De l'apparition de l'idée que la matière est composée d'éléments insécables, au Ve siècle avant l'Ere Chrétienne, à la première forme de la théorie des quarks, au XXe siècle, petit historique de la notion d'atome.
L’idée que la matière est composée d’unités insécables appelées « atomes » a traversé les siècles, en étant parfois rejetée et parfois acceptée. Les débuts de la chimie quantitative, au début du XIXe siècle, marquent son retour en force. Durant ce siècle, adversaires et partisans de « l’hypothèse atomique » se sont combattus avec ardeur. Enfin, au XXe siècle, physiciens et chimistes n’ont pu qu’admettre la structure microscopique de la matière qui compose notre Univers et s’atteler à l’étude de ces objets complexes que sont les atomes.
Dans ce livret thématique, découvrez :
Au coeur de la matière : les atomes
Propriétés physico-chimiques de la matière
Le noyau atomique, un autre monde, une autre physique
Historique
L’idée que la matière est composée d’éléments insécables est apparue dès le Ve siècle avant l’Ère Chrétienne.
De 1600 à 1800, le recours à des entités extrêmement petites (molécules ou atomes) pour décrire la matière se trouve sous la plume d’auteurs réputés : Galilée dans « Il Saggiatore » ou Descartes dans « Le Monde ».
En 1808, John Dalton reprend l’idée d’atomes afin d’expliquer les lois chimiques. Dans sa théorie atomique, il fait l’hypothèse que les particules d’un corps simple sont semblables entre elles, mais différentes lorsque l’on passe d’un corps à un autre. Toute réaction chimique doit alors pouvoir être identifiée comme étant un nouvel agencement d’atomes, ces derniers ne subissant aucune altération.
En 1897, Joseph John Thomson montre que les rayons cathodiques sont composés de particules massives et chargées négativement : les électrons. Il imagine alors que les atomes sont constitués d’une matière chargée positivement et aussi pleine d’électrons.
En 1908, Jean Perrin démontre définitivement que la matière est constituée d’atomes.
En 1911, Ernest Rutherford découvre, en envoyant des particules sur une feuille d’or, que l’essentiel de la matière atomique est concentrée dans un noyau très petit entouré d’électrons dont le comportement reste à éclaircir. C’est encore lui qui, en 1918, imagine que les noyaux atomiques sont composés de protons, particules beaucoup plus massives que les électrons et chargées positivement. Mais les mesures de masses et de charges des noyaux atomiques démontrent qu’il existe des protons neutres, nommés neutrons dès 1920. James Chadwick les découvre en 1932.
En 1913, Niels Bohr propose le premier modèle décrivant les niveaux d’énergie des électrons.
En 1964, Murray Gell-Mann et Georg Zweig développent la première forme de la théorie des quarks qui ont été mis en évidence en 1968.