Atom

Atom nedir? "Maddenin en küçük yapıtaşı! Peki , "madde" nedir? Elle tutup gözle gördüğümüz her şey! Aslında , doğru olmasına doğru bu yanıtların hepsi ama biraz eksik . . . Örneğin ben bir maddeyim; yani benim de en küçük yapıtaşım atomlar . Yani atom denen minik "yaratıklar"dan oluştum . Aynı şekilde yediğimiz elma , oturduğumuz sandalye , yazı yazdığımız kalem ve hatta onun mürekkebi , içtiğimiz su , soluduğumuz hava . . . Bunların hepsi madde ve hepsi de atomlardan oluşmuş . Peki nedir bu atom? Etrafımızda gördüğümüz tüm maddelerden sorumlu bu "minik" nesneler neye benzer? Herşeyden önemlisi , acaba onların da yapıtaşları var mı?

Aslına bakarsanız , bu sorular yüzyıllar öncesinden de sorulmuş . Hatta "atom" sözcüğünün ilk ortaya çıkışı İ . Ö . 460 yılına kadar uzanıyor . O dönemde yaşamış Demokritus adlı bir filozof , bir elmayı örnek vererek atomu ve anlamını açıklamış: Bir elma alın ve onu ikiye bölün . Sonra bu yarım elmalardan birini tekrar ikiye bölün ve böylece sürdürün . . . Demokritus'a göre , bu şekilde yarım parçaları bölmeye devam ederseniz , sonunda öyle bir an gelecek ki , artık bölemeyeceğiniz kadar küçük bir parça elde edeceksiniz ( ama bıçağınız kesemediği için değil , bölmek mümkün olmadığı için! ) . İşte , bölünmesi olanaksız bu parçaya Demokritus Yunanca'da 'bölünemez" anlamına gelen "atomos" adını vermiş .
Demokritus , bu kavramı ortaya atmış atmasına ama bunu o dönemin diğer bilim adamlarına inandıramamış . Özellikle de dönemin en büyük filozofu Aristo'ya . Zaten Aristo reddedince , bir bildiği vardır diye diğerleri de inanmamış . Hatta Demokritus öldükten yüzyıllar sonra bile kimse atomdan bahsetmemiş .
Ta ki , 2000 yıl kadar sonraya , yani 1800'li yılların başına kadar . Bilim adamları maddenin doğasını anlamaya yönelik çalışmaları sırasında ister istemez bu minik parçacıklarla karşılaşmışlar . İngiliz bilim adamı Dalton , deneyleri sırasında , maddeyi oluşturan ama yapısını tanımlayamadığı bu temel ögelere ilişkin ilk kanıtları elde etmiş . Ondan sonra da keşifler ardı sıra devam etmiş .
Atomun varlığı kanıtlandıktan sonra da , yapısını anlamaya yönelik bir çok kuram ortaya atılmış . Bunlardan ilki J . J . Thomson adlı bir İngiliz fizikçi'den geliyor . 
Thomson , 1897 yılında atomun bir parçası olan eksi yüklü elektronları keşfetmiş . Thomson'a göre atomun içinde eksi yüklü elektronları dengeleyecek artı yüklü parçacıklar olması gerekiyordu . Thomson , atomu bir "üzümlü kek"e benzetmişti: Üzümler eksi yüklü elektronlar , kekin diğer kısımları ise artı yüklü madde .
Bundan daha doğru bir modeli , 1911 yılında atomun içinde artı yüklü bir çekirdeğin olması gerektiğini keşfeden Ernest Rutherford geliştirmiş . Rutherford'un atom modeli , Güneş Sistemi'mizin yapısına benziyor . Ortada Güneş , yani artı yüklü çekirdek ve çevresinde dolanan gezegenler , yani eksi yüklü elektronlar . Rutherford'un bu modeline göre çekirdek atomun çok küçük bir parçası: Örneğin atomun boyutunu Dünya kadar büyütsek bile içindeki çekirdek en fazla bir futbol stadyumu kadar kalıyordu . Rutherford daha da
önemli bir adım atarak , çekirdek içinde artı yüklü parçacıkları yani protonları keşfetmiş ve protonların elektronlardan 1836 kez daha ağır
olduğunu bulmuş .
Fakat bu model de bazı kuramsal sorunlar çıkarmış . 1912 yılında Danimarkalı fizikçi Niels Bohr , bu kuramsal sorunları çözecek bir model oluşturmuş . Bohr'un atom modelinde , yine ortada artı yüklü bir çekirdek , fakat sadece belli yörüngelerde dolanabilen eksi yüklü elektronlar var . Bundan sonraki gelişmeler , Bohr'un atom modelini düzeltmeye yönelik . Bu gelişmelerden biri , çekirdekte artı yüklü proton dışında , yüksüz "nötron" adı verilen parçacıkların da olduğu . Nötronları da 1932 yılında , James Chadwick , kendisinin yaptığı derme çatma bir detektörle keşfetmiş .
Atomun tam bir modelini oluşturmadaki en önemli yöntem , Kuantum Mekaniği adı verilen fizik dalının gelişmesiyle oldu . Bugünkü bilgilerimizin tamamı bu fizik dalının gelişmesiyle elde edildi . Artık bugün atom ve yapısı hakkında epeyce bilgiye sahibiz . Kuantum kuramına göre , atom , artı yüklü bir çekirdek ve etrafında dalga gibi de hareket edebilen elektronların bulutundan oluşan minik bir "nesne" . . .

