Pada Masa Yunani Kuno
Istilah atom
telah ada sejak jaman sebelum masehi. Upaya manusia untuk mengungkap alam
semesta ini dimulai dengan perkembangan
filsafat. Dengan mempertanyakan segala eksistensi alam dan merumuskan berbagai teori asal usulnya.
Susunan alam tersusun dari material yang lebih kecil yang dapat dipisah pisah.
Misalnya kursi yang merupakan suatu objek akan dapat dipotong menjadi
bagian-bagian kecil lagi. Potongan tersebut lagi dapat dipisah pisah lagi dan
seterusnya. Ada yang menyatakan bahwa potongan tersebut akan bisa dibagi terus
hingga tak berhingga kali atau bersifat kontinu, yang dipelopori oleh Aristoteles.
Dan adapula yang menyatakan bahwa apabila potongan benda di bagi terus, maka
akan sampai ke suatu di bagian dimana bagian tersebut tak dapat lagi dibagi.
Atau itu lah disebut suatu benda terkecil yang menjadi penyusun segala objek.
Adalah Leukippos dan Democritus (460 – 380 SM) seorang guru dan
murid yang merupakan filsuf Yunani yang pertama kali mengemukakan bahwa setiap
materi tersusun atas partikel tunggal yang tak dapat dibagi lagi. Yang mereka
sebut dengan istilah atom (Yunani : tak dapat terbagi). Karena Aristoteles
lebih populer dibanding Leukippos dan Demokritus, maka gagasan tentang atom
menjadi tidak mengalami perkembangan selama berabad-abad. Pada masa ini
pemikiran tentang atom masih bersifat konsep dan belum sampai pada tahap
membuktikan keberadaan objeknya karena persoalan teknologi.
Pada Masa
Modern (Dalton)
Setelah
berabad-abad tak pernah dipersoalkan barulah pada abad ke 15 Masehi konsep atom
kembali dihidupkan oleh filsuf Perancis Pierre Gassendi 1592 –
1655. Namun hal ini masih dalam tahap buah pikiran dan hasil sintesis
pemikiran. Belum sampai pada tahap empiris atau eksperimen yang membuktikan
keberadaannya. Sejak saat itu para
ilmuwan dan filsuf berkomentar tentang keberadaan atom ini. Tentu ada yang
mendukung dan adapula yang menolak.
Pada
buku pelajaran kimia dan juga fisika sekolah menengah pembahasan teori atom
pertama kali akan dikenalkan nama John Dalton (1766 – 1844). Beliau
merupakan seorang ilmuwan asal Inggris yang terkenal dengan teori atomnya. Beliau
dianggap pencetus teori atom yang pertama karena gagasannyalah yang pertama
kali didasarkan pada bukti ilmiah lewat eksperimen.
Hukum
kekekalan massa (massa zat sebelum dan setelah reaksi adalah sama) oleh Lavoisier
(1743 - 1794 )dan Hukum perbandingan tetap (yaitu perbandingan unsur-unsur
penyusun zat adalah sama) oleh Prouts (1785 – 1850). Dari Kedua hukum
tersebut yang melandasi dalton melahirkan teorinya. Berikut ini merupakan Postulat
Dalton tentang atom yang menjadi cikal bakal teori atom modern :
- Atom digambarkan sebagai sebuah bola pejal yang sangat kecil
- Atom yang sejenis memiliki sifat yang sama termasuk massa.
- Atom dengan jenis yang sama dan berbeda dapat berikatan membentuk senyawa baru dengan perbandingan atom yang sama. Misalnya atom hidrogen dapat bergabung dengan dengan atom oksigen membentuk senyawa air (H2O)
- Atom tidaklah dapat diciptakan ataupun dimusnahkan dan jenis atom tidaklah dapat berubah menjadi atom lain dalam reaksi kimia.
- Reaksi kimia merupakan reaksi penggabungan atau pemisahan atom yang menghasilkan zat baru. Tetapi unsur penyusunnya tetaplah berupa atom yang sama.
Dari sana ternyata dikemudian hari
ditemukan beberapa hal yang menjadi kelemahan teori atom Dalton yang digugurkan
oleh eksperimen ilmuwan-ilmuwan selanjutnya. Diantaranya atom yang dirujuk oleh
Dalton masih dapat terbagi lagi. Yang berarti atom yang dikenal sekarang
bukanlah atom yang disebut oleh Democritus pada gagasannya karena masih dapat
terbagi. Namun karena persoalan nama atom sudah melekat pada unsur atom. Maka istilah ini terus
dipertahankan.
