Atoms Are 99.9999% Empty Space

In 1909, a graduate student in Manchester fired alpha particles at a sheet of gold foil and watched, baffled, as one in every eight thousand bounced straight back. The result destroyed the prevailing model of matter and replaced it with something stranger.

The experiment was Ernest Rutherford×PersonErnest RutherfordNew Zealand-born physicist (1871–1937) who spent most of his career in Britain, first at Manchester and later at the Cavendish in Cambridge. He won the 1908 Nobel Prize in Chemistry for work on radioactivity, then promptly did his most famous physics: the 1911 nuclear model of the atom, and later the first deliberate transmutation of one element into another. Famously plain-spoken and loud; reportedly capable of fogging photographic plates with his voice alone.新西兰裔物理学家（1871—1937），职业生涯大部分时间在英国度过，先后任职于曼彻斯特大学和剑桥大学卡文迪许实验室。因放射性研究荣获1908年诺贝尔化学奖，此后旋即完成其最重要的物理学成就：1911年提出原子核模型，以及后来首次实现人工元素嬗变。为人以直率著称，声音洪亮，据闻其嗓音之强足以使照相底片曝光。Físico nacido en Nueva Zelanda (1871-1937) que desarrolló la mayor parte de su carrera en Gran Bretaña, primero en Mánchester y más tarde en el Cavendish de Cambridge. Obtuvo el Premio Nobel de Química de 1908 por sus investigaciones sobre la radiactividad, tras lo cual realizó su aportación física más célebre: el modelo nuclear del átomo (1911) y, posteriormente, la primera transmutación deliberada de un elemento en otro. Proverbialmente llano de trato y de voz estentórea; según se cuenta, era capaz de velar placas fotográficas con la sola potencia de su voz.فيزيائي وُلد في نيوزيلندا (1871–1937)، قضى معظم مسيرته المهنية في بريطانيا؛ أولاً في مانشستر ثم في مختبر كافنديش بكامبريدج. حاز جائزة نوبل في الكيمياء عام 1908 عن أبحاثه في النشاط الإشعاعي، ثم أنجز في أعقابها مباشرةً أبرز إسهاماته الفيزيائية: النموذج النووي للذرة عام 1911، ولاحقاً أول تحويل متعمد لعنصر إلى عنصر آخر. اشتُهر بصراحته وعلوّ صوته؛ إذ يُروى أنه كان قادراً على تضبيب الألواح الفوتوغرافية بصوته وحده.Físico nascido na Nova Zelândia (1871–1937) que passou a maior parte de sua carreira na Grã-Bretanha, primeiro em Manchester e posteriormente no Laboratório Cavendish, em Cambridge. Recebeu o Prémio Nobel de Química de 1908 pelos trabalhos sobre radioatividade, aos quais se seguiram suas contribuições mais célebres à física: o modelo nuclear do átomo, em 1911, e a primeira transmutação deliberada de um elemento em outro. Célebre pela franqueza e pelo volume de voz; conta-se que era capaz de velar chapas fotográficas unicamente com a própria voz.न्यूज़ीलैंड में जन्मे भौतिकशास्त्री (1871–1937), जिन्होंने अपने कार्यकाल का अधिकांश भाग ब्रिटेन में व्यतीत किया — पहले मैनचेस्टर में और बाद में कैम्ब्रिज की कैवेंडिश प्रयोगशाला में। रेडियोधर्मिता पर किए गए कार्य के लिए उन्हें 1908 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार प्राप्त हुआ, जिसके तुरंत बाद उन्होंने अपनी सर्वाधिक प्रसिद्ध भौतिकीय उपलब्धियाँ अर्जित कीं: 1911 का परमाणु का नाभिकीय मॉडल, और तत्पश्चात् एक तत्व का दूसरे तत्व में प्रथम सायास रूपांतरण। वे अपनी स्पष्टवादिता और ऊँची आवाज़ के लिए सुविख्यात थे; कहा जाता है कि वे अकेले अपनी आवाज़ से ही फ़ोटोग्राफ़िक प्लेटों को धुंधला करने में सक्षम थे।