinement cette version. Bien que l'étudeLa structure des molécules était initialement basée sur le modèle le plus simple - un atome d'hydrogène, dont la charge nucléaire est de 1, la théorie s'applique pleinement à tous les éléments du tableau périodique, y compris les métaux des terres rares et les substances radioactives obtenues artificiellement à la fin du le dernier millénaire.
Il est curieux que bien avant les recherches de Rutherford, un chimiste anglais, docteur de formation, William Prout, ait remarqué que la gravité spécifique de diverses substances est un multiple d'un indice d'hydrogène donné. Il a ensuite suggéré que tous les autres éléments consistent simplement en hydrogène à un niveau le plus simple. Que, par exemple, une particule d'azote est de 14 particules minimales, l'oxygène est de 16, etc. Si nous considérons cette théorie globalement dans une interprétation moderne, alors en général c'est correct.