ფაქტი, რომ ყველა ობიექტი შედგება ელემენტარული ნაწილაკებისგან, ვარაუდობდნენ ძველი საბერძნეთის მეცნიერების მიერ. მაგრამ იმ დღეებში ამ ფაქტის დასამტკიცებლად ან უარყოფის გზა არ არსებობდა. უძველეს დროში კი ატომების თვისებების მხოლოდ გამოცნობა შეიძლებოდა სხვადასხვა ნივთიერების საკუთარი დაკვირვების საფუძველზე.
დამტკიცება, რომ ყველა ნივთიერება ელემენტარული ნაწილაკებისგან შედგება მხოლოდ მე-19 საუკუნეში, შემდეგ კი ირიბად. ამავდროულად, ფიზიკოსები და ქიმიკოსები მთელს მსოფლიოში ცდილობდნენ შეექმნათ ელემენტარული ნაწილაკების ერთიანი თეორია, აღეწერათ მათი სტრუქტურა და აეხსნათ სხვადასხვა თვისებები, როგორიცაა ბირთვის მუხტი.
მოლეკულების, ატომების და მათი სტრუქტურის შესწავლა მრავალი მეცნიერის ნაშრომს მიეძღვნა. ფიზიკა თანდათან გადავიდა მიკროსამყაროს - ელემენტარული ნაწილაკების, მათი ურთიერთქმედების და თვისებების შესწავლაში. მეცნიერებმა დაიწყეს გაკვირვება რისგან შედგება ატომის ბირთვი, წამოაყენეს ჰიპოთეზები და ცდილობდნენ დაამტკიცონ ისინი, ყოველ შემთხვევაში ირიბად.
Bშედეგად, ერნესტ რეზერფორდისა და ნილს ბორის მიერ შემოთავაზებული ატომის სტრუქტურის პლანეტარული მოდელი იქნა მიღებული, როგორც ძირითადი თეორია. ამ თეორიის თანახმად, ნებისმიერი ატომის ბირთვის მუხტი დადებითია, ხოლო უარყოფითად დამუხტული ელექტრონები ბრუნავენ მის ორბიტაზე, რაც საბოლოოდ ატომს ელექტრონულად ნეიტრალურს ხდის. დროთა განმავლობაში ეს თეორია არაერთხელ დადასტურდა სხვადასხვა ექსპერიმენტებით, დაწყებული მისი ერთ-ერთი თანაავტორის ექსპერიმენტებით.
თანამედროვე ბირთვული ფიზიკა რეზერფორდ-ბორის თეორიას ფუნდამენტურად მიიჩნევს, მასზეა დაფუძნებული ატომებისა და მათი ელემენტების ყველა კვლევა. მეორე მხრივ, ჰიპოთეზების უმეტესობა, რომლებიც გაჩნდა ბოლო 150 წლის განმავლობაში, პრაქტიკულად არ დადასტურებულა. გამოდის, რომ ბირთვული ფიზიკის უმეტესობა თეორიულია შესასწავლი ობიექტების ულტრა მცირე ზომის გამო.
რა თქმა უნდა, თანამედროვე სამყაროში ბევრად უფრო ადვილია, მაგალითად, ალუმინის (ან სხვა ელემენტის) ბირთვის მუხტის დადგენა, ვიდრე მე-19 საუკუნეში და მით უმეტეს - ძველ საბერძნეთში.. მაგრამ ამ სფეროში ახალი აღმოჩენებით, მეცნიერები ზოგჯერ გასაოცარ დასკვნებამდე მიდიან. ერთი პრობლემის გადაჭრის მცდელობისას ნაწილაკების ფიზიკა ახალ პრობლემებსა და პარადოქსებს აწყდება.
თავდაპირველად, რეზერფორდის თეორია ამბობს, რომ ნივთიერების ქიმიური თვისებები დამოკიდებულია მისი ატომის ბირთვის მუხტზე და, შედეგად, მის ორბიტაზე მოძრავ ელექტრონების რაოდენობაზე. თანამედროვე ქიმია და ფიზიკა სრულად ადასტურებს ამ ვერსიას. მიუხედავად იმისა, რომ შესწავლამოლეკულების სტრუქტურა თავდაპირველად ეფუძნებოდა უმარტივეს მოდელს - წყალბადის ატომს, რომლის ბირთვული მუხტი არის 1, თეორია სრულად ვრცელდება პერიოდული ცხრილის ყველა ელემენტზე, მათ შორის იშვიათი დედამიწის ლითონებსა და რადიოაქტიურ ნივთიერებებზე, რომლებიც ხელოვნურად მიიღება ბოლოს. გასული ათასწლეული.
საინტერესოა, რომ რეზერფორდის კვლევამდე დიდი ხნით ადრე, ინგლისელმა ქიმიკოსმა, განათლებით ექიმმა უილიამ პროუტმა შენიშნა, რომ სხვადასხვა ნივთიერების ხვედრითი წონა არის მოცემული წყალბადის ინდექსის ჯერადი. შემდეგ მან შესთავაზა, რომ ყველა სხვა ელემენტი უბრალოდ წყალბადისგან შედგება უმარტივეს დონეზე. რომ, მაგალითად, აზოტის ნაწილაკი არის 14 ასეთი მინიმალური ნაწილაკი, ჟანგბადი არის 16 და ა.შ. თუ ამ თეორიას გლობალურად განვიხილავთ თანამედროვე ინტერპრეტაციით, მაშინ ზოგადად სწორია.
