Atomu kim nasıl bulmuştur?

Atom nasıl bulunmuştur

Atom’un ortaya çıkışı

Atom” sözcüğünün ilk ortaya çıkısı I.Ö. 460 yılına kadar uzanıyor. O dönemde yasamış Demokritus adli bir filozof, bir elmayı örnek vererek Atomu ve anlamını açıklamış: Bir elma alin ve onu ikiye bölün. Sonra bu yarim elmalardan birini tekrar ikiye bölün ve böylece sürdürün… Demokritus’a göre, bu şekilde yarim parçaları bölmeye devam ederseniz, sonunda öyle bir an gelecek ki, artik bölemeyeceğiniz kadar küçük bir parça elde edeceksiniz (ama bıçağınız kesemediği için denil, bölmek mümkün olmadığı için!). İşte, bölünmesi olanaksız bu parçaya Demokritus Yunanca’da ‘bölünemez” anlamına gelen “atomos” adını vermiş.

1800’li yılların başında bilim adamları maddenin doğasını anlamaya yönelik çalışmaları sırasında ister istemez bu minik parçacıklarla karsılaşmışlar. İngiliz bilim adamı Dalton, deneyleri sırasında, maddeyi oluşturan ama yapısını tanımlayamadığı bu temel öğelere iliksin ilk kanıtları elde etmiş. Ondan sonra da kesifler ardı sıra devam etmiş.
Atomun varlığı kanıtlandıktan sonra da, yapısını anlamaya yönelik bir çok kuram ortaya atılmıştır.
Bunlardan ilki J. J. Thomson adli bir İngiliz fizikçiden geliyor.

Thomson, 1897 yılında Atomun bir parçası olan eksi yüklü elektronları keşfetmiş. Thomson’a göre atomun içinde eksi yüklü elektronları dengeleyecek artı yüklü parçacıklar olması gerekiyordu. Thomson, atomu bir “üzümlü kek”e benzetmişti: Üzümler eksi yüklü elektronlar, kekin diğer kısımları ise artı yüklü madde.
Rutherford’un atom modeli, Günes Sistem’imizin yapısına benziyor.

Ortada Güneş, yani artı yüklü çekirdek ve çevresinde dolanan gezegenler, yani eksi yüklü elektronlar. Rutherford’un bu modeline göre çekirdek atomun çok küçük bir parçası: Örneğin atomun boyutunu Dünya kadar büyütsek bile içindeki çekirdek en fazla bir futbol stadyumu kadar kalıyordu. Rutherford daha da
önemli bir adim atarak, çekirdek içinde artı yüklü parçacıkları yani protonları keşfetmiş ve protonların elektronlardan 1836 kez daha ağır olduğunu bulmuş. Fakat bu model de bazı kuramsal sorunlar çıkarmış. 1912 yılında Danimarkalı fizikçi Niels Bohr, bu kuramsal sorunları çözecek bir model oluşturmuş. Bor’un atom modelinde, yine ortada artı yüklü bir çekirdek, fakat sadece belli yörüngelerde dolanabilen eksi yüklü Elektronlar var. Bundan sonraki gelişmeler, Bohr’un atom modelini düzeltmeye yönelik. Bu gelişmelerden biri, çekirdekte artı yüklü proton dışında, yüksüz “nötron” adi verilen parçacıkların da olduğu. Nötronları da 1932 yılında, James Chadwick, kendisinin yaptığı derme çatma bir detektörle keşfetmiş.

Democritus (MÖ 470 - 360)



Abdera' lı Democritus, Trakya'da bir İyon'ya kentinin bir kolonisinde doğmuştur Bu şehir, bugünkü Taşoz Adasının karşısında Abdera' dır Babası çok zengindi Gezginci bir bilgin olan Democritus' un yüz yaşından fazla yaşadığı sanılmaktadır O zamanda; matematik, biyoloji, coğrafya, astronomi, gökbilimi, ekonomi ve sosyoloji gibi çok değişik sahalara yönelik bir bilgisi vardı İnsanları konu alan çok sayıda yazılar yazmıştır Fakat, bu eserlerin birçoğu kaybolmuş ve zamanımıza kadar gelememiştir
Democritus, maddenin çeşitli boyutlarda ve biçimlerde, değişik hız dereceleri olan atomlardan oluştuğu düşüncesiyle, ilk atom kuramını ortaya atmıştır Bu sözleri arasında atom kuramının temelleri gizlidir Hiç bir şey bir rastlantı sonucu ortaya çıkmaz Ancak mantık ya da bir gereksinme sonucu var olur Hiç bir şey yoktan var edilemez ve var olan hiç bir şey de tümüyle yok edilemez Evren, bir dış etkenle oluşturulmadığı için de sonsuzdur Var olan her şey atomlar ve bu atomların arasındaki boşluklardır Yunan dehasının doğurduğu atomizm ve bu felsefe okulunun Leucippe'le beraber kurucusu sayılır
Democritus'un deli olduğunu söyleyen hemşehrileri onun, ünlü tıp bilgini Hippocrates'ten muayene edilmesini isterler Filozofu muayene eden Hippocrates, "Hasta değil, pek büyük bir akıl ve deha" olduğunu söylemiştir En küçük atomdan tutunuz da en büyük yıldıza kadar her şeyin harekette olduğunu ta o zamanlar söylerdi Bu kadar eski bir çağda bu kadar ileri düşünceli bir bilgin daha görülmemiştir Eserlerinin birçoğu zamanımıza kadar ulaşamamıştır Matematik çalışmaları da çok ileri düzeydeydi "Sayılar", "Geometri", "Teğetler" ve "İrrasyoneller" belli başlı eserleridir

