Geçmişten günümüze atom modelleri nelerdir?

Geçmişten günümüze kadar geliştirilen atom modelleri ile ilgili bir araştırma yapınız. Araştırmanızı poster halinde sınıfta sununuz. (Geçmişten günümüze atom modelleri)

Bu konumuzda, Dalton Atom Modeli, Thomson Atom Modeli, Rutherford Atom Modeli, Bohr Atom Modeli hakkında çalışma yapacağız.

Acaba maddelerin atomlardan oluştuğu düşüncesini ortaya atan bilim insanlarının düşünerek tasarladığı ilk atom modeli günümüze kadar aynı kalmış olabilir mi? Neden?

Atomu ilk ortaya atan bilim adamları tarafından ortaya konan ilk atom modelinden günümüze kadar atom modelinde değişiklikler olmuştur.

Evrendeki her şeyin çok küçük parçacıklardan oluştuğu düşüncesi milattan önceki yıllara dayanır. Atom düşüncesi ilk defa eski Yunan’da doğmuştur. Atom fikrinin doğmasındaki temel neden maddeyi daha küçük parçalara ayırmaya çalışmaktı. Örneğin bakır bir teli iki eşit parçaya ayırdığınızı düşününüz. Her bir parçayı tekrar tekrar iki parçaya ayırdığınızda bir noktadan sonra parçalar yeniden ikiye ayrılamayacak hâle gelir. İşte bu düşünceden yola çıkılarak maddenin sonunda kendinden daha küçük parçacıklara ayrılamayan bu küçük parçacıkların bir araya gelmesiyle oluştuğu kabul edilmiştir.

Bu kurama dair elimizdeki en eski yazılı belgeler Yunan filozofları Democritus (Demokritus) (MÖ 460-370) ve Leucippus (Lökipyus) (MÖ 480-420)’a aittir.

Tarihi çok eskilere dayanmasına rağmen atom fikri çok uzun zaman ilgi görmemiş ve kanıtlanamamıştı. Bunun önemli nedenlerinden biri bu kuramın tamamen düşünceye dayalı olmasıdır. Ayrıca Aristoteles (Aristo) (MÖ 384-322)’in bu düşünceyi desteklememesi de maddenin atomlardan oluştuğu fikrinin benimsenmesini geciktirmiştir.

1. Geçmişten günümüze atom modelleri nelerdir?

4.1. Dalton Atom Modeli

John Dalton

Atom terimini Democritus’tan sonra yeniden gündeme getiren ilk bilim insanı John Dalton (Con Dalton) (1766-1844) olmuştur. Dalton, tüm maddelerin küçük taneciklerden oluştuğu fikrini yeniden canlandırdı ve bir elementin bütün atomlarının aynı olduğunu öne sürdü. Dalton, atomların içi dolu, berk ve bölünemez küreler olduğunu düşünüyordu. Bu nedenle Dalton atom modelinde atom, bilardo topuna benzetilmektedir.

John Dalton atom modeli

Dalton’un, atomun daha küçük parçalara ayrılamayan berk küreler olduğu konusundaki görüşü bugün geçerliliğini kaybetmiştir. Günümüzde bir elementin tüm atomlarının aynı olmadığı bilinmektedir. Bir önceki konuda aynı elementin atomlarındaki nötron sayılarının farklı olabileceğini öğrenmiştik. Geçerliliğini kaybetmesine rağmen Dalton’un kuramı atomun yapısının anlaşılması için atılmış çok büyük bir adım olmuştur.

4.2. Thomson Atom Modeli

Joseph John Thomson

Dalton’dan sonra bilim insanları atomun iç yapısını açıklamaya çalışan modeller ortaya attılar. Bunlardan ilki İngiliz bilim insanı Joseph John Thomson (Jozef Con Tomson) (1856-1940) tarafından geliştirildi. Thomson, atomun içinde negatif (-) yüklü elektron olduğunu buldu. Bu buluşuna bağlı olarak pozitif (+) yüklü protonun varlığını açıkladı. Ayrıca bu yüklerin berk bir kürenin içinde dağınık hâlde bulunduğunu öne sürdü. Thomson’un atom modeli yuvarlak üzümlü keke benzetilir.

