원자의 기원은?

과거에는 물질이 원자로 구성되어 있다고 믿는 사람도 있었고, 물질이 분자로 구성되어 있다고 믿는 사람도 있었어요. 이 문제에 대해 많은 논쟁이 있었고 원자 이론과 분자 이론이라는 두 가지 이론이 형성되었습니다. 수천 년 후 사람들은 원자 이론이나 분자 이론 모두 문제를 해결할 수 없다는 것을 알게 되었고, 원자-분자 이론이라는 새로운 이론이 제안되었습니다. 이 이론에 따르면 (1) 물질은 분자로 구성되어 있으며, 분자는 원래 물질의 특성을 유지하는 입자라는 것입니다. 예를 들어 설탕을 물 한 컵에 녹이면 설탕 분자가 물 한 컵 전체에 퍼져 물이 단맛이 나는 것과 같은 이치입니다. (2) 분자는 화학적으로 나눌 수 없고 원래 물질의 성질을 잃은 가장 작은 입자인 원자로 구성됩니다. 예를 들어, 우리가 일반적으로 먹는 소금(염화나트륨) 분자는 나트륨 원자와 염소 원자로 구성되어 있으며 염소는 독성이 있습니다. 분명히 소금의 성질은 염소와 나트륨의 성질과는 완전히 다르며, 반면에 완전히 무해한 원소인 탄소와 질소는 독성이 강한 시안화 가스(CN)로 구성될 수 있습니다.

우리는 자연 물질의 세 가지 상태인 고체, 액체, 기체에 대해 잘 알고 있습니다. 고체 분자는 깔끔하고 단단하게 배열되어 있어 상대적으로 분자 운동 범위가 작고, 액체 분자는 더 자유롭고 느슨하게 배열되어 있어 분자 운동 범위가 더 크며, 기체 분자가 가장 자유롭다는 것을 알 수 있습니다. 기체 분자는 다른 분자와 어느 정도 독립적으로 움직이는 경향이 있습니다. 분자의 끊임없고 격렬한 움직임은 기체의 성질을 설명하기에 충분합니다. 나중에 기체 분자는 1초 동안 다른 분자와 50억 번 이상 충돌한다는 계산이 나왔습니다. 일반적으로 기체 분자의 움직임은 불규칙합니다.

19세기 중반부터 기체 분자의 운동 이론에 대한 연구가 시작되었습니다. 이 연구는 큰 성공을 거두었고 과학자들은 기체 분자 운동 이론을 바탕으로 원자의 질량과 지름을 결정했습니다. 원자의 크기는 65438 + 10억 분의 1센티미터에서 65438 + 40억 분의 1센티미터까지 다양하며, 50만 개의 원자는 머리카락 한 올 간격으로만, 500만 개의 원자는 한 줄로만 늘어설 수 있는 작은 주기에 불과합니다. 원자의 무게는 65,438 + 10억 분의 1그램에 불과합니다. 원자의 무게와 비교하면 물 한 잔의 무게는 지구의 무게와 지구에 있는 작은 벽돌의 무게의 비율과 거의 같다고 하니 원자가 얼마나 작은지 알 수 있습니다. 오랫동안 사람들은 육안으로 원자를 보지 못했습니다. 원자는 고출력 현미경과 최신 전자 현미경으로도 보기 어렵습니다. 하지만 사람들은 더 이상 원자의 객관적인 존재를 의심하지 않습니다. 그 이유는 무엇일까요? 과학의 발전과 함께 유일하게 신뢰할 수 있는 표준의 진실을 시험하는 것이 바로 실습이기 때문입니다. 수많은 인간의 생산 관행은 원자의 존재를 간접적으로 확인했으며, 원자 분자 이론은 우리의 생산 관행을 정확하게 설명하고 안내 할 수 있습니다.

1970년 미국의 한 과학자가 주사 전자 현미경의 도움으로 우라늄과 토륨의 개별 원자를 처음으로 관찰했다고 보고했고, 1978년 2월 일본의 한 과학자가 초고해상도 전자 현미경으로 세계 최초로 원자 사진을 찍어 여러 종류의 원자 이미지를 확인했다고 발표했습니다.

2001년 중국 과학자 왕정민은 새로운 실험 기법을 사용하여 세계 최초로 원자계(루비듐 원자)의 다양한 전자 구름 위상을 얻었습니다.