من هو مكتشف الذرة؟ وما هي الذرة؟ إن التكنولوجيا منذ القدم أمر هام بالنسبة للعلماء، ومعرفة الذرة ومفهومها من الأمور التي تشغل بال كل العلماء، لذا من خلال موقع البلد سوف نقدم لكم تطور مفهوم الذرة على مر العصور، ومن هو مكتشف الذرة الأول.
من هو مكتشف الذرة
قد كان أول اختراع لنظرية الذرة من الهنود والفلاسفة اليونان كأرسطو، وديموقريطوس، وذلك منذ أكثر من 2000 عام، وبدايةً من القرن السابع عشر والثامن عشر فقدم الكيميائيين بعض النظريات الفيزيائية والقواعد التي توضح أن المادة لا يمكن أن تتفكك بأي طرق كيميائية.
كما تعود أقدم النظريات الخاصة بالذرة إلى الهند القديمة في القرن السادس قبل الميلاد، وظهرت في البداية في الجينية.
فقد عُرفت الذرة منذ القدم لدى اليونان لكن بشكل نظري، أما من اخترع النظرية الخاصة بها هو عالم كيميائي بريطاني يسمى ” جون دالتون”، وهو من قام باختراع النظرية الخاصة بالذرة للمادة في عام 1803 م، وقد لُقب باسم “أبو الكيمياء”، وكانت نظرية جون دالتون عن الذرة تتضمن الوصف الخاص بها، وخصائصها بالعصور الحديثة.
نظرية جون دالتون للذرة
تم تسليط الضوء على نظرية دالتون عن الذرة في عام 1803 م، حيث تحدث عنها في محاضرة بالمؤسسة الملكية، وكانت نظريته تتضمن أن الذرة تتكون من مجموعة مواد لا يمكن أن تتفتت وغير قابلة للتجزئة، وهي الذرات، كما أن الذرات المتواجدة في نفس المادة لها نفس الخصائص، من حيث الحجم والشكل والكتلة.
لكن تلك الخصائص تختلف في الذرات من عنصر إلى آخر، كما أن نظرية دالتون هي التي تتضمن أن التفاعل الكيميائي الحادث بين العناصر يتم بتبادل الإلكترونات، وهناك بعض النقاط التي أوضحها جون دالتون بخصوص تركيب ذرة المادة وهي:
- أن التفاعلات الكيميائية التي تحدث بين المواد لا يحدث فيها سوى تبادل الإلكترونات، دون حدوث أي تغير في صفاتها الأساسية.
- تختلف خصائص الذرات من عنصر إلى آخر، لكن الذرات المتواجدة في نفس العنصر متشابهة.
- كل مادة تتكون من مجموعة من الأجزاء الصغيرة تسمى “الذرات”
- العنصر الواحد يتكون من العديد من ذرات متناهية في الصغر، وهي غير قابلة للتجزئة.
تعريف الذرة
بالحديث عن إجابة سؤال من هو مكتشف الذرة، يجب التطرق إلى تعريف الذرة نفسها، حيث تعد الذرة من أصغر الأجزاء المتواجدة في العنصر الكيميائي، وهي التي تحتفظ بخصائص العنصر، وتسمى باللغة الإنجليزية Atom””، وهي جزء غير قابل للانقسام أو الانشطار.
تتكون الذرة من شحنات سالبة “الإلكترونات” التي تدور حول نواة موجبة الشحنة “البروتونات”، ونيوترونات متعادلة الشحنة، وعدد كل من البروتونات والإلكترونات المتواجدة في الذرة الخاصة بالعنصر هي التي تميزه عن غيره، وتسبب الفروقات.
التطور في نظرية الذرة
قد وجد العلماء وجود عيب في جدول الذرة الخاص بنظرية دالتون، وهي أنه اعتقد بالخطأ أن مركب المياه هو Ho بدلًا من H2O، وذلك نابع عن الاعتقاد بأن غاز الأكسجين أثقل من ذرات غاز الهيدروجين بحوالي 5.5 مرة، لكن في الحقيقة تكون ذرة الأكسجين أثقل من ذرات الهيدروجين بحوالي 16 مرة.
فقام أميديو أفوجادرو في عام 1811 ميلاديًا بتوضيح نظرية جديدة بخصوص الذرة، وهي أن العناصر المتساوية في الأحجام عند درجة حرارة وضغط متساويين فيكونا متساويين في عدد الجزيئات، حيث إنه أثبت بأدلة أن عدد الجزيئات للغاز، لا تؤثر على حجمه وكانت قوانين أفوجادرو أكثر دقة من قوانين دالتون.
