باز هم نصفش کن
یک نوار از فویلِ آشپزخانه بردارید و آن را از وسط نصف کنید. بعد یکی از نیمه‌ها را دوباره نصف کنید، و باز هم، و باز هم. بعد از چند بار، تکه‌ها آن‌قدر کوچک می‌شوند که دیگر با قیچی بریده نمی‌شوند. حالا فرض کنید قیچی و چشمی بی‌نقص داشتید. آیا می‌توانستید تا ابد ببُرید، یا بالاخره به تکه‌ای می‌رسیدید که دیگر بریده نمی‌شود؟
پرسشی قدیمی
آدم‌ها این پرسش را خیلی پیش از آن پرسیدند که کسی بتواند جوابش را بیازماید. حدود ۴۰۰ سال پیش از میلاد، در یونانِ باستان، اندیشمندی به نام دموکریتوس گفت که نمی‌شود تا ابد برید. به گفته‌ی او، آخرِ کار به تکه‌هایی ریز می‌رسیم که دیگر بریده نمی‌شوند. او این تکه‌ها را اَتوموس نامید، یعنی «بُریده‌نشدنی» در زبانِ یونانی.
بیش از دو هزار سال کسی نتوانست ثابت کند که حق با او بود یا نه. بعد، در سالِ ۱۸۰۸، معلمی انگلیسی به نام جان دالتون نشان داد که رفتارِ مواد وقتی با هم واکنش می‌دهند فقط یک توضیح دارد: همه از تکه‌هایی ریز ساخته شده‌اند که هر کدام وزنِ خودش را دارد. امروز این تکه‌ها را اتم (atom) می‌نامیم.
همه‌چیز از اتم ساخته شده است
در درس «ذره‌های ریزِ در حرکت» دیدیم که هر ماده‌ای از ذره‌هایی بسیار ریز ساخته شده که همیشه در حرکت‌اند. حالا می‌توانیم بگوییم خودِ این ذره‌ها از چه ساخته شده‌اند: از اتم. گاهی یک ذره فقط یک اتم است. اما بیشترِ وقت‌ها هر ذره گروهِ کوچکی از اتم‌هاست که محکم به هم چسبیده‌اند. مثلاً هر ذره‌ی ریزِ آب گروهی سه‌تایی است: یک اتم از نوعی به نامِ اکسیژن و دو اتم از نوعی به نامِ هیدروژن.
هوایی که نفس می‌کشید، آبی که می‌نوشید، صندلی‌تان، موهایتان و بدنِ خودتان همه از اتم ساخته شده‌اند. پس فویل هم از اتم ساخته شده بود. اگر می‌توانستید همین‌طور ببُرید، آخرِ کار به یک اتمِ آلومینیم می‌رسیدید: کوچک‌ترین تکه‌ای که هنوز آلومینیم است.
اتم چقدر کوچک است؟
اتم‌ها آن‌قدر کوچک‌اند که حتی با بهترین ذره‌بین هم دیده نمی‌شوند. پهنای یک تار موی انسان حدود یک میلیون اتم است. یک دانه‌ی نمک از همه‌ی دانه‌های شنِ یک ساحل بیشتر اتم دارد.
تا مدت‌ها هیچ‌کس یک اتمِ تنها را ندیده بود. از دهه‌ی ۱۹۸۰ میکروسکوپ‌هایی ویژه ساخته شده‌اند که از اتم‌ها تصویر می‌گیرند. در این تصویرها برآمدگی‌های کوچکی دیده می‌شود که مرتب کنارِ هم ردیف شده‌اند، درست همان‌طور که دموکریتوس و دالتون تصور می‌کردند.
در خانه امتحان کنید
- نواری از کاغذ ببُرید که درازایش به اندازه‌ی کفِ دستتان باشد.
- آن را از وسط نصف کنید. یک نیمه را نگه دارید و آن را هم نصف کنید. بریدن‌ها را بشمارید.
- وقتی تکه آن‌قدر کوچک شد که نه می‌شود نگهش داشت و نه برید، دست نگه دارید.
بیشترِ آدم‌ها هفت یا هشت بار می‌توانند ببُرند. برای رسیدن به یک اتمِ تنها فقط حدود بیست بارِ دیگر بریدن لازم است، اما هیچ قیچی‌ای آن‌قدر ریز نیست.
واژه‌های این درس
- اتم (atom) - یکی از تکه‌های بسیار ریزی که هر ماده‌ای از آن‌ها ساخته شده است، آن‌قدر ریز که دیده نمی‌شود
ایده‌ی اصلی
هر ماده‌ای از اتم ساخته شده است، تکه‌هایی بسیار ریزتر از آن‌که بشود دیدشان. ذره‌های ریزِ بیشترِ مواد گروه‌های کوچکی از اتم‌اند که به هم چسبیده‌اند.