
L'atome et ses composantes

Mettez à niveau pour plus de contenu
De combien est plus grand le diamètre du nuage d'électrons par rapport au diamètre du noyau atomique ?
Dans la Grèce antique, il y avait des philosophes qui réfléchissaient sur la composition des choses. Ils pensaient que certaines des particules les plus minuscules - les atomes - se trouvaient dans toutes les matières. Au début du 19ème siècle, les expériences semblèrent confirmer cette théorie. Les atomes existent vraiment! Ils étaient considérés comme des balles rondes solides qu'on ne pouvait pas diviser en plus petites parties.
Près de cent ans plus tard, à la fin du 19ème siècle, une nouvelle découverte a été faite. Les atomes peuvent émettre des particules encore plus petites - des électrons. Donc, les atomes ne peuvent pas être les composants les plus petits dans toute la matière. Ils ne sont pas indivisibles. Depuis les années 1930, nous savons que les atomes sont constitués de trois types de particules.
Au milieu de l'atome - dans le noyau atomique - on trouve des protons et des neutrons. Et autour du noyau il y a des électrons. Au début, on pensait que les électrons tournaient autour du noyau, comme des planètes autour du soleil. Maintenant on sait que c'est un peu plus compliqué que ça. A la place d'orbites à des distances fixes, il y a plus comme un nuage d'électrons autour du noyau.
On pourrait dire que les électrons sont partout dans ce nuage d'électrons - en même temps! Le nuage d'électrons est énorme comparé au noyau - des dizaines de milliers de fois plus gros. Si on devait dessiner l'image d'un atome à l'échelle, le noyau ne serait plus qu'un petit point. Cette façon de dessiner un atome n'est pas très claire, donc la plupart du temps, on représente l'atome en grossissant le noyau et les électrons en orbite autour de lui. C'est un modèle utile pour montrer comment l'atome est fait, sans trop entrer dans les détails.
Dans une réaction chimique, il est possible qu'un atome perde une partie de ses électrons, ou attrape plus d'électrons ... ou partage des électrons avec d'autre. Le noyau atomique est plus stable. Il n'est pas affecté par des réactions chimiques. Maintenant qu'on en est aux protons, aux neutrons et aux électrons, cela signifie-t-il qu'on a terminé?
Ces particules sont-elles les plus petites unités de la matière? ... Ou peuvent-elles être divisées en parties encore plus petites? Pour autant que nous sachions, un électron ne peut pas être décomposé en plus petits morceaux. C'est une particule fondamentale - ou particule élémentaire. Et pour les neutrons et les protons?
Ils sont constitués de plus petites particules appelées quarks. Il faut trois quarks pour construire un proton, ou un neutron. La particularité des quarks est qu'on ne peut jamais isoler un seul quark. Ils viennent toujours deux par deux ou trois par trois. On ne pense pas qu'ils soient faits de plus petits morceaux - les quarks semblent être des particules élémentaires, tout comme les électrons.
Mais la science ne cesse de découvrir de nouvelles choses, alors peut-être qu'on devra encore changer notre point de vue sur la composition fondamentale de toute la matière.