Tarihçe > 1870'ler > 1920'ler > 1945'ler > 1965'ler

1884 yılında Ludwig Boltzmann, spektroskopinin sağladığı sağlam verilerden hareketle ve Maxwell denklemlerini termodinamikle birlikte kullanarak, 'siyah cisim ışıması'nın kuramsal türetimini yaptı Stefan-Boltzmann Yasası olarak bilinen bu ilişki, deneysel ölçümlerle yaklaşık olarak uyuşuyordu Daha doğru olan çözüm ise, bir sonraki yüzyılın başlarında kuantum kuramının doğmasını bekleyecekti 1886 yılında E Goldstein, bir 'katot ışını tüpü' ('CRT') kullanarak ürettiği çeşitli ışınları inceledi ve bunlardan bazılarının manyetik alanda, diğerlerine göre zıt yönde saptığını belirledi Elektrik ve manyetik özellikleri diğerlerinin tersi olan bu ışınlara, 'kanal ışınları' adını verdi Ertesi yıl Michelson ve Morley, yaptıkları deneyle ışığın hızını; dünyanın güneş etrafındaki yörüngesi üzerindeki hareketinin zıt yönlerde olacağı zamanlarda, 6 ay aralıkla ölçtü Sonuçların aynı çıkması, gözlemlenen ışık hızının, dünyanın hareketinden etkilenmediğini ortaya koyuyordu Bu, ışığı taşıyıp ilettiği düşünülen 'eter' diye bir tabakanın var olmadığı ve ışık hızının, tüm referans sistemlerindeki gözlemciler için aynı olduğu anlamına geliyordu
Atomların kütlesi yanında, boyutları da merak konusu olmaya başlamıştı 1890 yılında WC Roentgen ve Lord Rayleigh, hiç değilse moleküllerin boyutunu ölçmeye yönelik, çok basit bir yöntem önerdi Suyun yüzeyine biraz tebeşir pudrası serpildikten sonra, üzerine hacmi bilinen minik bir yağ zerresi damlatılıyor ve yağın su üzerinde, olabildiğince yayılması bekleniyordu Yağ lekesinin, dağılırken çeperi boyunca sürükleyip biriktirdiği tebeşir tozlarından, kapsamını görüp alanını öçmek mümkündü Lekenin tek bir molekül kalınlığında olduğu varsayımından hareketle, damlacığın hacmi lekenin alanına bölündüğünde, molekülün yüksekliği yaklaşık olarak hesaplanmış oluyordu Bu yöntemle yapılan ölçümler atomun boyutu için, 10-10 m gibi hiç de fena olmayan değerler verdi (minicik kutucuk)



