Čak i danas u eri velikog
tehnološkog napredka, kada imamo dosta pricizne instrumente i druga pomagala, ponekad nismo u
stanju da tačno dokažemo neku prirodnu pojavu ili odredimo granicu nekog prirodnog
fenomena. U tom slučaju često pribjegavamo filozofskom rješenju postavljanja hipoteze.
Šta to znači? Ništa drugo osim pretpostavke da je to tako sve dok neko drugi potvrdi ili dokaže da
jeste ili nije tako. Pa tako i hipoteza o postojanju
atoma - nedjeljivih čestica od kojih je sagrađena cjelokupna priroda
veoma je stara kao sam pojam i termin "atom" (dolazi od
grč. atomos = nedjeljiv). Nastao je još prije dvadeset pet
vijekova. Jedan od začetnika učenja po kome se svijet sastoji iz atoma i
praznog prostora, u kome se atomi vječito kreću, što rezultira da sve
stvari nastaju i nestaju je Demokrit iz Abdere (470-360 p.n.e.).
Nažalost u ono vrijeme Demokrit nije imao uslove da njegove tvrdnje i
naučno dokaže.
To je uslovilo da ubrzo nakon Demokritove smrti, njegovo učenje
bude zaboravljeno i to najviše zaslugom njegovog savremenika Aristotela.
Aristotel je unio dosta zabune u Demokritovo učenje, samim tim što je
tvrdio das se dijeljenje svakog tijela može vršiti u beskonačnost, što
je potpuno suprotno od Demokritovog zaključka da mora postojati granica
u dijeljenju tijela. Znači da mora postojati nedjeljiva čestica - atom.
Da bi se čovječanstvo oslobodilo ove velike zablude trebalo je da prođe
skoro 25 vjekova, samo zato što je to bila hipoteza velikog autoriteta kao
što je bio Aristotel.
Istraživanja koja su počela u sedamnaestom vijeku izmedju ostalog
odnosila su se i na proučavanje prirodnih pojava, po prvi put se vrše
eksperimenti kojima se mogu provjeravati hipoteze, rađa se nova nauka
koja se ne temelji samo na filozofskom razmišljanju, već na stvarnom
eksperimentu i odgovarajućim matematičkim proračunima, koji imaju za
cilj da izvjesne teorije potvrde ili odbace. Tada je pala Aristotelova
tvrdnja o beskonačnoj djeljivosti tijela, dok je odgovarajuće mjesto u
nauci ponovo dobila Demokritova hipoteza.
Između ostalih naučnika koji su uticali da Demokritova tvrdnja dobije
odgovarajuće mjesto u nauci bio je i Džon Dalton (John Dalton,
1766-1844). Kako se danas sa pravom smatra da savremena historija i
počinje od njega.
U istoriji razvoja učenja o atomima, značajno mjesto zauzima Dubrovčanin
Ruđer Bošković (1711-1787) koji je 1758. godine istakao hipotezu da se
supstance sastoje od bezdimenzionalnih materijalnih tačaka između kojih
djeluju sile, koje se pokoravaju nekom univerzalnom zakonu.
Dalton, ne
samo da je čvrsto vjerovao u atomsku hipotezu, već je našao put za
eksperimentalnu provjeru same hipoteze i posljedica koje slijede iz nje.
Prema Daltonu, elementi su supstance koje se sastoje od atoma jedne
vrste. Atomi različitih supstanci razlikuju se međusobno po težini, dok
pri svim promjenama supstance dolazi samo do njihove preraspodjele.
Na osnovu predstave o atomima, Dalton je formulisao dva zakona o
sjedinjavanju kemijskih elemenata, koja su u potpunosti objašnjavali
stalan sastav kemijskih jedinjenja. Predstava o atomima kao o čvrstim
kuglicama bila je dovoljna za objašnjenje mnogih činjenica iz kemije,
toplote i strukture supstance. Negdje oko 1870. javlja se ideja, da se
atomi sastoje od još prostijih čestica, pa od tada počinju napori da se
takve čestice i otkriju.
Engleski kemičar Majkl Faradej (Michael Faraday, 1791-1867)
eksperimetišući sa elektrolizom 1834. godine dao
je kvantitativne zakone elektrolize, koji su se mogli lahko objasniti
pretpostavkom da su atomi elektrolita, prije izdvajanja na elektrodama,
naelektrisani suprotnim vrstama naelektrisanja. Pri tome je
naelektrisanje svakog jednovalentnog atoma jednako i iznosi e=1,6*10^-19
C.
Krajem XIX vijeka, mnogi fizičari su se bavili proučavanjem električnog
pražnjenja u razrijedjenim gasovima. Sto se smatra prvim začetkom učenja
o termičkoj elektrolitičnoj disocijaciji i konverziji. U tim eksperimentima je zapaženo da
dio staklene cijevi, koji se nalazi nasuprot katode, svijetli. Uzrok
ovom osvjetljenju nazvan je katodnim zracima. Mišljenja o prirodi ovih
zraka bila su različita. Neki su smatrali da su ti zraci slični
svjetlosnim, dok su po nekima to bile naelektrisane čestice. Prema tome,
problem je bio jasan. Ako su to naelektrisane čestice, onda ih treba na
neki način izdvojiti i odrediti im masu, naelektrisanje, dimenzije i
druga svojstva.
Konacno je 1895. godine uspjelo Žanu Perenu (Jean Baptiste Perrin,
1870-1942) da skupi "katodne čestice" u izolovani sud i da dokaže da
imaju negativno naelektrisanje.
Samo dvije godine kasnije, Dž. Dž. Tomson (Joseph John Thomson,
1856-1949) uspio je da identifikuje katodne zrake sa česticama i da im
odredi masu i naelektrisanje. Na osnovu skretanja katodnih zraka u
električnom i magnetnom polju, Tomson je dobio da je m/e=1,3*10^-7 g/C.
Tada je on pisao:" Na taj nacin, velična odnosa m/e nosioca
naelektrisanja u katodnim zracima znatno je manja od odgovarajuće
velične u elektrolizi. Mala vrijednost m/e može se objasniti ili malom
vrijednošću m ili velikom vrijednošću e ili i jednim i drugim
istovremeno." Prije mjerenja u Tomsonovoj laboratoriji, nadjeno je da
naelektrisanje gasnih jona iznosi 2,2*10^-11C. Uzimajući da je toliko i
naelektrisanje katodnih čestica, Tomson je dobio da je masa tih čestica
10^-30 kg. U to vrijeme, Tomson je katodne čestice nazivao
korpuskularima, a riječ elektron je koristio za označavanje
naelektrisanja korpuskule. Vremenom je elektron postao naziv za samu
česticu. Mnogo kasnije, 1909. godine Miliken (Robert Milikan, 1868-1954)
je izmjerio naelektrisanje elektrona, za koje je dobio vrijednost
1,59*10^-19C. Savremenim metodama je otkriveno da je masa elektrona
9,107*10^-31 kg.
Kraj 19-tog vijeka i pocetak 20-tog vijeka bio je period kada je svaka godina
donosila nova neočekivana otkrića, od kojih mnoga predstavljaju osnovu
na kojoj počiva današnja nauka. U drugoj polovini 20-tog vijeka
otkriveno je više nego za 25 vjekova do sada. Nadam se da će brzi tempo
tehnološkog razvoja usloviti da se konačno pobijedi glad i zavlada mir
na našoj planeti.
Salih Čavkić
