Bu yazımızda tarih boyunca kabul edilen başlıca atom modelleri üzerinde duracağız. Ancak modelleri detaylandırmayacağız. Modellerin detaylı anlatımları daha sonraki yazılarımızda olacak.
Birinci yazımızda yazdığımız gibi atomdan ilk bahseden kişi Demokritus'tu. İlk atom modeli de Demokritus ve Epikuros tarafından ortaya atılan 'kancalı atom'modelidiri. Bu model maddenin bütünlüğünü açıklamak için geliştirilmişti. Onlara göre atom aşağıdaki gibiydi:
Genel anlamda fizik bilimi 17. yüzyıla kadar tam anlamıyla bir uyku dönemi geçirmiştir. 1696 yılında ise Niklaas Hartsecker, her cismin kendine özdü atomlardan oluştuğunu öne sürmüş. Örneğin aşağıda ( Hartsecker'e göre ) civa klorürü atomu gösterilmektedir.
Daha sonra Hooke ve Newton atomlar arası güçlerle ilgili modeller oluşturmuşlardır. Bir şey bu atomları bir arada tutuyor olmalıydı.
19. yüzyılda ise kimya tam bir atılıma girmiştir. Bu dönemde Dalton ilk moleküler teoriyi tasarlamıştı. Dalton bir katalog hazırlamıştı ve bu katalogda 36 atom türü mevcuttu.
19. yüzyılın sonunda ise Thomson elektronları keşfederek çok önemli bir adım attım. Ancak atomu aşağıdaki gibi kurgulamıştı.
Ama yinede artık atom bölünemez değildir. Yani bundan böyle atom maddeyi oluşturan en küçük element olarak değerlendirilmemekte, tam tersine kendisinin de daha küçük elementlerden oluştuğu öne sürülmektedir: Elektronlar ve 'pozitif maddeden'.
Birkaç yıl sonra ise Rutherford'u takiben Bohr tüm atomik kütleyi içeren merkezi bir çekirdeğin etrafındaki dairesel bir yörüngede dönen bir elektron fikrini ortaya atar. Bu model aşağıdaki gibidir:
Daha sonra Sommerfield elektron yörüngelerinin dairesel değilde eliptik olduğunu iddia eder ve aşağıdaki modeli geliştirir. Bu model tam 10 yıl geçerliliğini korumuştur.
Sommerfield'den sonra Louis de Broglie, Bohr'un yörüngeleri ile cismin dalgalarını eşleştirir. Bu dalgalar elektronun sabit yörünge üzerinde bir bilye gibi dönmediğini, fakat titreşimle döndüğünü söylemiştir. Aşağıdaki gibi.
De Broglie'nin atom teorisi her şeyi allak bullak etmişti. Çünkü demekki elektronlar bir dalga olarakta bulunabiliyor! İşte nihayet Heisenberg, Schrödinger ve Dirac bu kavramları geliştirdiler.
Bugün kabul edil atom modelini orataya çıkardılar:
Artık ne dalga ne de parçacık vardır. Atomun elektronik bir bulutla ("klasik" elektrona denk) çevrelenmiş bir çekirdek olduğu benimsenir. Ne bu elektronun nerede olduğu bilinmektedir ne de olası yörüngesi. Bilinen tek şey merkeze belli bir mesafede bulunabilme olasılığının bulutun yoğunluğu ile orantılı olduğudur. Yukarıdaki şekilde de görüldüğü gibi maksimum olasılık, elektronun çekirdeğinin etrafında işaretlenmiş noktalar üzerinde olmasıdır.
Böylece atomun antik çağlardan beri süren yolculuğu, herhangi bir imge ile olan tüm bağlantısını yavaş yavaş kaybederek ana hedef olarak matematik bir kavram olma yoluna girmiştir.
Bir sonraki yazımızda bu modellerden bazılarını daha detaylı ele alacağız.
Kaynak: Le Cantique de quantiques
Bir önceki yazmız için tıklayın: Atomu Anlama Serüveni -1-
