¿Cómo sabemos que la materia está compuesta de átomos?

Les presento: Un niño y su átomo

Más en serio … al pensar en el calor.

Todo comenzó en 1738 con el trabajo de Daniel Bernoulli, quien postuló que podríamos derivar el comportamiento de gases y fluidos al imaginar muchas partículas pequeñas interactuando. Esto nos dio la idea de que tal vez el gas estaba hecho de pequeñas cosas que ahora llamamos moléculas.

Las predicciones fueron notables y la gente se basó en ello. Los grandes físicos James Clerk Maxwell y Ludwig Boltzmann tomaron el de Bernoulli ideas y demostró que podríamos describir la temperatura como un cambio en la forma en que el orden (en el sentido de entropía) de una colección de átomos o moléculas cambia con su energía promedio.

Y por supuesto, la tabla periódica.

Todo lo que he descrito indica que las cosas que pensamos que eran fluidos sólidos estaban formadas por pequeñas moléculas. Pero al mismo tiempo, la química nos dio más pistas. En 1800, el químico John Dalton observó que los elementos siempre reaccionan en proporciones de números enteros. Y propuso que la razón de esto era que los elementos (que sabíamos que formaban materiales más complejos) venían en paquetes de cosas, es decir, átomos.

Pensamiento rápido: ¿Cómo sabes cómo es una persona? Al observar el efecto que tienen sobre los demás.

En el otro extremo de la escala de los átomos, descubrimos los planetas. Escojamos el favorito de todos, Urano (risita). Entonces, aparece William Herschel y hasta ahora estamos hasta Saturno. Ni siquiera sabe cuántos planetas se supone que son, o si hay más en el Sistema Solar que se puedan encontrar. Sin embargo, las pistas están ahí: pequeñas desviaciones inesperadas en los comportamientos conocidos causados ​​por un planeta que nadie sabe que existe.

El universo no es un rompecabezas con convenientes piezas en forma de descubrimiento que esperan ser encontradas. Algunos de los bits rellenados podrían estar equivocados o deberían modificarse un poco. Sin embargo, las cosas que ni siquiera sabemos buscar tienen una forma de implicar su presencia. Incluso si no somos conscientes de la brecha en la que encajará.

La posibilidad de lo desconocido se hace evidente cuando observamos algo que no esperamos dentro de un sistema que creemos saber. Como dice Dennis, es una constante reevaluación y refinamiento.

La ciencia descubre rayos X. ¿Cuan genial es eso? La siguiente etapa es entonces: ¿qué podemos hacer con esto? ¡Vamos a dispararle a las cosas y ver qué pasa! ¿Por qué no dirigir un rayo hacia una delgada lámina de oro y ver qué pasa con el rayo de rayos X? No es que podamos ver los rayos X, pero sí podemos ver el efecto en una placa de desarrollo. A partir de ese patrón, hacemos una hipótesis. Luego lo probamos y, a medida que aprendemos más en otras áreas (escaneo de haz de electrones, desarrollos en el procesamiento por computadora), podemos observar fenómenos con más detalle.

En cuanto a todo lo que está hecho de átomos, esa también es una decisión sobre dónde trazar la línea en cuanto a su unidad básica de materia. Como saben, podemos ir aún más pequeños. Ni siquiera sabemos cómo se ve la imagen final en la caja de rompecabezas. Peor aún, cambiará con el tiempo, por lo que solo será cierto durante la menor cantidad de tiempo que sea posible imaginar.

El Bosón de Higgs fue teorizado por una masa casi inconmensurable en partículas subatómicas donde no se esperaría masa. Esa teoría tuvo que sentarse y esperar hasta que tuviéramos la capacidad tecnológica para ponerla a prueba.

Habrá teorías en este momento que están sentados y esperando ……

…… y hay aquellos en los que ni siquiera hemos pensado todavía!

No todo está hecho de átomos. La energía no está compuesta de átomos. Para el caso, la llamada “materia oscura”, que se cree que comprende tanto como el 95% del universo no está compuesto de átomos. Hasta ahora no hemos podido medirlo ni detectarlo; solo inferimos su presencia de las matemáticas.

Dicho esto, la energía, que comprende una gran parte del universo, no está hecha de átomos.

Debido a que los átomos son las únicas partículas que poseen el mecanismo para unirse entre sí, y otra razón por la que podemos verlos es que emiten energía correspondiente a la región visible. Entonces, todo lo que vemos está compuesto de algunos

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