1895 yılında, 'kanal ışınları'nın sır perdesi biraz aralandı Wilhelm Roentgen katot ışını tüpünde elde ettiği ışınların, eksi yüklü parçacıklardan oluştuğunu saptamıştı Aslında elektronu keşfetmiş, fakat ışınları 'katot ışınları' olarak isimlendirmeye devam etmişti Bu ışınları metal parçaları üzerine düşürünce, farklı bir tür ışın yayınladıklarını farketti Manyetik alandan etkilenmeyen bu yeni ışınlara 'x ışını' adını verdi İki ay sonra, Henri Becquerel x-ışınlarının fotoğraf filmi üzerindeki etkilerini incelerken, çekmecesindeki, içi siyah kaplı ve kapalı zarflarda bulunan açılmamış filmlerin, sanki daha önce kullanılmışlar gibi yanık çıkması dikkatini çekti Önce filmlerin bozuk olduğunu zannetmiş, fakat sorun devam edince, aynı çekmecede uranyum örneklerini saklamakta olduğunu hatırlayıp, filmerle arasında kurduğu cesur bağlantı sayesinde yepyeni bir olay keşfetmişti Bu ışınlar malzemede, diğerlerine göre çok daha derin bir girginliğe sahipti Demek ki, uranyum gibi bazı maddelerin iç yapıları kararsızdı ve bozunarak, hiçbir enerji girdisi olmaksızın, yüksek enerjili ışınlar yayıyordu Radyoaktivite keşfedilmişti
1897 yılında JJ Thomson, bir katot ışını tüpü kullanarak ürettiği ışınlar üzerinde, o zamana kadarki en kapsamlı deneyi yaptı Gözlemlerinden türettiği sonuçlar, çarpıcı ve sağlamdı Tüp bir elektrik alanına yerleştirildiğinde katot ışınları saptırılıyor, manyetik alana yerleştirildiğinde ise, dairesel biçimde kıvrılıyordu Işınların eksi yüklü parçacıklardan oluştuğu kanaatine vardı Gerçi bu zaten biliniyordu Fakat Thompson, elektrik ve manyetik alanların ışınlara uyguladığı kuvvetlerden hareketle, katot ışınları için 'elektrik yükü bölü kütle' (q/m) oranını belirledi Tüpteki katot hangi malzemeden yapılmış veya tüpün içi hangi tür gazla doldurulmuş olursa olsun, karşısına hep aynı q/m oranı çıkıyordu Demek ki bu eksi yüklü parçacıkların, hepsi de aynıydı Gerçi bu parçacıklara 'korpüskül' adını vermiş, ama aslında elektronu keşfetmişti Bu elektronlar, gazdaki veya metal elektrotun içindeki atomlardan geliyor olmalıydı Onca farklı türdeki atomların hepsi aynı parçacığa yol açtıklarına göre, elektronlar bütün atomların temel bir parçasıydı Öte yandan, q/m oranı çok yüksek olduğuna göre, elektron çok küçük bir parçacıktı Elektronlar eksi yüklü, halbuki atomlar nötür olduğuna göre, atomun bir yerlerinde artı yükler bulunmalıydı Elektronlar atomlardan çok daha küçük veya hafif olduğuna göre, bu artı yüklü parçacıklar atomdan çok daha ağır olmak zorundaydı Thomson bu sonuçlardan hareketle, atomu 'karpuz'a benzeten modelini önerdi: Artı yüklerin oluşturduğu etli kırmızı kısım üzerinde, çekirdeklere benzeyen eksi yüklü elektronlar Aynı yöntemleri kullanarak ayrıca, 'kanal ışınları'nın H+ iyonlarından oluştuğunu saptadı Atom parçalanmıştı Pandora'nın kutusu açıldı

Atomun yapısının anlaşılabilmesi için, yapıtaşlarının neler olduğunun ve birbirlerine göre nasıl düzenlendiğinin bilinmesi gerekiyordu Çekirdek hakkında yeni bilgiler gelmeye başladı Marie ve Pierre Curie 1898 yılında, uranyum ve toryum üzerinde çalışmaya başlamış ve kendiliğinden bozunma süreçlerine 'radyoaktivite' adını vermişlerdi Elementleri ayrıştırırken, polonyum ve radyumun da radyoaktif olduğunu keşfettiler

Ertesi yıl Ernest Rutherford, radyoaktivite kaynaklı ışınlardan bazılarının manyetik alanda, katot ışınlarının tersi yönde kıvrıldığını belirledi Demek ki elektrik yükleri farklı işaretler taşıyordu Birincisine alfa, katot ışınlarıyla aynı yönde sapanlara da beta ışınları adını verdi Radyoaktivite kökenli ışınlardan bazıları ise, manyetik alandan etkilenmiyordu Yüksüz olması gereken bu ışınlara da, gama ışınları dendi Malzemelere girginlik yetenekleri farklı farklıydı Alfa parçacıkları bir kağıt parçası, beta ışınları ise bir aluminyum plaka tarafından durdurulabilirken, gama ışınları ancak kurşun levhalarla durdurulabiliyordu Rutherford daha sonra, alfa parçacıklarının helyum çekirdeklerinden oluştuğunu keşfetti 1900 yılına gelindiğinde, Soddy, bazı radyoaktif elementlerin kendiliğinden bozunma sonucunda; ya aynı elementin 'izotop' adını verdiği başka türlerine veya tümüyle yeni elementlere dönüştüğünü saptadı Yarı ömrü keşfetmiş, bozunma sırasında açığa çıkan enerji miktarları üzerinde bazı hesaplamalar yapmıştı