ثم في عام 1897 م اكتشف جوزيف جون طومسون الإلكترونات من خلال العمل على أشعة كاثود؛ لتوضيح أن شحنة الذرة متعادلة، واقترح طومسون أن الجسيمات تتوزع في موجة متماثلة من الشحنات الموجبة، ومن ثم رفض أحد تلامذته تلك النظرية.
حيث إنه في عام 1909 م قام الطالب ارنست روزرفورد باكتشاف أن كل الشحنات الموجبة متواجدة في الذرة بجزء معين بها، وهو متناهي في الصغر فقام روزرفورد باقتراح أن الذرة تتكون من نواة صغيرة في الحجم، يتواجد بها شحنات موجبة، ويدور حولها الإلكترونات، وهي من أحد النظريات الثورية في الذرة.
إلى أن جاء عام 1913 ميلاديًا فقام نيلز بوهر بتطبيق النظرية التي وضعها ألبرت أينشتاين وماكس بلانك، والتي أضافت العديد من المفاهيم الجديدة إلى التركيب الذري، كما أدى تطور علم ميكانيكا الكم في عام 1920 م إلى توضيح الاعتلال المتواجد في الظواهر المتعلقة بدور الإلكترونات الموجودة في الذرات.
ثم في عام 1932 م قام العالم المسمى جيمس تشادويك، باكتشاف آخر تطور بخصوص نظرية الذرة، والتي تتضمن أن الذرة تحتوي على نوع آخر من الجسيمات صغيرة الحجم والتي تسمى بالنيوترونات، وهي التي تساهم في استقرار البروتونات بداخل النواة، وبذلك تكون نظرية عن الذرة كاملة.
إنجازات جون دالتون
بالحديث عمن هو مكتشف الذرة يجب ذكر إنجازاته العلمية، فقد كان جون دالتون هو أول من اكتشف الذرة نظريًا، وكان له عدة إنجازات أخرى وهي:
- قام بإعطاء محاضرات خاصة بعمى الألوان، كما أنه هو نفسه كان مصاب به.
- نشر جون دالتون العديد من الأبحاث الخاصة بالكيمياء القديمة.
- أول من وضع النظرية الذرية للمادة.
- في عام 1808 م قام دالتون بنشر عدة مؤلفات حول النظام الجديد للفلسفة الكيميائية.
النموذج الذري الحديث
استرسالًا في الحديث حول من هو مكتشف الذرة، جدير بالذكر النظرية الحديثة للذرة، حيث إنه في عام 1927 قام العالم إروين شرودنغر بطرح نظرية تسمى بـ “النموذج الميكانيكي الكمي للذرة”، والتي تتضمن بعض المعادلات الرياضية التي توضح إمكانية العثور على الإلكترونات، وتتشابه النظرية مع نظرية بور من حيث مستويات الطاقة، والجسوم الذرية.
لكنها تختلف من حيث المدارات والشكل، وفي تلك النظرية موقف الإلكترونات غير محدد، ويعد الشيء المحتمل لتوضيح موقع تواجد الإلكترونات هو أن الذرة نواة محاطة بسحابة تشبه أقل كثافة تحتوي على الإلكترونات السالبة، ويعد هذا النموذج الذري من أفضل النظريات التي شرحت مستوى الطاقة الفرعي.
يتشابه نموذج شرودنغر مع النظام الشمسي، الذي تعد مداراته غير منظمة وتتواجد الشمس في مركزها، كما أنه قد حصل إروين شرودنغر على جائزة نوبل بسبب تقديمه لنموذج الميكانيكي الكمي للذرة، وذلك في عام 1933 م.
أهمية اكتشاف الذرة
يعد اكتشاف الذرة من أكثر الاكتشافات العلمية التي ساهمت في الكثير من المجالات منذ القدم في المجتمع، كما أن الدول التي لازالت مهتمة بدراسة الذرة تراها متقدمة عسكريًا، وسياسيًا، وعلميًا بشكل كبير، حيث عن معرفة الذرة تفيد في:
- تساهم معرفة ودراسة الذرة في الصناعات الكيميائية، والصناعات النووية، والصناعة الأجهزة الإلكترونية وثورة في الاتصالات.
- قد تم معرفة عدد ذرات الكون من خلال “نظرية التضخم الكوني”، والتي أفادت أن الكون لا يمكن حصر عدد ذراته، فهو يتكون من العديد من الذرات، وذلك لأن الكون عمره أكثر من 14 مليار سنة ضوئية.
- بعد اكتشاف الذرة قد ظهر الكثير من العلوم الأخرى كالفيزياء النووية، والفروع المختلفة لعلم الكيمياء المتواجدة في الوقت الحالي والطيف.
إن اكتشاف الذرة قد أحدث ثورة في علوم التكنولوجيا منذ القدم وحتى الآن، ولازالت الدول تتقدم علميًا وعسكريًا بسبب التطور العلمي.