Fisikawan kelahiran Selandia Baru (1871–1937) yang menghabiskan sebagian besar kariernya di Britania, pertama di Manchester dan kemudian di Cavendish, Cambridge. Ia meraih Hadiah Nobel Kimia 1908 atas penelitiannya tentang radioaktivitas, lalu segera menyelesaikan karya fisikanya yang paling masyhur: model nuklir atom pada 1911, dan kemudian transmutasi pertama yang disengaja dari satu unsur ke unsur lain. Terkenal bertutur kata lugas dan bersuara keras; konon suaranya saja mampu mengaburkan pelat fotografis.Physicien né en Nouvelle-Zélande (1871–1937), qui passa l'essentiel de sa carrière en Grande-Bretagne, d'abord à Manchester puis au Cavendish de Cambridge. Il remporta le prix Nobel de chimie de 1908 pour ses travaux sur la radioactivité, avant d'accomplir bientôt ses contributions les plus célèbres à la physique : le modèle nucléaire de l'atome en 1911, puis la première transmutation délibérée d'un élément en un autre. Réputé pour son franc-parler et sa voix tonitruante ; on lui prêtait la capacité de voiler des plaques photographiques de sa seule voix.アーネスト・ラザフォード（1871年－1937年）。ニュージーランド生まれの物理学者。キャリアの大半をイギリスで過ごし、マンチェスター大学、のちにケンブリッジ大学キャヴェンディッシュ研究所に在籍した。放射能に関する研究により1908年のノーベル化学賞を受賞。その後、最も重要な物理学的業績として、1911年に原子の核模型を提唱し、さらに後年には人類初の人工核変換（ある元素から別の元素への意図的な変換）を実現した。率直な物言いと大きな声で知られ、その声だけで写真乾板を感光させることができたとも伝えられる。Физик, уроженец Новой Зеландии (1871–1937), большую часть карьеры проведший в Великобритании — сначала в Манчестере, затем в Кавендишской лаборатории в Кембридже. Лауреат Нобелевской премии по химии 1908 года за работы по радиоактивности; вслед за тем совершил наиболее прославленные открытия в физике: ядерную модель атома (1911) и первую намеренную трансмутацию одного элемента в другой. Был широко известен прямолинейностью суждений и громогласностью; по некоторым свидетельствам, мог засвечивать фотографические пластинки одним своим голосом.In Neuseeland geborener Physiker (1871–1937), der den Großteil seiner Laufbahn in Großbritannien verbrachte, zunächst in Manchester, später am Cavendish Laboratory in Cambridge. 1908 erhielt er den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeiten zur Radioaktivität; kurz darauf folgten seine bekanntesten physikalischen Leistungen: das Kernmodell des Atoms (1911) sowie die erste bewusst herbeigeführte Transmutation eines Elements in ein anderes. Für seine direkte Art und laute Stimme berühmt; er soll Fotoplatten allein mit seiner Stimme verschleiert haben.뉴질랜드 출신의 물리학자(1871~1937). 연구 경력의 대부분을 영국에서 보냈으며, 처음에는 맨체스터, 이후에는 케임브리지의 캐번디시 연구소에서 활동하였다. 방사능 연구로 1908년 노벨 화학상을 수상한 뒤, 가장 저명한 물리학적 업적을 남겼는데, 1911년 원자의 핵 모형을 제안하였으며 이후 한 원소에서 다른 원소로의 최초 인위적 핵변환을 실현하였다. 직설적이고 목소리가 큰 것으로 유명하였으며, 그 목소리만으로도 사진 건판을 감광시킬 수 있었다고 전해진다.'s idea, but the hands belonged to Hans Geiger×PersonHans GeigerGerman physicist (1882–1945) who worked under Rutherford at Manchester from 1907 and helped run the alpha-scattering experiments that revealed the nucleus. He is better remembered for the radiation counter he developed in 1908 and refined with Walther Müller in 1928, which made ionising radiation audible as clicks and gave the world a folk-instrument for detecting the invisible.