John Dalton (6 EYLÜL 1766 - 27 TEMMUZ 1844)

İngiltere'nin Eaglesfield, Cumberland da doğan Dalton, maddenin atom kuramına yaptığı katkılarıyla modern fiziksel bilimlerin kurucuları arasına giren İngiliz kimyacı ve fizikçidir
Queker mezhebinden bir dokumacının oğlu olan Dalton, henüz 12 yaşındayken Cumberland'taki bir Quaker okulunun yönetimini üslendi İki yıl sonrada kardeşi ile birlikte Kendal'daki bir okulda öğretmenliğe başladı ve 12 yıl bu okulda çalıştı O yillarda İngiltere kilisesine bağlı olmayanlar Cambiridge'de ve Oxford üniversitelerine alınmadığından, Presbiteryenler Manchester'da, hem papaz adaylarına hem de halktan kişilere üst düzeyde nitelikli öğretim olanağı amaç edinen New College'i kurmuşlardı Dalton bu okuyda bur süre matematik ve doğa felsefesi öğretmenliği yaptıktan sonra 1800'de Manchester Edebiyat ve felsefe derneğinin sekreterliğini üstlendi Hem halka açık hemde özel matematik ve kimya dersleri vermeye başladı 1817'de Felsefe derneğinin başkanlığına getirildi ve ölümüne değin bu ünvanını korudu

Öğretmenliğinin ilk dönemlerinde yetenekli bir meteorolog ve alet yapımcısı olan zengin bir Quaker'in etkisiyle matematik ve meteoroloji konularıyla ilgilenmeye başladı 1787'de başlattığı ve yaşamının sonuna değin sürdürdüğü ilk bilimsel çalışması, yaşadığı göl bölgesindeki iklim değişikliklerini inceleyen ve 200000'in üzerinde kayıtın yer aldığı bir günce tutmaktı1793'te "Meteorological Observations and Essays ( Meteorolojiye ilişkin gözlemler ve Makaleler ) adlı kitabını yayımladı Daha sonra bitki ve böcek örnekleri toplamaya girişti 1787'de tanık olduğu bir kutup ışığı ( atmosferdeki elektrik çalkantılarının etkisiyle gökyüzünde oluşan kimi zaman renkli şekiller) olayından etkilenerek bu konuyu araştırmaya yöneldi Kuzey yarı kürede izlenen kutup ışığı olayları üzerine yazdıkları, öteki bili adamlarından bağımsız olarak geliştirdiği kendi özgün düşüncesinin ilk ürünlerindir

Kutup ışıkları araştırmaları sonucunda Yerin magnetikliği ile kutup ışınları arasında bir ilişki olması gerektiği sonucuna vardı: " Önceki bölümlerden elde edilen bulgulara göre kutup ışığı ışınlarının demire benzer bir yapıda olduğunu düşünmek zorundayız, çünki başka hiç bir madde magnetik değildir Böylece atmosferin üst bölümlerinde demirin ya da daha doğrusu mıknatıs çeliğinin kimi özelliklerine sahip esnek bir akışkanın bulunduğu ve bu akışkanın magnetik özelliklerinin etkisiyle silindir biçimli ışınlar durumunu aldığı sonucuna varırız" Dalton, meteoroloji alanındaki araştırmaları sonucunda, alize rüzgarlarının yerin kendi çevresindeki dönme hareketinin ve sıcaklık farklılıklarının etkisiyle oluştuğu düşüncesini geliştirdi, ama bu kuramın daha önce 1735'te George HADLEY tarafından öne sürüldüğünden habersizdi Ayrıca Baromatre (basınç ölçer ), termometre ( sıcaklık ölçer ) higrometre (nem ölçer ), yağmur bulutlarının oluşumu, atmosfer neminin yapısı,dağılımı ve buharlaşması ile Çiy noktası kavramı üzerine makaleler yazdı ve bunları Felsefe Derneği önünde okudu Dalton, yağmurun, atmosfer basıncındaki değişikliklerden değil, sıcaklığın düşmesinden kaynaklandığını ilk olarak belirledi Suyla yaptığı çalışmalar sonucunda suyun yoğunluğunun en yüksek olduğu sıcaklığı +5,80C olarak belirledi ( bu değer daha sonraları 3,970c olarak düzeltildi) Ayrıca kendisinde ve kardeşinde bulunan renk körlüğü üzerine, başka bilim adamlarıyla birlikte incelemeler yaptı ve "Extraordinary Facts Relating to the Vision of colors" ( 1794; Renklerin Görülmesine İlişkin Olağandışı Olgular) başlıklı makalesini yazdı

