من هو مخترع الذرة ؟

[Mary Naeem]

من هو مخترع الذرة ؟

مخترع الذرة هو جون دالتون، والذي قام باكتشافها في عام 1703، والذرة هي الوحدة الاساسية للمادة، والذرة تتكون من نواة مركزية كثيفة تحيط بها سحابة من الالكترونات سالبة الشحنة، وببساطة الذرة هي اصغر مكون للعنصر والتي تحمل الخصائص الكيميائية للعنصر، تحتوي النواة الذرية على مزيج من البروتونات ذات الشحنة الموجبة والنيوترونات المتعادلة كهربائيا ما عدا في حالة الهيدروجين حيث استقرار النواة بدون النيوترونات، وإن إلكترونات الذرة مرتبطة بالنواة بواسطة القوة الكهرومغناطيسية، وبالمثل، فإن مجموعة من الذرات يمكن أن تبقى ملزمة لبعضها البعض وتكون الجزيء.

الذرة تحتوي على عدد متساو من البروتونات والإلكترونات المتعادلة كهربائيا، وإلا فإن الذرة سوف تحمل شحنات موجبة أو شحنات سالبة وتصبح الذرة متأينة، وتصنف الذرة وفقا لعدد البروتونات والنيوترونات في نواتها، حيث أن عدد البروتونات تحدد العنصر الكيميائي، وعدد النيوترونات تحدد نظائر العنصر، ولا يمكن أن تلاحظ الذرات بشكل فردي الا باستخدام أدوات خاصة مثل المجهر.

- تاريخ مخترع الذرة :

قد اقترح أول مفهوم للذرة من قبل الفلاسفة الهنود واليونانيين الأوائل، وفي القرنين السابع عشر والثامن عشر، قدم الكيميائيون قواعد فيزيائية لهذه الفكرة من خلال إظهار أن بعض المواد لا يمكن تفكيكها بطرق كيميائية، وتعود أقدم إشارات مفهوم الذرات إلى الهند القديمة في القرن السادس قبل الميلاد، والتي ظهرت أولا في الجينية، ووضعت مدارس نيايا و فايشيشيكا نظريات متطورة لكيفية دمج الذرات في الأشياء الأكثر تعقيدا.

جون دالتون، كان الكيميائي البريطاني والفيزيائي الذي جاء مع نظرية أتوميستيكش، ودراسات دالتون البحثية حول خصائص الغلاف الجوي والغازات كانت أساس نظريته الذرية، وأعطت نظريته أدلة على أصغر الجسيمات في الكون، وقد أعلن لأول مرة نظريته في المؤسسة الملكية في محاضرة في عام 1803، ووفقا لنظرية مخترع الذرة جون دالتون، فإن هناك أنواع مختلفة من الذرات، وتسمى هذه بالعناصر، ويعتبر الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين أمثلة على العناصر، وكل من هذه العناصر تختلف عن بعضها البعض فقط من حيث وزنها، والذرات من نفس العنصر جميعها لها نفس الكتلة، والذرات مختلفة العناصر مختلفة في الكتلة، واستخدم دالتون الرموز لتمثيل العناصر.

مخترع الذرة جون دالتون كان من تصور أن الذرات على الشكل الكروي، لذلك رسم الذرات سوف يكون على شكل دوائر، وهو من رأى أن ذرات العناصر المختلفة لها كتل مختلفة، وهو من وضع أسس العلم الذي يتناول دراسة الذرة ومكوناتها.

- التطور في اختراع الذرة :

مخترع الذرة جون دالتون اعتقد خطأ ان أبسط مركب بين أي عنصرين يكون دائما اتحاد ذرة واحدة لكل منهما، لذلك كان يعتقد مثلا أن مركب الماء HO وليس H2O، وادى ذلك الى ظهور عيوب في جدوله، وعلى سبيل المثال، فقد اعتقد ان ذرات الاكسجين أثقل من ذرات الهيدروجين بحوالي 5.5 مرة، وذلك لأنه في مركب الماء كان يقيس 5.5 جرام من الاكسجين لكل واحد جرام من الهيدروجين مع اعتقاده ان صيغة الماء هي HO، ولكن في الواقع ذرة الاكسجين أثقل من ذرة الهيدروجين بحوالي 16 مرة.

في عام 1811 تم تصحيح الخلل في نظرية دالتون من قبل أميديو أفوجادرو، حيث اقترح افوجادرو أن الاحجام المتساوية لأي غازين عند درجة حرارة وضغط متساويين يحتويان على عدد متساوي من الجزيئات، وبعبارة اخرى، فإن كتلة جزيئات الغاز لا تؤثر على حجمه، وأفوجادرو كان قادرا على تقديم تقديرات أكثر دقة للكتلة الذرية للأكسجين وعناصر أخرى مختلفة، وحزم بقوة التمييز بين الجزيئات والذرات.

في عام 1897 كان يعتقد أن الذرات هي اصغر قسم من المادة، ثم اكتشف جوزيف جون طومسون الالكترونات من خلال عمله على اشعة الكاثود، ولتوضيح الشحنة المتعادلة الشاملة للذرة، فقد اقترح تومسون أن الجسيمات تتوزع في موجة متماثلة من الشحنات الموجبة.

في عام 1909 تم رفض نموذج طومسون من قبل احد طلابه وهو ارنست روزرفورد، والذي اكتشف أن معظم الكتلة والشحنات الموجبة من الذرة تتركز في جزء صغير جدا من حجمها، والذي افترض أنه في مركز الذرة، وفي عام 1911، فقد اقترح روزرفورد نظرة ثورية للذرة. واقترح أن الذرة تتكون من نواة صغيرة كثيفة من الجسيمات ذات شحنة موجبة في وسط الذرة وهي النواة، وتحيط بها حلقة دائرية من الإلكترونات.

في عام 1913، طبق نيلز بوهر نظرية الكم التي وضعها ماكس بلانك وألبرت أينشتاين، والتي أضافت الكثير إلى نظرية التركيب الذري، وأدى تطوير ميكانيكا الكم خلال 1920 إلى تفسير اعتلال جميع الظواهر المتعلقة بدور الإلكترونات في الذرات وجميع الجوانب المرتبطة بها.

في عام 1932، اكتشف جيمس تشادويك نوع ثالث من الجسيمات اقل من الذرة، والتي أطلق عليها اسم النيوترون، وساعدت النيوترونات على استقرار البروتونات في نواة الذرة، ومع اكتشاف النيوترون في عام 1932 كانت الصورة الحديثة للذرة كاملة.

- دور مخترع الذرة والذرة في تحسين الحياة البشرية :

* كانت اعمال دالتون أدلة كافية على وجود الذرة التي اصبحت مفهوما علميا مسلم به.

* دراسة الذرة اعطت ادراك ومفهوم افضل للفيزياء والكيمياء.

* أدت دراسات أخرى للذرات إلى اكتشاف الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات والفوتونات وغيرها، وساعدت هذه الاكتشافات أيضا على تطوير التكنولوجيات التي أحدثت ثورة في الاتصالات والأجهزة الإلكترونية وما إلى ذلك.