德国物理学家（1882—1945），1907年起在曼彻斯特跟随卢瑟福工作，参与主持了揭示原子核存在的α粒子散射实验。他更为人熟知的成就是1908年研制的辐射计数器，并于1928年与瓦尔特·米勒合作加以改进；该仪器将电离辐射转化为可听见的咔嗒声，成为举世公认的探测不可见辐射的标志性装置。Físico alemán (1882–1945) que trabajó bajo las órdenes de Rutherford en Mánchester a partir de 1907 y colaboró en los experimentos de dispersión de partículas alfa que revelaron la existencia del núcleo atómico. Es más conocido por el contador de radiación que desarrolló en 1908 y perfeccionó junto con Walther Müller en 1928, el cual hacía audible la radiación ionizante en forma de clics y proporcionó al mundo un instrumento popular para detectar lo invisible.فيزيائي ألماني (1882–1945) عمل في كنف رذرفورد بمانشستر منذ عام 1907، وأسهم في إجراء تجارب تشتُّت جسيمات ألفا التي كشفت عن النواة الذرية. غير أنه اشتُهر أكثر بالعداد الإشعاعي الذي طوّره عام 1908 ثم نقّحه مع فالتر مولر عام 1928، وهو الجهاز الذي جعل الإشعاع المُؤيِّن مسموعاً على شكل نقرات متقطعة، ووهب العالَم أداةً شعبية للكشف عن غير المرئي.Físico alemão (1882–1945) que trabalhou sob a orientação de Rutherford em Manchester a partir de 1907 e colaborou na condução dos experimentos de dispersão de partículas alfa que revelaram a existência do núcleo atômico. É mais lembrado pelo contador de radiação que desenvolveu em 1908 e aperfeiçoou com Walther Müller em 1928, o qual tornava a radiação ionizante audível sob a forma de cliques e deu ao mundo um instrumento popular para a detecção do invisível.जर्मन भौतिकविद् (1882–1945), जिन्होंने 1907 से मैनचेस्टर में रदरफोर्ड के अधीन कार्य किया और उन अल्फा-प्रकीर्णन प्रयोगों के संचालन में सहयोग दिया जिन्होंने परमाणु नाभिक का उद्घाटन किया। वे उस विकिरण गणित्र के लिए अधिक जाने जाते हैं जिसे उन्होंने 1908 में विकसित किया और 1928 में वाल्टर मूलर के साथ परिष्कृत किया; इस यंत्र ने आयनकारी विकिरण को क्लिक ध्वनियों के रूप में श्रव्य बनाया और विश्व को अदृश्य की संसूचना हेतु एक लोक-यंत्र प्रदान किया।Fisikawan Jerman (1882–1945) yang bekerja di bawah bimbingan Rutherford di Manchester sejak 1907 dan turut menjalankan eksperimen hamburan alfa yang mengungkap inti atom. Ia lebih dikenal berkat pencacah radiasi yang dikembangkannya pada 1908 dan disempurnakan bersama Walther Müller pada 1928, yang menjadikan radiasi pengion terdengar sebagai bunyi klik dan menghadirkan kepada dunia sebuah instrumen rakyat untuk mendeteksi hal yang tak kasat mata.Physicien allemand (1882–1945) qui travailla sous la direction de Rutherford à Manchester à partir de 1907 et contribua à la conduite des expériences de diffusion des particules alpha qui révélèrent le noyau atomique. Il est davantage connu pour le compteur de rayonnement qu'il mit au point en 1908 et perfectionna avec Walther Müller en 1928, lequel rendait le rayonnement ionisant audible sous forme de clics et offrit au monde un instrument populaire pour détecter l'invisible.ドイツの物理学者（1882–1945）。1907年よりマンチェスターのラザフォードのもとで研究に従事し、原子核の存在を明らかにしたアルファ粒子散乱実験の遂行に貢献した。より広く知られているのは1908年に開発した放射線計数管であり、1928年にはヴァルター・ミュラーと協力してこれを改良した。