"Ben şair değilim, ama kendiniz için düşünürseniz, ilerledikçe gerçekler kafanızda bir şiir oluşturacaktır." - Michael Faraday
19. yy sonları kadar atomun en küçük yapıtaşı olduğu düşünülüyordu. Atomun da bölünebileceği, daha küçük parçacıklardan oluştuğu fikri elektronun buluşuyla başlamıştır. Şimdiz biraz elektrondan bahsedelim.
Faraday’ın bu sözünğü aslına ne kadar uygun çevirebildim bilmiyorum. Eminim daha iyi çeviriler vardır. Faraday 1833 yıllında elektroliz yasalarını keşfetti. İletken kimyasal bileşiklerin çözeltilerinden akım geçirdi ve çözücüden geçirdiği elektrik miktarının elektrottan kurutulan maddenin kütlesiyle orantılı olduğunu gördü. Belirli bir elektrik akımında biriken maddeyle kullanılan maddenin atom veya mmolekül ağırlığı da orantılıydı. Ve Faraday yasaları devreye girdiğinde bir mol biriktirmek için ne kadar yük gerektiği hesaplanabiliyordu. Faraday elektriğin atomlar tarafından taşındığını farsaydı ve yüklü atomlara iyon adını verdi. Faraday’ın deney sonuçları iyonların farklı birimde elektrik taşıyabileceğini de gösteriyordu.
Zaten 1881’de Faraday’ın onuruna bir konuşmada H. Helmholtz şöyle diyordu: “Kimyasal elementlerde atomların varlığını farzedersek negatif kadar pozitif olan ve elektriğin atomları gibi davrananan belirli temel yüklere bölündüğünü benimsemekten kurtulamayız”
Elektron ismini elektriğin doğal bir birimi olacağı idiasıyla ilk önerecek olan kişiyse Stanley olacaktı. Ancak gözlenen ilk temel parçacık olan negatif yüklü elektronun tespiti 1897’de J.J Thomson’a ait olacaktı. Yükün değeri ise ilk olarak R.M. Milikan’ın meşhur yağ damlası deneyiyle ortaya çıkacaktı. Thomson’ın ve Milikan’ın deneylerini daha sonra anlatmayı umuyorum.
Thomsun’un elektronu keşfinden sonra elektronların atomun içinde dağılmış olduğu ünlü üzümlü kek modeli benimsendi.
Ancak çok geçmemişti ki Rutherford saçılma deneyleri aracılığıyla çekirdeğe odaklanmış proton yüklerini tespit etti. Rutherford deneyde gözlemlediği sapma ve geri tepmeyi şöyle anlatıyordu:”Bu kağıt bir mendile 15 mm lik bir kurşun sıktığınızda kurşunun dönüp sizi vurması kadar ilginç bir şey.”
Hidrojenin bir proton Helyum’un iki proton olduğunu biliyordu. Proton’un yükünün elektronun yüküne eşit olduğunu’da biliyordu. Ancak Helyum’un kütlesi hidrojenin kütlesinin iki katı değildi. Oran farklıydı… Bu Rutherford’un yüksüz ama protondan daha ağır bir parçacık olduğunu düşünmesine yol açtı. Nihayet 1932’de ingiliz fizikçi Chadwick berilyum levhasına taneciklerle bombalayarak nötron’un keşfine ulaştı. Böylece atomun yapıtaşları olan elektron, proton ve nötron artık biliniyordu.
Dipnot: Atomun boşluklu yapısını gündeme alıp bir çok şeyi yeniden sorgulamamıza neden olan Ernest Rutherford atom fizigi için önemli isimlerdendir. Böylece fizik üzerine söylediği bir sözü de sizlerle paylaşmak istiyorum.
“Bilim ya fiziktir, ya da pul toplamaktır.”