La teoría de partículas es uno de los conceptos centrales de la física moderna. La estructura de la materia y muchos aspectos de su comportamiento se pueden entender mejor si se la considera formada por partículas pequeñas y discretas. Lo mismo puede decirse de la luz y otras formas de radiación electromagnética. Esta idea ha surgido gradualmente durante un largo período de tiempo, pero ciertos individuos se destacan como figuras clave en el desarrollo de la teoría.
Democritus y Dalton
El concepto de un átomo, que viene de la palabra griega que significa "indivisible", fue propuesto por primera vez por el filósofo Demócrito, que nació en el siglo V aC Demócrito creía que toda la materia estaba compuesta de piezas minúsculas e indivisibles. Esto resultó ser una idea adelantada a su tiempo, sin embargo, y fue ampliamente ignorada por otros filósofos. No fue hasta principios del siglo XIX que un químico inglés llamado John Dalton llevó la idea más allá, proponiendo que una teoría atómica de la materia era la forma más fácil de explicar las reacciones químicas entre diferentes sustancias.
Planck y Einstein
Durante los siglos XVIII y XIX, había dos teorías en competencia sobre la naturaleza de la luz, una que la veía como una corriente de partículas y la otra como una ola. Algunos experimentos parecen apoyar la última visión porque la luz se propaga realmente como una onda. En 1900, sin embargo, Max Planck propuso que cuando la luz es emitida por átomos, toma la forma de partículas discretas. Esta "teoría cuántica" de la luz se fortaleció en 1905 cuando Albert Einstein mostró cómo podía explicar el efecto fotoeléctrico.
Thomson, Rutherford y Bohr
A fines de la década de 1890, un físico británico llamado JJ Thomson descubrió que los átomos no eran monolíticos e indivisibles, sino que deben contener partículas más pequeñas: electrones cargados negativamente. La imagen familiar, aunque no del todo correcta, de los electrones que orbitan un núcleo como los planetas alrededor del Sol fue propuesta por Ernest Rutherford en 1911. La imagen fue refinada dos años más tarde cuando Niels Bohr, usando la teoría cuántica de Planck, mostró cómo los electrones tenían que ser confinado a ciertos niveles de energía fijos.
Desarrollos posteriores
Alrededor de 1920, Rutherford especuló que el núcleo atómico podría dividirse en una cantidad de protones cargados positivamente y neutrones eléctricamente descargados, aunque solo en 1932 que el estudiante de Rutherford James Chadwick encontró evidencia experimental para el neutrón. Desde entonces, se han descubierto muchas partículas subatómicas más utilizando aceleradores de alta energía, y ahora se sabe que el protón y el neutrón se pueden subdividir en quarks, un nombre acuñado por Murray Gell-Mann en 1964.