同装置は電離放射線をクリック音として可聴化し、目に見えない放射線を検出する器具として広く世界に普及した。Немецкий физик (1882–1945), работавший под руководством Резерфорда в Манчестере с 1907 года и участвовавший в проведении экспериментов по рассеянию альфа-частиц, которые привели к открытию атомного ядра. Большую известность ему принёс счётчик излучения, разработанный в 1908 году и усовершенствованный совместно с Вальтером Мюллером в 1928 году: прибор преобразует ионизирующее излучение в слышимые щелчки и стал общедоступным инструментом для обнаружения невидимого.Deutscher Physiker (1882–1945), der ab 1907 unter Rutherford in Manchester arbeitete und an den Alphastreuungsexperimenten beteiligt war, die den Atomkern aufdeckten. Bekannter ist er für das Strahlungsdetektionsgerät, das er 1908 entwickelte und 1928 gemeinsam mit Walther Müller verfeinerte; es macht ionisierende Strahlung als Klicken hörbar und lieferte der Welt ein volkstümliches Instrument zum Nachweis des Unsichtbaren.1882년에서 1945년까지 생존한 독일의 물리학자로, 1907년부터 맨체스터에서 러더퍼드 밑에 재직하며 원자핵의 존재를 밝혀낸 알파 입자 산란 실험을 공동으로 수행하였다. 그러나 그는 1908년 개발하고 1928년 발터 뮐러와 함께 개량한 방사선 계수기로 더욱 널리 알려져 있다. 이 계수기는 이온화 방사선을 클릭음으로 가청화하여, 눈에 보이지 않는 것을 탐지하는 도구를 세상에 선사하였다. and a twenty-year-old undergraduate named Ernest Marsden×PersonErnest MarsdenEnglish-born physicist (1889–1970) who was a twenty-year-old undergraduate when Rutherford asked him whether any alpha particles might bounce back from a metal foil. The expected answer was no; the actual answer rewrote atomic physics. Marsden later emigrated to New Zealand, where he ran the country's scientific establishment for most of the mid-twentieth century and was knighted in 1958.英国出生的物理学家（1889—1970），年仅二十岁、尚在读本科时，卢瑟福询问他是否有α粒子会从金属箔上反弹回来。预期的答案是否定的；而实验结果却改写了原子物理学。马斯登后来移居新西兰，在二十世纪中叶的大部分时间里主持该国的科学事业，并于1958年获封爵士。Físico de origen inglés (1889–1970) que era un estudiante universitario de veinte años cuando Rutherford le preguntó si alguna partícula alfa podría rebotar al incidir sobre una lámina metálica. La respuesta esperada era negativa; la respuesta real reescribió la física atómica. Marsden emigró posteriormente a Nueva Zelanda, donde dirigió el establishment científico del país durante gran parte del siglo XX y fue nombrado caballero en 1958.عالم فيزياء من مواليد إنجلترا (1889–1970)، كان طالبًا جامعيًا في العشرين من عمره حين سأله رذرفورد عمّا إذا كانت ثمة جسيمات ألفا قد ترتد للخلف من رقيقة معدنية. كانت الإجابة المتوقعة بالنفي؛ غير أن الإجابة الفعلية أعادت كتابة الفيزياء الذرية من أساسها. هاجر مارسدن لاحقًا إلى نيوزيلندا، حيث أدار المؤسسة العلمية في البلاد طوال معظم منتصف القرن العشرين، ومُنح لقب الفارسية عام 1958.Físico nascido na Inglaterra (1889–1970) que era um estudante universitário de vinte anos quando Rutherford lhe perguntou se alguma partícula alfa poderia ser defletida para trás por uma folha metálica. A resposta esperada era não; a resposta real reescreveu a física atômica. Marsden emigrou posteriormente para a Nova Zelândia, onde dirigiu o estabelecimento científico do país durante a maior parte de meados do século XX e foi agraciado com o título de cavaleiro em 1958.