par Mike Martinescu
Mars 2000
1. Introduction
Le savant grec Démocrite a imaginé l'existence de particules minuscules de matière. Il les a nommées "Atomes". "La matière est faite d'une infinité de petits corpuscules invisibles, indivisibles et éternels. Le monde visible est fait d'un assemblage d'atomes invisibles." Ceci est l'enseignement du savant grec Démocrite qui a vécu de 460 à 370 avant J.- C. Mais c'est juste au 20ième siècle que des chercheurs comme le physicien Ernest Rutherford (1871-1937) ont démontré l'existence de l'atome par des expériences. La science moderne est beaucoup plus difficile que celle imaginée par Démocrite.
2. Qu'est-ce qu'un atome?
Un atome est la plus petite quantitée de matière. Même si les atomes ne sont pas visibles, de nombreux physiciens ont démontré par des expériences scientifiques que les atomes existent vraiment. Il y a un nombre restreint de types d'atomes. On connaît 109 types d'atomes qui sont nommés éléments et on peut les trouver dans le tableau de Mendeleïv.
3. La structure de l'atome
L'atome est formé de particules plus petites. Au milieu se situe un noyau qui est composé de neutrons et de protons. D'autres particules, nommées électrons, tournent autour sur des orbites. Le physicien danois, Niels Bhor, a comparé l'atome au système solaire: le noyau prend place du soleil et les électrons tournent autour de lui sur des orbites imaginaires comme les planètes.
a. le noyau
Le noyau est composé de neutrons et de protons. Les neutrons n'ont pas de charge électrique et les protons ont une charge électrique positive. Le nombre de protons donne le nombre atomique et représente la charge du noyau. La masse du noyau a celle de ses nucléons.
b. Les électrons
Les électrons ont une charge électrique positive. Ce ne sont pas des balles solides, mais plutôt des portions d'énergie qui se déplacent environ à la même vitesse que la lumière. Dans un atome, le nombre d'électrons est le même que le nombre de protons. Autour du noyau , il y a plusieurs couches d'électrons. Le nombre de couches dépend du nombre d'électrons de l'atome. Certains atomes ont 7 couches! Par exemple l'atome de brome a 35 électrons en 4 couches.
c. Isotopes
Tous les atomes d'un élément ont le même nombre de protons mais certains ont de différent nombre de neutrons. Ces derniers sont apellés isotopes. Par exemple, un isotope de carbone, nommé carbone 12, a 6 protrons et 6 neutrons dans son noyau. Le noyau d'un autre isotope, carbone 14, a 2 neutrons de plus.
d. Particules sous-atomiques
Les protons, les neutrons et les électrons sont nommés particules sous-atomiques. Il sont seulement 3 particules sous-atomiques parmi 200 qui sont maintenant connues. Les scientifiques découvrent des nouvelles particules tout le temps.-- Par exemple, un neutron est formé de 3 quarks. Les quarks sont tenus ensemble par d'autres particules nommées gluons. Il y a aussi des particules hypothétiques. Ça veut dire que les scientifiques croient à leur existence mais ils n'ont pas de preuve expérimentale. Une telle particule est le gravitron qui porte la force de gravitation.
3. Conclusion
Tout le temps, les scientifiques travaillent sur de nouvelles théories. Une de ces, comencée par le théoriste Edward Witten, est la théorieM qui suppose que les plus petites componentes de l'univers ne sont pas des particules mais des petites boucles qui ressemblent à des cordes vibrantes. Le M tient lieu de plusieurs choses comme mystère et magie.
4. Bibliographie
The DK Science Encyclopedia, DK Publishing, Inc. 1998
Revue Time, millenium edition 31 décembre, 1999.