Teori Atom
Thomson
Joseph John Thomon (1856 – 1940)
merupakan seorang fisikawan eksperimental asal inggris. Beliau meneliti lebih
lanjut tentang atom menggunakan tabung sinar katoda. Hingga akhirnya
berkesimpulan bahwa sinar merupakan partikel subatomik yang bermuatan negatif
yang disebut elektron.
Menurut Thomson atom berbentuk bola
pejal yang bermuatan positif yang dikelilingi oleh muatan negatif elektron.
Dia menganalogikan bentuk atom seperti roti yang ditaburi oleh kismis sebagai
elektronnya, sehingga teorinya sering dikenal teori roti kismis. Lebih
lanjutnya pandangannya tentang atom meruapakan partikel yang bersifat netral
makanya terdiri dari unsur positif dan negatif yang saling menetralkan.
Thomson kemudian membuktikan bahwa atom
yang dikatakan dalton bukanlah partikel terkecil. Namun beliau belum mampu
menjelaskan tentang susunan atom yang beliau utarakan.
Teori Atom
Rutherford
Fisikawan selanjutnya yang
berkontribusi dalam pengembangan gagasan tentang teori atom yaitu Ernest
Rutherford (1871 – 1937) yang di lahir di Selandia Baru sebelum akhirnya
lebih banyak menghabiskan waktu menelitinya di Inggris.
Dia melakukan
percobaan dengan menembakkan hamburan sinar alfa yang bermuatan positif ke
sebuah lempengan emas. Dari hasil eksperimen tersebut dapat diamati jika
sebagian besar sinar alfa yang ditembakkan diteruskan, berarti atom terdiri
dari ruang hampa. Dan ada juga sinar yang dipantulkan karena menabrak inti atom
yang juga bermuatan positif. Beberapa lagi sinar alfa yang lainnya dibelokkan.
Dari hasil
eksperimennya rutherford mengajukan gagasannya mengenai atom, bahwa sebagian
besar volume atom merupakan ruang hampa, atom tersusun atas inti atom bermuatan
positif yang kemudian dikelilingi oleh elektron bermuatan negatif.
Dari sinilah
kemudian model atom mengalami perubahan dari model roti kismis oleh thomson.
Menjadi model atom rutherford yang mana sebagian besar terdiri dari ruang hampa
dimana intinya bermuatan positif dikelilingi oleh elektron bermuatan negatif.
Teori Atom
Bohr
Fisikawan
selanjutnya yang memperbaiki teori atom yaitu Niels Hendrik David Bohr (1885 –
1962) asal Denmark. Bohr menggambarkan
inti atom (nukleus) yang dikelilingi oleh elektron dengan lintasan tertentu
mirip lintasan planet mengelilingi matahari.
Bohr
mengemukakan dua postulat
a. Elektron mengelilingi inti
atom dengan lintasan tertentu yang kemudian disebut kulit/orbit.
b. Elektron dapat berpindah
kulit satu ke kulit lainnya dengan memancarkan atau menyerap energi
Namun
dalam perkembangannya teori atom Bohr masih juga memiliki kelemahan, yaitu
hanya mampu menjelasakan tentang spektrom atom hidrogen yang hanya memiliki
satu elektron, sedangkan untuk spektrum atom yang lebih kompleks masih belum
mampu dijelaskan. Bohr menganggap elekron sebagai partikel sedangkan dikemudian
hari partikel dan gelombang dianggap satu kesatuan.
Terlepas
dari itu Bohr merupakan seorang ilmuwan yang hebat di masa kebangkitan dunia
sains modern. Yang berkontribusi besar pada munculnya fisika modern.
Teori
Mekanika Kuantum
Teori
ini didasarakan pada sifat dualisme elektron yaitu bersifat sebagai gelombang
dan sebagai partikel. Teori ini menyempurkan teori yang sebelumnya diajukan
oleh Bohr. Untuk gelombang cahaya, De Broglie mengemukakan bahwa cahaya dapat
berprilaku sebagai partikel dan juga sebagai gelombang. Dan selanjutnya
Heisenberg mengatakan tidak akan mungkin menentukan posisi dan kecepatan
elektron pada saat bersamaan yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian
menemukan elektron pada posisi tertentu.
Dari
situ Erwin Schrodinger mengajukan teori atom mekanika kuantum yang berbunyi
kedudukan elektron pada sebuah atom tidaklah dapat ditentukan secara pasti,
yang dapat ditentukan hanyalah kemungkinan menemukan elektron pada jarak
tertentu.
Demikianlah sejarah singkat perkembangan teori atom
yang melandasari perkembangan teknologi atomik. Hingga saat ini gagasan tentang
struktur atom masih terus diperbarui dan diperdebatkan. Tapi itulah manusia
yang selalu berusaha mengungkap fenomena alam yang ada. Dan yang paling penting
kita dapat menikmati setiap hasilnya dengan lahirnya teknologi