Kolik váží jeden atom

Jednotlivé atomy hmoty jsou tak malé, že je nelze pozorovat přímo, dokonce ani tím nejlepším mikroskopem. Umíme však pozorovat jejich vliv na nejbližší okolí.

Přestože termín "atom" vznikl z řeckého výrazu nedělitelný, lidé přišli na způsob, jak jej rozbít. Asi je k tomu přivedl přirozený rozpad atomů některých prvků (uran, polonium, radium, ...), volně se vyskytujících v přírodě, případně ve formě jejich sloučenin.

Dlouho před tím, než se podařilo uměle rozbít první atom, vědci tušili, že se atomy skládají z něčeho ještě menšího - subatomárních částic. Podle počtu částic v atomu pak prvky uspořádali do Periodické tabulky prvků. Jak název napovídá, některé vlastnosti prvků se pravidelně opakují. Nejspíše to tedy souvisí se stavbou jejich atomů.

Na základní škole vás naučí, že se atom skládá ze tří druhů částic. Protony, neutrony a elektrony. Tyto částice jsou popisovány jako elementární. Tedy všechny částice stejného druhu jsou stejně velké, stejně těžké, apod.

Hmotnost atomu by se měla rovnat součtu hmotností jednotlivých částic, jenže se nerovná! Celý atom je o něco těžší. Musí tedy obsahovat ještě něco dalšího. Prozatím tomu fyzikové říkají vazební energie.

Trochu obtížně představitelné - jak může samotná energie něco vážit. Ale možná je to jen "chyba v překladu". Nějaká forma energie může silově působit na okolí a tak ovlivnit např. měření hmotnosti. Popis podobného jevu používají např. dopravní experti: Při nárazu vozidla do pevné překážky rychlostí xx km/h, působí na řidiče síla yyy kg.

Vědci znají mnohem víc druhů částic. Některé mohou být stavebními kameny protonů a neutronů, jiné jsou jen jednotkou energie. Je proto možné, že hmotnostní schodek atomu je způsoben výskytem dalších částic.

Také přichází v úvahu možnost, že jednotlivé částice stejného druhu nemají úplně stejnou hmotnost. Ta přece byla zjištěna statistickými metodami - tedy průměrováním. Vždyť ani všechny atomy jednoho prvku nejsou stejné! Jejich variantám říkáme izotopy a liší se počtem neutronů.

Na existenci dalších druhů částic nepřímo ukazuje i tvrzení astronomů, že hvězdy "spalují" vodík na hélium. Tato myšlenka má jednu vadu na kráse. Atom vodíku obsahuje jeden proton a jeden elektron. Atom hélia obsahuje dva protony, dva elektrony a dva neutrony !!! Ty neutrony se vzaly odkud?

Tedy přinejmenší proton či neutron musí být také z něčeho "složen". A proto může být každý proton či neutron kus od kusu přirozeně jiný.

Přestože se celý vesmír řídí stejnými pravidly (některé dosud neznáme), přesné opakování nějakého vzoru v něm stejně nenajdeme.