अंग्रेज़ी मूल के भौतिकशास्त्री (1889–1970), जो बीस वर्ष के स्नातक छात्र थे जब रदरफ़ोर्ड ने उनसे पूछा कि क्या कोई ऐल्फ़ा कण धातु की पन्नी से वापस उछल सकते हैं। अपेक्षित उत्तर नकारात्मक था; वास्तविक उत्तर ने परमाणु भौतिकी को पुनर्लिखित कर दिया। मार्सडेन बाद में न्यूज़ीलैंड चले गए, जहाँ उन्होंने बीसवीं शताब्दी के मध्य के अधिकांश काल में देश की वैज्ञानिक संस्था का संचालन किया और 1958 में उन्हें नाइट की उपाधि प्रदान की गई।Fisikawan kelahiran Inggris (1889–1970) yang masih menjadi mahasiswa tingkat pertama berusia dua puluh tahun ketika Rutherford bertanya kepadanya apakah partikel alfa dapat memantul kembali dari lempengan logam. Jawaban yang diperkirakan adalah tidak; jawaban sesungguhnya menuliskan ulang fisika atom. Marsden kemudian beremigrasi ke Selandia Baru, tempat ia mengelola lembaga ilmiah negara itu selama sebagian besar pertengahan abad kedua puluh dan dianugerahi gelar ksatria pada 1958.Physicien britannique (1889–1970) qui, étudiant de vingt ans, se vit demander par Rutherford si des particules alpha pourraient éventuellement rebondir sur une feuille métallique. La réponse attendue était non ; la réponse réelle reécrivit la physique atomique. Marsden émigra par la suite en Nouvelle-Zélande, où il dirigea l'établissement scientifique du pays pendant la majeure partie du milieu du XX^e siècle et fut fait chevalier en 1958.アーネスト・マースデン（1889–1970）は英国生まれの物理学者。ラザフォードから「金属箔にアルファ粒子が跳ね返ることがあるか」と問われたとき、まだ20歳の学部生であった。予想される答えは否であったが、実際の結果は原子物理学を根底から書き換えた。マースデンはその後ニュージーランドに移住し、20世紀中葉の大半にわたって同国の科学行政を主導、1958年にはナイト爵位を授与された。Физик английского происхождения (1889–1970), который был двадцатилетним студентом, когда Резерфорд спросил его, не могут ли некоторые альфа-частицы отражаться назад от металлической фольги. Ожидаемый ответ был отрицательным; реальный ответ перекроил атомную физику. Впоследствии Марсден эмигрировал в Новую Зеландию, где руководил научным сообществом страны на протяжении большей части середины двадцатого века и был удостоен рыцарского звания в 1958 году.In England geborener Physiker (1889–1970), der als zwanzigjähriger Student von Rutherford gefragt wurde, ob Alphateilchen von einer Metallfolie zurückprallen könnten. Die erwartete Antwort lautete Nein; die tatsächliche schrieb die Atomphysik um. Marsden emigrierte später nach Neuseeland, wo er über weite Teile der Mitte des 20. Jahrhunderts das Wissenschaftswesen des Landes leitete und 1958 den Ritterschlag erhielt.영국 태생의 물리학자(1889–1970)로, 스무 살의 학부생이던 시절 러더퍼드로부터 금속 박막에서 알파 입자가 튕겨 돌아올 수 있는지를 묻는 질문을 받았다. 예상되는 답은 '아니오'였으나, 실제 답은 원자물리학을 다시 쓰는 결과를 낳았다. 마스든은 이후 뉴질랜드로 이주하여 20세기 중반 대부분의 기간 동안 동국의 과학계를 이끌었으며, 1958년에 기사 작위를 받았다.. In a darkened room at the University of Manchester, they sat for hours at a microscope, counting tiny scintillations on a zinc sulphide screen as alpha particles from a radium source struck a gold foil four ten-thousandths of a millimetre thick. The dominant theory of the day was J. J. Thomson's plum pudding: atoms were diffuse spheres of positive charge studded with electrons, like raisins in a cake. Alpha particles should have sailed through with only the slightest deflection.

