คำว่า อะตอม (atom) มาจากภาษากรีกว่า atomos (แปลว่า แบ่งแยกไม่ได้) มีมาตั้งแต่ราว 450 ปีก่อนคริสต์ศักราช โดยนักปราชญ์ชาวกรีกชื่อว่าดีโมคริตุสเสนอแนวคิดว่าเมื่อตัดแบ่งสสารลงไปเรื่อย ๆ ในที่สุดจะตัดแบ่งไม่ได้ และชิ้นที่เล็กที่สุดที่ตัดแบ่งไม่ได้อีกแล้วนี้ก็คือ อะตอม แต่แนวคิดนี้ถูกลืมไปเกือบ 2,000 ปี เพราะไม่มีเครื่องมืออะไรพิสูจน์แนวคิดนี้ได้
ลุถึงปี ค.ศ. 1808 วิทยาศาสตร์เจริญขึ้นมาก และการทดลองของจอห์น ดอลตันชาวอังกฤษก็ทำให้เขากล้าสรุปว่าสสารประกอบด้วยชิ้นที่เล็กที่สุดที่ตัดแบ่งไม่ได้อีกแล้ว และนี่เป็นจุดเริ่มต้นของทฤษฎีอะตอมสมัยใหม่
ต่อมาในปี ค.ศ. 1897 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษเซอร์โจเซฟ ทอมสัน ก็สามารถพิสูจน์ได้ว่ากระแสไฟฟ้าประกอบขึ้นจากอนุภาค (particle) เป็นภาษาละตินแปลว่า ส่วนเล็ก ๆ หรือ little part) ที่เรียกว่า อิเล็กตรอน และการศึกษาต่อ ๆ ก็สรุปได้ว่าอะตอมทุกชนิดมีอิเล็กตรอนเป็นองค์ประกอบ แต่การที่อะตอมเป็นกลาง จึงคาดคะเนต่อไปได้อีกว่าอะตอมก็จะต้องมีอนุภาคที่มีประจุบวกเป็นองค์ประกอบอยู่ด้วย
ปี ค.ศ. 1911 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษซึ่งเกิดที่ประเทศนิวซีแลนด์ชื่อว่าเออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด พิสูจน์ได้ว่าอะตอมมีแก่นเล็กนิดเดียวอยู่ตรงกลางของอะตอมและมีประจุเป็นบวก ล้อมรอบด้วยเนื้อที่แทบจะว่างเปล่าหากไม่มีอิเล็กตรอนที่มีประจุลบโคจรอยู่รอบนอก แก่นนี้เขาเรียกว่านิวเคลียส (nucleus จากภาษาละตินแปลว่า little nut)
ถึงตรงนี้เราก็ได้อะตอมที่แบ่งแยกได้ ที่มีองค์ประกอบเป็นอนุภาคย่อยของอะตอม 2 ชนิดคือ อิเล็กตรอนและโปรตอน แต่พอถึงปี ค.ศ. 1932 เมื่อเซอร์เจมส์ แชดวิก ก็ค้นพบว่านิวเคลียสของอะตอมมีอนุภาคอีกชนิดหนึ่ง มีมวลมากพอ ๆ กับโปรตอน แต่ไม่มีประจุ (neutral) จึงเรียกว่า นิวตรอน (neutron)
สรุปว่า อะตอมทำจากอนุภาคอย่างน้อย 3 ชนิดคือ อิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอน ดังนั้นชาวกรีกที่ชื่อดีโมคริตุสจึงพูดถูกครึ่งเดียวคือว่า อะตอมมีจริง แต่ยังตัดแบ่งต่อไปได้
ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1895 นักฟิสิกส์ชาวสก็อตช์ชื่อชาร์ล ที.อาร์. วิลสัน เกิดความคิดเกี่ยวกับการเกิดเมฆ ว่าไอน้ำในอากาศกลั่นตัวเป็นหยดน้ำโดยอาศัยเกาะอยู่รอบ ๆ อนุภาคของฝุ่นละอองได้ ดังนั้น ในเมื่ออนุภาคที่มีพลังงานที่เคลื่อนไปชนอะตอมตลอดทาง ให้กลายเป็นอะตอมที่มีประจุได้ ก็น่าจะเห็นรอยทางเคลื่อนที่ของอนุภาคนั้นได้ หากสามารถทำให้สภาวะเหมาะสมที่จะเกิดละอองน้ำได้ พอถึงปี ค.ศ. 1911 เขาก็ประดิษฐ์อุปกรณ์ใช้สำหรับดูรอยทาง (tracks) ของอนุภาคเรียกว่า ห้องหมอก (cloud chamber) ได้สำเร็จ |