إن الظواهر الطبيعية شغلت البشر كثيرا وعلى مر العصور، منها خاصية جذب الحجر المغناطيسي لقطع صغيرة من الحديد والجذب عند الدلـك المماثل مع الصوف وجذب العنبر إلى التبن وغيرها من الظواهر الأخرى والتي باتت الشاغل الأكبر للفلاسفة . يقول مؤرخو العلم إن الفيلسوف اليوناني طاليس هو أول من أعطى تفسيرا لهذه الظاهرة الغريبة إذ قال إن للعنبر والحجر المغناطيسي روحا قادرة على جذب الأجسام المجاورة، وهذا كل ما عرفه العلم الحديث عن العلم القديم في هذا الشأن مضافا لذلك التسمية حيث أن العنبر يعني باليونانية (إلكترون Electron) ومنه اشتق اسم الكهرباء Electric والحجر المغناطيسي يسمى (مانييس) ومنه اشتقت المغناطيسية (Magnetism) .
في القرن السادس عشر نشطت الأبحاث العلمية التجريبية وكان أول من اهتم بدراسة خاصية الجذب العالم جيلبر (1540-1603م) حيث صنف - وفق المفهوم الحديث – مثل العنبر والزجاج بـ (المواد العازلة) وفي المقابل الأجسام الأخرى كالحديد بـ (المواد الموصلة)، كما لاحظ العلماء هنالك نوعان من الكهرباء: الكهرباء (الزجاجية) التي تحدث في الزجاج والكهرباء (الصمغية) التي تحدث في العنبر وان الجسمين اللذين لهما نفس النوع من الكهرباء يفترقان إذ ينفر إحداهما للأخر في حين ينجذب الجسمان اللذان لهما كهرباء من نوع مختلف، وهاتان الملاحظتان كانا أساسا لأبحاث الكهرباء والمغناطيس معا .
في القرن السابع عشر عرف نيوتن قانون الجذب العام والتفسير الميكانيكي للظواهر الطبيعية، فاخذ العلماء يحاولون تفسير الظواهر وفق هذه المفاهيم، وكان العالم كولوم (1785م) أول من توصل إلى تحويل الظاهر الكهربائية إلى مقدار كمي فيزيائي سماه الشحنة، مما مكنه من وضع قانون جذب الشحنات أشبه بقانون نيوتن للجذب العام، وعلى غرار الفرضيات التي كانت سائدة فرض الفيزيائي فرانكلان (1706-1792م) إن الكهرباء عبارة عن مائع يسري بين الأجسام بشكل متصل، وعندما اكتشفوا العلماء بان الحرارة عبارة عن حركة الجزيئات أي إنها منفصلة وليست متصلة أصبح يتساءلون هل يمكن للكهرباء إن تكون منفصلة؟
وفق هذا التصور الجديد توصل العالم هيلموتز (1881م) إلى إن الايونات هي اصغر جزء من المادة تندفع منفصلة ومتقطعة وبعد عدة سنوات أكدت نظرية الايونات إن الكهرباء هي فعلا عبارة عن حبات منفصلة تندفع متقطعة متتالية، وأول من اقترح تسمية هذه الحبات الكهربائية بـ (الإلكترون) كان العالم ستوني (1881م (.
بعد عدة بحوث أصبح العلماء ينظرون إلى الإلكترون بأنه جسيما ماديا وله دور أساسي في مكونات الذرة وكانت التجربة الحاسمة في هذا المجال التي قام بها العالم مليكان (1909م) أكدت بشكل لا يقبل الشك طبيعة الإلكترون حيث حدد بدقة شحنة الإلكترون وكتلته وكشف بتجارب أخرى وجود الكترونات في أجسام أخرى والتي لا تمتلك أي صفه مغناطيسية أي أن الإلكترون يدخل في تركيب المادة وانه جزءا أساسيا فيها وهكذا تغيرت نظرتهم للذرة وتبين إن عدد الالكترونات التي تشتمل عليها الذرة ليس واحدا بل يختلف حسب نوع الذرة، وصنفت العناصر حسب الإعداد الذرية (عدد الالكترونات التي تدخل في تكوين الذرة).
من هنا انطلقت الأبحاث الذرية بمنظور جديد وتوالت الفرضيات حول بنية الذرة وكان العالم فورد (1913) أول من وصف الذرة إنها أشبه بالنظام الفلكي فكما تدور الكواكب حول الشمس تدور الالكترونات حول الذرة ثم عقبه العالم بور (1913م) بنظرية متكاملة لدرجة كبيرة لوصف الذرة، وفي عام 1916م ادخل العالم سومرفيلد تعديلا جديدا على ذرة بور اعتبر مسار الالكترونات مسارا بيضاويا لا دائري واستعمل النظرية النسبية في دراسة حركة الالكترونات حول الذرة . إن كل هذا بناء تصوري افتراضي مما أثار مناقشات حادة من قبل أولئك اللذين يؤمنون بالتجربة والنتائج فقط .
أصبح الشكل الافتراضي للذرة من نواة والكترونات، النواة تتألف من بروتونات (موجبة الشحنة) ونيوترونات (متعادلة الشحنة) التي تدخل في التركيب الذري، وجسيمات آخري دقيقة جدا لا تدخل في التركيب الذري مثل الميزون والهيبرون وهما يعيشان فترة قصيرة جدا، كما اكتشفوا أشكال أخرى من الجسيمات الأولية الدقيقة سموها مضادات الجسيمات واكتشفوا البوزترون (1932 م أي مضاد للإلكترون له نفس الكتلة ونفس الشحنة ولكنها موجبة وغيرها من الجسيمات الأولية والتي يعجز الخيال عن تصورها كلما تقدمت أجهزة الكشف النووي ففي عام 1994 اكتشف جسيم (كوارك القمة) وهو أخر بناء الداخلي للذرة (المادة)، إذ بلغ عدد الجسيمات المكتشفة سبعمائة جسيم .