Most of them did. But a small, stubborn fraction came back. Rutherford later said it was as though you had fired a fifteen-inch naval shell at a sheet of tissue paper and it had bounced back and hit you. By 1911 he had the explanation. Nearly all of an atom's mass had to be concentrated in a tiny central body, dense and positively charged, with the electrons somewhere outside it. He called the central body the nucleus.

The numbers, once people worked them out, were absurd. A hydrogen atom is roughly 100,000 times wider than its nucleus. If you scaled the nucleus up to the size of a marble and placed it on the centre spot of a football pitch, the nearest electron would be a speck of dust somewhere out past the stands. Everything in between is vacuum. By volume, the atom is 99.9999999999 per cent empty space — a number with so many nines that the usual shorthand undersells it.

What 'touching' actually is

This raises an obvious problem. If atoms are mostly nothing, why does the floor hold you up? Why does a hammer dent a thumb? The answer is that you have never, in any meaningful sense, touched anything. When your fingertip meets a table, the electron clouds at the surface of your skin approach the electron clouds at the surface of the wood. Like charges repel. The force grows steeply, roughly with the inverse square of the distance, until it overwhelms the muscles pushing your hand down. The sensation you call contact is the electromagnetic field of one set of atoms refusing to let another set get any closer.

There is a second, subtler reason. Electrons are fermions, and fermions obey the Pauli exclusion principle×ConceptPauli exclusion principleA rule of quantum mechanics, formulated by Wolfgang Pauli in 1925, stating that no two identical fermions — electrons, protons, neutrons and their kin — can occupy the same quantum state simultaneously. It is the reason atoms have shell structure rather than collapsing into their ground state, the reason chemistry exists, and the reason a kilogram of lead does not shrink to the size of a pinhead under its own gravity.量子力学的一条基本规则，由沃尔夫冈·泡利于1925年提出，指出没有两个相同的费米子——电子、质子、中子及其同类——能够同时占据相同的量子态。正是由于这一规则，原子才具有壳层结构，而非坍缩至基态；正是由于这一规则，化学才得以存在；也正是由于这一规则，一千克铅不会在自身引力作用下收缩至针头大小。Un principio de la mecánica cuántica, formulado por Wolfgang Pauli en 1925, que establece que dos fermiones idénticos —electrones, protones, neutrones y partículas afines— no pueden ocupar simultáneamente el mismo estado cuántico. Es la razón por la que los átomos presentan estructura de capas en lugar de colapsar a su estado fundamental, la razón por la que existe la química y la razón por la que un kilogramo de plomo no se comprime hasta el tamaño de una cabeza de alfiler bajo su propio peso.