Ποιος ανακάλυψε ότι τα ηλεκτρόνια κινούνται σε κενό χώρο ένα άτομο;

Η ιδέα ότι τα ηλεκτρόνια κινούνται σε κενό χώρο μέσα σε ένα άτομο δεν ανακαλύφθηκε από ένα άτομο, αλλά αναπτύχθηκε με την πάροδο του χρόνου μέσω των συνεισφορών πολλών επιστημόνων. Εδώ είναι ένα απλοποιημένο χρονοδιάγραμμα:

* J.J. Thomson (1897): Ανακάλυψε το ηλεκτρόνιο και πρότεινε το "μοντέλο πουτίγκα δαμάσκηνου" όπου τα ηλεκτρόνια ενσωματώθηκαν σε μια θετικά φορτισμένη σφαίρα. Αυτό το μοντέλο δεν διέθετε ρητά ηλεκτρόνια κινήθηκε σε κενό χώρο, αλλά πρότεινε ότι δεν είχαν διορθωθεί σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία.

* Ernest Rutherford (1911): Διεξήγαγε το διάσημο πείραμα χρυσού φύλλου, το οποίο απέδειξε ότι τα άτομα έχουν ένα μικρό, πυκνό, θετικά φορτισμένο πυρήνα στο κέντρο τους. Αυτή η ανακάλυψη ανέτρεψε το μοντέλο πουτίγκα των δαμάσκιών και οδήγησε στην ιδέα ενός κυρίως άδειου ατόμου με έναν πυρήνα που περιβάλλεται από ηλεκτρόνια.

* Niels Bohr (1913): Πρότεινε το μοντέλο BOHR, το οποίο πρότεινε ότι τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται περιστασιακά τον πυρήνα σε συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας. Ενώ το μοντέλο Bohr αντικαταστάθηκε αργότερα, ήταν το πρώτο που εισήγαγε την έννοια των ηλεκτρονίων που κινούνται σε κβαντισμένες τροχιές γύρω από τον πυρήνα.

* Κβαντική Μηχανική (αρχές 20ου αιώνα): Αυτή η πρωτοποριακή θεωρία άλλαξε θεμελιωδώς την κατανόησή μας για τα άτομα. Η κβαντική μηχανική έδειξε ότι τα ηλεκτρόνια δεν μετακινούνται σε τροχιές όπως οι πλανήτες, αλλά υπάρχουν μάλλον ως σύννεφα πιθανότητας που ονομάζονται τροχιακά. Αυτό σημαίνει ότι ενώ δεν μπορούμε να εντοπίσουμε την ακριβή θέση ενός ηλεκτρονίου ανά πάσα στιγμή, μπορούμε να υπολογίσουμε την πιθανότητα να το βρούμε σε μια συγκεκριμένη περιοχή γύρω από τον πυρήνα.

Ως εκ τούτου, ενώ το πείραμα χρυσού αλουμινίου του Rutherford παρείχε τα πιο άμεσα στοιχεία για την κυρίως κενή δομή ενός ατόμου, ήταν η ανάπτυξη της κβαντικής μηχανικής που τελικά στερεοποίησε την ιδέα ότι τα ηλεκτρόνια κινούνται σε κενό χώρο μέσα στο άτομο, αν και με πιθανοτικό τρόπο.