Atomdan Öte Köy Var Mı?
Aslında , atomlar her ne kadar maddenin yapıtaşları olarak tanımlansa da , gördüğümüz gibi onların da daha küçük yapıtaşları var . Demokritus'un elma örneğinde bir bıçak değil de , günümüzün modern mikroskoplarını kullandığımızı düşünelim . Tabii ki , elmayı keserek değil , büyüterek yapabiliriz bunu . Elmanın bir parçasının görüntüsünü mikroskop altında büyütelim . Önce elmanın detaylarına , daha büyütmeye devam edersek molekül adını verdiğimiz atom gruplarına ulaşırız . Moleküller , iki ya da daha fazla atomun "kimyasal bağ" adı verilen işlemle biraraya gelmesi sonucu oluşur . İşte , madde dediğimiz nesnelerin katı ( elma gibi ) , sıvı ( su gibi ) veya gaz ( hava gibi ) olmasını sağlayan şey , bu moleküllerin biraraya geliş biçimi . Moleküller birbirleriyle çok sıkı sıkıya bağlanmış ve yerlerinden kıpırdayamıyorlarsa madde katı halde; atomlar ,  kopmamak şartıyla birbirleri etrafında hareket edebiliyorlarsa sıvı halde; atomların oluşturduğu moleküller serbestçe hareket edebiliyorlarsa gaz halinde oluyor .
Demek ki , biraz daha büyütürsek atomlara ulaşacağız . Tanımımız gereği , atomlar madde değil . Çünkü madde olabilmesi için en azından katı , sıvı veya gaz halinde olabilmeli . Fakat , bu hallerden birisi için kimyasal bir bağa , yani en az iki atoma gereksinim var . Dolayısıyla tek başına bir atom ne katı , ne sıvı , ne de gaz yani ne de madde . Ancak biraraya gelirlerse madde oluşturuyorlar . Bu anlamıyla maddenin yapıtaşı! Atomu , mikroskobumuzda büyütmeye devam ettiğimizde ( aslında bunu yapabilecek mikroskoplar yok , fakat bilim adamları başka işlemlerle bunu yapabiliyorlar . Biz yine de yapabildiğimizi varsayalım ) başta da söylediğimiz gibi , Güneş Sistemi'ne benzer bir yapıyla karşılaşıyoruz . Ortada bir çekirdek ve etrafında dolanan elektronlar . Elektron bulutundan geçip içeri dalıyoruz ve merkezde yer alan çekirdeği görüyoruz . Büyütmeye devam ediyoruz ve çekirdeğin içine bakıyoruz . Burada nötron ve protonlarla karşılaşıyoruz .
Elektronlar eksi yüklü ve hafif , protonlar artı yüklü ve ağır , nötronlar ise yüksüz ve ağır parçacıklar . Yük ve kütle gibi kavramlar atomları birbirinden ayırdetmekte kullanılıyor . Çünkü çok sayıda atom var ve bunların hepsinin , elektron , proton ve nötron sayıları farklı . Bir atomdaki elektronların sayısı , o atomun atom numarasını ( AN ) veriyor , bu sayı aynı zamanda o atomun çekirdeğindeki proton sayısına da eşit . Proton ve nötron sayılarının toplamı ise atomun kütle numarasını ( KN ) veriyor . Örneğin en basit yapıya sahip atomlardan biri olan helyumun atom numarası 2 ve kütle numarası 4 ( yani 2 proton , 2 elektron ve 2 nötronu var ) ve ⁴He₂ şeklinde simgeleniyor .   Havada bulunan oksijen atomunun ise atom numarası 8 ve kütle numarası 16 vb . . .
Daha sonuna gelmedik . Son bir gayretle proton ve nötronun da içine bakıyoruz ve orada da daha temel parçacıklar görüyoruz . Bunlara da "kuark" adı veriliyor . İşte , maddenin içine yolculuğumuzun "şimdilik" son durağı burasıymış gibi görünüyor . Buradan daha ileri gitmemiz mümkün değil .
Artık bir sonuç çıkarabiliriz: Maddenin en küçük yapıtaşı kuarklar . Kuarklar bir araya gelerek proton ve nötronları , bunlar ve elektronlar biraraya gelerek atomları , atomlar molekülleri , moleküller de maddeyi ( elma örneği gibi ) oluşturuyor .
Gördüğümüz kadarıyla atomdan öteye köy var , yani kuarklar! Peki kuarklardan öteye? Bunu henüz bilemiyoruz . Ancak bu , hiç bilemeyeceğimiz anlamına gelmiyor . Demokritus'tan bugüne katettiğimiz yol , bilimin , her alanda olduğu gibi , maddenin temel yapısını anlamada da bize vereceği daha pek çok şey olduğunun bir göstergesi .

Kategori: Kimya |


Etiket: atom, Maddenin En Küçük Yapıtaşı , atom nedir, atomu kim buldu, atomun icadı