وبذلك أصبحت الذرة عالم حقيقي علمي وبنية أساسية في تركيبها الالكتروني السالب ونواتها الموجبة وعلم مستقل بحد ذاته، سمي ب الفيزياء الذرية .
في القرن السادس عشر نشطت الأبحاث العلمية التجريبية وكان أول من اهتم بدراسة خاصية الجذب العالم جيلبر (1540-1603م) حيث صنف - وفق المفهوم الحديث – مثل العنبر والزجاج بـ (المواد العازلة) وفي المقابل الأجسام الأخرى كالحديد بـ (المواد الموصلة)، كما لاحظ العلماء هنالك نوعان من الكهرباء: الكهرباء (الزجاجية) التي تحدث في الزجاج والكهرباء (الصمغية) التي تحدث في العنبر وان الجسمين اللذين لهما نفس النوع من الكهرباء يفترقان إذ ينفر إحداهما للأخر في حين ينجذب الجسمان اللذان لهما كهرباء من نوع مختلف، وهاتان الملاحظتان كانا أساسا لأبحاث الكهرباء والمغناطيس معا .
في القرن السابع عشر عرف نيوتن قانون الجذب العام والتفسير الميكانيكي للظواهر الطبيعية، فاخذ العلماء يحاولون تفسير الظواهر وفق هذه المفاهيم، وكان العالم كولوم (1785م) أول من توصل إلى تحويل الظاهر الكهربائية إلى مقدار كمي فيزيائي سماه الشحنة، مما مكنه من وضع قانون جذب الشحنات أشبه بقانون نيوتن للجذب العام، وعلى غرار الفرضيات التي كانت سائدة فرض الفيزيائي فرانكلان (1706-1792م) إن الكهرباء عبارة عن مائع يسري بين الأجسام بشكل متصل، وعندما اكتشفوا العلماء بان الحرارة عبارة عن حركة الجزيئات أي إنها منفصلة وليست متصلة أصبح يتساءلون هل يمكن للكهرباء إن تكون منفصلة؟
وفق هذا التصور الجديد توصل العالم هيلموتز (1881م) إلى إن الايونات هي اصغر جزء من المادة تندفع منفصلة ومتقطعة وبعد عدة سنوات أكدت نظرية الايونات إن الكهرباء هي فعلا عبارة عن حبات منفصلة تندفع متقطعة متتالية، وأول من اقترح تسمية هذه الحبات الكهربائية بـ (الإلكترون) كان العالم ستوني (1881م (.
بعد عدة بحوث أصبح العلماء ينظرون إلى الإلكترون بأنه جسيما ماديا وله دور أساسي في مكونات الذرة وكانت التجربة الحاسمة في هذا المجال التي قام بها العالم مليكان (1909م) أكدت بشكل لا يقبل الشك طبيعة الإلكترون حيث حدد بدقة شحنة الإلكترون وكتلته وكشف بتجارب أخرى وجود الكترونات في أجسام أخرى والتي لا تمتلك أي صفه مغناطيسية أي أن الإلكترون يدخل في تركيب المادة وانه جزءا أساسيا فيها وهكذا تغيرت نظرتهم للذرة وتبين إن عدد الالكترونات التي تشتمل عليها الذرة ليس واحدا بل يختلف حسب نوع الذرة، وصنفت العناصر حسب الإعداد الذرية (عدد الالكترونات التي تدخل في تكوين الذرة).
من هنا انطلقت الأبحاث الذرية بمنظور جديد وتوالت الفرضيات حول بنية الذرة وكان العالم فورد (1913) أول من وصف الذرة إنها أشبه بالنظام الفلكي فكما تدور الكواكب حول الشمس تدور الالكترونات حول الذرة ثم عقبه العالم بور (1913م) بنظرية متكاملة لدرجة كبيرة لوصف الذرة، وفي عام 1916م ادخل العالم سومرفيلد تعديلا جديدا على ذرة بور اعتبر مسار الالكترونات مسارا بيضاويا لا دائري واستعمل النظرية النسبية في دراسة حركة الالكترونات حول الذرة . إن كل هذا بناء تصوري افتراضي مما أثار مناقشات حادة من قبل أولئك اللذين يؤمنون بالتجربة والنتائج فقط .
أصبح الشكل الافتراضي للذرة من نواة والكترونات، النواة تتألف من بروتونات (موجبة الشحنة) ونيوترونات (متعادلة الشحنة) التي تدخل في التركيب الذري، وجسيمات آخري دقيقة جدا لا تدخل في التركيب الذري مثل الميزون والهيبرون وهما يعيشان فترة قصيرة جدا، كما اكتشفوا أشكال أخرى من الجسيمات الأولية الدقيقة سموها مضادات الجسيمات واكتشفوا البوزترون (1932 م أي مضاد للإلكترون له نفس الكتلة ونفس الشحنة ولكنها موجبة وغيرها من الجسيمات الأولية والتي يعجز الخيال عن تصورها كلما تقدمت أجهزة الكشف النووي ففي عام 1994 اكتشف جسيم (كوارك القمة) وهو أخر بناء الداخلي للذرة (المادة)، إذ بلغ عدد الجسيمات المكتشفة سبعمائة جسيم .
وبذلك أصبحت الذرة عالم حقيقي علمي وبنية أساسية في تركيبها الالكتروني السالب ونواتها الموجبة وعلم مستقل بحد ذاته، سمي ب الفيزياء الذرية .
