1.2. Открытие электрона

Электрон (в идейном плане) вошел в физику в 1881 г., когда Гельмогольц в своей речи, произнесенной в честь Фарадея, указал, что атомная структура вещества вместе с законами электролиза Фарадея с неизбежностью приводит в выводу о том, что электрический заряд всегда должен быть пропорционален некоторому элементарному заряду, т.е. к выводу о квантовании электрического заряда. В наше же время факт существования элементарного электрического заряда подтверждён, значение заряда вычислено (в большинстве практических вычислений считается равной 1,6 * 10^-19) и частица, несущая этот заряд называется электроном.

Однако, как и положено в любой науке, любая гипотеза до превращения в теорему, закон, или просто факт, должна подвергаться сомнению. Сам Максвелл, создавший фундаментальную теорию электрических и магнитных явлений и использовавший существенным образом экспериментальные результаты Фарадея, не принимал гипотезы атомарного электричества. В своем «трактате об электричестве и магнетизме» он писал: «Эта теория молекулярного заряда служит методом, с помощью которого можно объяснить довольное большое число фактов об электролизе. Чрезвычайно невероятно, что, придя к понимаю действительной природы электролиза, мы сохраним в какой-либо форме теорию молекулярных зарядов, ибо тогда мы получим надежную основу для корректного описания поведения электрических токов, в результате чего отпадает необходимость в этих временных теориях.»

На тот момент теория молекулярного заряда имела такое же место быть, как и теория существования эфира. Ни первая, ни вторая в наши дни не изучается в курсе любых естествоведческих наук более чем история. Электронная теория химической связи и 4 вида взаимодействия полностью заменили их. Названная Максвеллом «временная» теория о существовании электрона была подтверждена в 1895г .в экспериментах Дж. Томсона, в которых он отожествил так называемые катодные лучи с электронами и измерил заряд и массу электрона. Частицы катодных лучей Томсон называл «корпускулами», или изначальными атомами. Слово «электрон» первоначально использовалось для обозначения величины заряда «корпускулы».

Идея об электроне не сразу получила признание среди ученых. Некоторые коллеги первооткрывателя Томсона считали, что он мистифицирует их, когда на лекции в Королевском обществе высказал предположение о том, что частицы катодных лучей следует рассматривать как возможные компоненты атома. Сам Планк в 1925 г. признавался, что не верил тогда в гипотезу о электроне.

Можно сказать, что только после опытов Милликена, измерившего в 1911 г. заряды индивидуальных электронов, электрон – первая элементарная частица – получил право на существование.

1.3. Открытие протона

Открытие протона связано с открытием атомного ядра. Оно было сделано в 1919 г. Резерфордом в результате бомбардировки атомов азота высокоэнергетичными α – частицами. Резерфорд пришел к заключению, что: «ядро атома азота распадается вследствие громадных сил, развивающихся при столкновении с быстрой α-частицей, и что освобождающийся водородный атом образует составную часть ядра азота». В 1920г. ядра атома водорода были названы Резерфордом «протонами». (протон по-гречески означает «простейший», «первичный»).

Были и другие варианты названия этой частицы, но термин «протон» был существенно глубже и содержательнее. Он отражал фундаментальность протона, ибо протон – это простейшее ядро – ядро самого легкого изотопа водорода.