Atom nedir, Atomlar Aslında Neye Benziyor?

Atom şeması var olan bilimin en bilinen sembolleri arasındadır. Ne yazık ki gerçekte atomlar göründükleri gibi değiller ve bunu yaklaşık 100 yıldır biliyoruz.

Atom Nedir?
Atom nedir kısaca anlatacağız. Atom Yunanca kökenli bir kelime olup, yunancada bölünmez anlamında kullanılan atomustan türemiştir. Atom diğer adıyla zerre, evrendeki tüm maddelerin fiziksel, kimyasal niteliği taşıyan en küçük yapı birimidir. Atomus sözcüğü ilk olarak M.Ö 440’lı yıllarda yaşayan Demokritos ortaya atmıştır.

Diyagram Nasıl Oluştu?
Atom modelinin tarihi uzundur. (Gerçekten de eski Yunanlılara kadar gidebiliriz) Ama bizim için 1900 ’lü yıllardan başlamak yeterli olacaktır. O zamanlar Sir Joseph John Thomson bir atomun negatif yüklü kısmı olan elektronu keşfetti.
Elektronların, pozitif yüklü maddenin düzenli alanlarında yakalandığı önerisinde bulundu. Yani elektron ve protonların düzenli bir alanda hep birlikte bulunduğu iddiası… Bu model “plumpudding modeli” olarak adlandırıldı. Aslında biz buna “üzümlü kek modeli” diyoruz.
Yeni Zelandalı fizikçi Ernest Rutherford, atomlara pozitif parçacıklarla vurduğunda (altın folyo ile) olması gerektiği gibi zıplamadıklarını keşfetti.

Bunun yerine bazılarının zıpladığını fakat çoğunun içinden geçtiğini, elektronların küçük bir pozitif madde kütlesinin çevresine yerleştiği önermesinde bulundu. 1911’de Gezegensel Model adını verdiği bu modele göre atom bir güneş sistemine benzemekteydi. Ve elektronlar çekirdek kabul edilen protonların etrafındaki yörüngede dönmekteydi; Bu model 2 yıl sonra Niels Bohr tarafından biraz daha arıtıldı.

Gezegensel modeldeki sorun, elektronların yörünge tarafından enerji kaybederek çekirdeğe çökmeleridir. Bohr modeli ise bunu şu önermeyle çözmüştür: “Elektronlar yalnızca yüksek özgül enerji seviyelerinde yörüngededirler.

Elektronlar, enerjiyi emer veya salıverirse seviyeden seviyeye atlayabilirler, ancak seviyeler arasında asla geçiş yapamazlar.”Bohr modeli muhtemelen fen ders kitaplarında en popüler olanıdır. Fakat siz de tahmin etmişsinizdir ki çoğunlukla yanlıştır.

Peki Gerçekte Neler Oluyor?
Wisconsin Green Bay Üniversitesi’nden Steven Dutch, atom modelindeki bir sonraki adımı açıkça özetliyor: “1920 ‘lerde fizikçiler, maddenin dalga benzeri özelliklere sahip olduğunu keşfetmişlerdi. Elektronları minik gezegenler olarak düşünmekten tamamen vazgeçtiler. ”

Elektronlar aslında yörüngeyi hiç takip etmiyorlar. Fizikçiler, aynı anda birçok yerde bulunan kuantum parçacıklar olduklarını keşfettiler. Bir yol yerine, her elektronun aynı anda birçok yerde bulunduğu yer, bulut olarak düşünülebilirdi. İşte bu yüzden bu model elektron bulut modeli olarak bilinir.
Bu model Bohr’un yanıldığını söylemedi. Bohr modeli çok karmaşık konseptleri basitleştirmenin iyi bir yolu ve aslında hidrojen gibi basit atomlar için şaşırtıcı derecede de iyi çalışıyor. Ancak elektron bulutu modeli, bir atomun yapısı hakkındaki en yeni bilgileri bizlere gösteriyor. Sonuç olarak: Gezegensel model güzel, ama gerçek değil…