Thomson Atom Modeli

4.3. Rutherford Atom Modeli

Ernest Rutherford

Yeni Zelanda doğumlu fizikçi Ernest Rutherford (Ernest Radırford) (1871-1937)’un atom modeline göre “+” yüklü tanecikler atomun merkezindeki çekirdekte bulunuyordu ve elektronlar çekirdeğin etrafında hızla dönüyordu. Rutherford yaptığı deneylerle atomun çok büyük bir kısmının boşluk olduğunu kanıtladı. Deney sonuçlarına göre çekirdek, atom boyutuyla karşılaştırıldığında çok küçüktü.

Rutherford Atom Modeli

Öyle ki atom bir stadyum büyüklüğünde düşünüldüğünde çekirdek orta sahadaki bir portakal büyüklüğündeydi. Bu modelde elektronlar, Güneş’in etrafında dönmekte olan gezegenlere benzetiliyordu. Rutherford, elektronların atom içerisinde rastgele yerlerde bulunabileceğini düşünmüştü. Rutherford’un atom modelinde elektronların neden çekirdeğe yapışmadığı açıklanamamıştır. Ancak Rutherford çekirdek fikrini ortaya atarak günümüz atom modeline ulaşılmasında büyük bir aşama kaydedilmesini sağlamıştır.

4.4. Bohr Atom Modeli

Niels Bohr

DanimarkalI bilim insanı Niels Bohr (Nils Bor) (1885-1962)’un ortaya attığı model Rutherford modeline benzetilebilir. Bohr’un atom modelini daha önceki atom modellerinden ayıran en önemli özellik, elektronların atom içerisinde dağınık hâlde bulunmadığını, ancak belirli katmanlarda bulunabileceğini belirtmesidir. Bu model, şu anda kabul gören modern atom modelinin de temelini oluşturmaktadır.

Bohr Atom Modeli

Bohr atom modeli birçok olayı başarı ile açıkladığı için hâlâ kullanılmaktadır. Bohr atom modeliyle günümüzde kabul gören modern atom modelleri arasındaki temel fark elektronların nerede yer aldığı konusundadır.

elektron bulutu

Bugün kullandığımız “elektron bulutu” modelinde, elektronların hareketlerinden küresel bir bulut oluştuğu düşünülmektedir. Elektron bulutunu gece karanlığındaki bir ampulün etrafında dönen sineklerin oluşturduğu görüntüye benzetebiliriz. Elektron bulutu modelinde katmanlar yerine elektronların bulunma olasılıklarının yüksek olduğu yerler tanımlanır.

Bilimsel süreçte atılan her adım, ondan sonra atılacak adımlara temel teşkil eder. Democritus ve Leucippus ile başlayan ve elektron bulutu modeline kadar süren atomun keşfedilme öyküsündeki çeşitli araştırmalar buna güzel bir örnektir. Bugün, Dalton’un modelindeki eksiklikleri görebilmemiz Dalton’un günümüzdeki bilim insanları kadar iyi düşünemediği anlamına gelmez. Bu tamamen bilimsel sürecin birbirini izleyen aşamalardan oluşması, her aşamada fen ve teknolojideki gelişmelerin etkisinin katlanarak yansımasıyla ilgilidir.

Ayrıca, bilim mutlak doğrulardan oluşan bilgi yığını değildir. Bilim devamlı gelişen bir süreçtir. Atom modeli örneğinde olduğu gibi her model o günün bilgi, fen ve teknoloji koşullarında bilim insanlarının sorularına cevap vermiş ve gözlenen olguları açıklamıştır. Bu bilgilerin üzerine gelişen fen ve teknolojiye bağlı olarak gözlenen olguların değişmesi, yeni soruları getirmiş ve bunun üzerine yeni modeller geliştirilmiştir. Bu, böyle sürüp giden bir süreçtir. Günümüzde kabul gören modern atom modeline rağmen Bohr atom modeli sorularımıza cevap verdiği için hâlâ kullanılmaktadır. Örneğin ilerideki konularda göreceğimiz iyon oluşumunun açıklamasında bu modelden yararlanacağız.

Günümüzde sorularımıza cevap verdiği için kabul gören birçok modelin zamanla geçerliliğini yitirebileceğini ve hiçbir modelin gerçekleri tam olarak açıklama iddiasının olamayacağını bilmeliyiz. Ünlü fizikçi Albert Einstein (Albert Aynştayn) (1879-1955) bu konudaki düşüncelerini “Uzun yaşamımda öğrendiğim bir şey var: Gerçeklikle ölçüştürüldüğünde tüm bilimimiz ilkel ve çocukça kalmaktadır. Ama gene de sahip olduğumuz en değerli şeydir, bilim!”sözleriyle açıklamıştır.

Hadi Paylaş!