Dalton çevresinde bulunan ama henüz çözümlenmemiş bir çok problemi kolayca saptama becerisine sahip ve çok çeşitli konular üzerinde araştırmalar örgütleme yeteneğine sahipti Bir dizi veriden kolayca bir kuram çıkarabiliyordu Dehasının en çarpıcı ürünlerini 19 yüzyıla girerken başlattığı kimyasal çalışmalarıyla verdi New Collegede altı yıl boyunca kimya dersleri vermesine karşın, kimya araştırmaları alanında hiç deneyimi yoktu Bu alandaki çalışmalarına da gene sezgi gücü, bağımsız düşünme ve var olan olgulardan kalkarak kurama varma yetisine dayanarak girişti
Gazlar üzerine yaptığı ilk çalışmaların sonucunda kendi adıyla tanınan "Kısmi Basınçlar Yasası"nı buldu Buna göre değişik gazlardan oluşan bir karışımın basıncı, bileşimde yer alan gazlardan her birinin tek başına uyguladığı kısmi basınçların toplamına eşitti Dalton aynı deneylerden, gazların mutlak sıcaklıklarıyla doğru orantılı olarak genleştiklerine ilişkin yasayı geliştirdi ( bu yasa Dalton tarafından geliştirilmiş olmakla birlikte bu gün Charles Yasası olarak bilinir) Bu araştırmalarından elde ettiği bulgulardan kalkarak, gazların suda çözünürlüğünün kanıtlayan ve yayınım (difüzyon ) hızlarını belirleyen yeni deneyler gerçekleştirdi Atmosferin yapısına ilişkin araştırmaları sonucunda da, kimyasal bileşimin 4500 m yüksekliğe kadar sabit kaldığını buldu Kimyasal elementlerin gösterimine ilişkin bir simgeler sitemi geliştirdi ve elementlerin bağıl atom ağırlıklarını saptadıktan sonra 1803'te bunları bir tablo halinde düzenledi Ayrıca, kimyasal bileşiklerin, Elementlerin ağırlıkça belirli basit oranlarda birleşmeleriyle oluştuğuna ilişkin kuramını ortaya attı; bu kuram daha sonraları belirli ve katlı ağırlık oranları yasalarının geliştirilmesine temel sağlayacaktı Bütan bileşiğini bulan Dalton, eterinde yapısını çözümleyerek kimyasal formülünü kurdu Son olarak ta en önemli çalışması olan ve tüm elementlerin atom adını verdiği aynı ağırlığa ve aynı yapıya sahip olan çok küçük ve bölünemez parçacıklardan oluştuğunu öne süren atom kuramını geliştirdi

Dalton'un çalışmaları ve çoğu New System of Chemical Philosophy ( 1808, 1810, 1827, 3 cilt; Yeni Kimya Felsefesi Sistemi) adlı yapıtında toplanan yazıları, yöntemlerinde bağımsız ve özgün, başka çalışmalardan yararlanmak konusunda çekingen, hatta bunun kendisini sık sık yanılgılara sürüklediğine inanan bir bilim adamının, olgulardan ve düşüncelerden sentezlere ulaşma dehasını çarpıca bir biçimde sergiler Çok az dostu olan, hiç evlenmeyen neredeyse bir münzevi yaşamı süren,Dalton, kendini tümüyle bilimsel sorunlara çözüm bulmaya adamıştı 1882'de Royal Society'nin üyeliğine seçilen ve 1826'da bu derneğin altın madalyasıyla ödüllendirilen Dalton Fransız Bilimler Akademisi'nin muhabir üyeliğine kabül edildi Ayrıca İngiliz Bilim geliştirme Derneği'nin kurucularındandır