Fakti që të gjitha objektet përbëhen nga grimca elementare u supozua nga shkencëtarët e Greqisë së Lashtë. Por në ato ditë nuk kishte asnjë mënyrë për të vërtetuar këtë fakt apo për ta hedhur poshtë. Dhe në kohët e lashta, mund të merret me mend vetëm për vetitë e atomeve, bazuar në vëzhgimet e tyre të substancave të ndryshme.
Ishte e mundur të vërtetohej se të gjitha substancat përbëheshin nga grimca elementare vetëm në shekullin e 19-të, dhe më pas në mënyrë indirekte. Në të njëjtën kohë, fizikanët dhe kimistët anembanë botës po përpiqeshin të krijonin një teori të unifikuar të grimcave elementare, duke përshkruar strukturën e tyre dhe duke shpjeguar vetitë e ndryshme, siç është ngarkesa e bërthamës.
Studimet e molekulave, atomeve dhe strukturës së tyre iu kushtuan punës së shumë shkencëtarëve. Fizika gradualisht u zhvendos në studimin e mikrobotës - grimcat elementare, ndërveprimet dhe vetitë e tyre. Shkencëtarët filluan të pyesin veten se nga përbëhet bërthama atomike, të parashtrojnë hipoteza dhe të përpiqen t'i vërtetojnë ato, të paktën në mënyrë indirekte.
BSi rezultat, modeli planetar i strukturës së atomit, i propozuar nga Ernest Rutherford dhe Niels Bohr, u miratua si teori bazë. Sipas kësaj teorie, ngarkesa e bërthamës së çdo atomi është pozitive, ndërsa elektronet e ngarkuara negativisht rrotullohen në orbitat e tij, duke e bërë përfundimisht atomin elektrikisht neutral. Me kalimin e kohës, kjo teori u konfirmua vazhdimisht nga eksperimente të ndryshme, duke filluar me eksperimentet e një prej bashkautorëve të saj.
Fizika bërthamore moderne e konsideron teorinë Rutherford-Bohr si themelore, të gjitha studimet e atomeve dhe elementeve të tyre bazohen në të. Nga ana tjetër, shumica e hipotezave që janë shfaqur gjatë 150 viteve të fundit nuk janë vërtetuar praktikisht. Rezulton se shumica e fizikës bërthamore është teorike për shkak të madhësive ultra të vogla të objekteve në studim.
Sigurisht, në botën moderne, është shumë më e lehtë të përcaktohet ngarkesa e bërthamës së aluminit, për shembull (ose ndonjë element tjetër), sesa në shekullin e 19-të, dhe aq më tepër - në Greqinë e lashtë. Por duke bërë zbulime të reja në këtë fushë, shkencëtarët ndonjëherë vijnë në përfundime befasuese. Duke u përpjekur të gjejë një zgjidhje për një problem, fizika e grimcave përballet me probleme dhe paradokse të reja.
Fillimisht, teoria e Rutherford thotë se vetitë kimike të një substance varen nga ngarkesa e bërthamës së atomit të saj dhe, si rezultat, nga numri i elektroneve që rrotullohen në orbitat e saj. Kimia dhe fizika moderne e konfirmojnë plotësisht këtë version. Edhe pse studimiStruktura e molekulave fillimisht u bazua në modelin më të thjeshtë - një atom hidrogjeni, ngarkesa bërthamore e të cilit është 1, teoria zbatohet plotësisht për të gjithë elementët e tabelës periodike, duke përfshirë metalet e rralla të tokës dhe substancat radioaktive të marra artificialisht në fund të mijëvjeçarin e kaluar.
Është kurioze që shumë kohë përpara kërkimit të Rutherford-it, një kimist anglez, një mjek nga arsimi, William Prout, vuri re se graviteti specifik i substancave të ndryshme është një shumëfish i një indeksi të caktuar hidrogjeni. Më pas ai sugjeroi që të gjithë elementët e tjerë të përbëhen thjesht nga hidrogjeni në një nivel më të thjeshtë. Se, për shembull, një grimcë azoti është 14 grimca të tilla minimale, oksigjeni është 16, etj. Nëse e konsiderojmë këtë teori globalisht në një interpretim modern, atëherë në përgjithësi është e saktë.