مبدأ من مبادئ ميكانيكا الكم، صاغه فولفغانغ باولي عام 1925، ينصّ على أنه لا يمكن لفرميونين متطابقين — كالإلكترونات والبروتونات والنيوترونات وما شاكلها — أن يشغلا الحالةَ الكمية ذاتها في آنٍ واحد. وهو السبب في أن الذرات تتخذ بنيةً قشريةً بدلاً من أن تنهار إلى حالتها الأساسية، والسبب في وجود الكيمياء أصلاً، والسبب في أن كيلوغراماً من الرصاص لا يتقلّص إلى حجم رأس الدبوس تحت وطأة جاذبيته الذاتية.Um princípio da mecânica quântica, formulado por Wolfgang Pauli em 1925, que estabelece que dois férmions idênticos — elétrons, prótons, nêutrons e partículas afins — não podem ocupar simultaneamente o mesmo estado quântico. É a razão pela qual os átomos possuem estrutura em camadas em vez de colapsarem para o estado fundamental, a razão pela qual a química existe e a razão pela qual um quilograma de chumbo não se reduz ao tamanho de uma cabeça de alfinete sob a ação de sua própria gravidade.क्वांटम यांत्रिकी का एक नियम, जिसे वोल्फगांग पाउली ने 1925 में प्रतिपादित किया, जिसके अनुसार कोई भी दो समरूप फ़र्मिऑन — इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और उनके सजातीय कण — एक साथ एक ही क्वांटम अवस्था में नहीं रह सकते। यही कारण है कि परमाणुओं में कोश-संरचना होती है न कि वे अपनी निम्नतम अवस्था में संकुचित हो जाते हैं, यही कारण है कि रसायन विज्ञान का अस्तित्व है, और यही कारण है कि सीसे का एक किलोग्राम अपने ही गुरुत्व के अधीन सुई की नोक के आकार तक नहीं सिकुड़ जाता।Sebuah kaidah mekanika kuantum, yang dirumuskan oleh Wolfgang Pauli pada tahun 1925, yang menyatakan bahwa tidak ada dua fermion identik — elektron, proton, neutron, dan sejenisnya — yang dapat menempati keadaan kuantum yang sama secara bersamaan. Kaidah inilah yang menjadi alasan atom memiliki struktur kulit alih-alih runtuh ke keadaan dasarnya, alasan kimia ada, dan alasan sekeping timbal seberat satu kilogram tidak menyusut hingga sebesar kepala jarum karena gravitasinya sendiri.Un principe de la mécanique quantique, formulé par Wolfgang Pauli en 1925, stipulant qu'aucun fermion identique — électrons, protons, neutrons et particules apparentées — ne peut occuper simultanément le même état quantique. C'est ce principe qui confère aux atomes leur structure en couches plutôt que de les laisser s'effondrer dans leur état fondamental, qui rend la chimie possible, et qui empêche un kilogramme de plomb de se contracter jusqu'à la taille d'une tête d'épingle sous l'effet de sa propre gravité.パウリの排他原理は、1925年にヴォルフガング・パウリが定式化した量子力学の法則であり、電子・陽子・中性子をはじめとする同種フェルミオンが同一の量子状態を同時に占めることはできないと述べる。原子が基底状態へ崩壊することなく殻構造を持つのも、化学が成立するのも、また1キログラムの鉛が自重によって針の頭ほどの大きさに収縮しないのも、いずれもこの原理に由来する。Принцип запрета Паули — правило квантовой механики, сформулированное Вольфгангом Паули в 1925 году, согласно которому никакие два одинаковых фермиона — электроны, протоны, нейтроны и родственные им частицы — не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии. Именно этот принцип обусловливает оболочечную структуру атомов вместо коллапса в основное состояние, определяет само существование химии и препятствует тому, чтобы килограмм свинца сжался до размеров булавочной головки под действием собственной гравитации.Ein Grundsatz der Quantenmechanik, 1925 von Wolfgang Pauli formuliert, der besagt, dass keine zwei identischen Fermionen – Elektronen, Protonen, Neutronen und verwandte Teilchen – gleichzeitig denselben Quantenzustand einnehmen können. Er ist der Grund dafür, dass Atome eine Schalenstruktur aufweisen, anstatt in ihren Grundzustand zu kollabieren, der Grund dafür, dass Chemie existiert, und der Grund dafür, dass ein Kilogramm Blei unter seiner eigenen Schwerkraft nicht auf die Größe eines Stecknadelkopfes schrumpft.1925년 볼프강 파울리가 정립한 양자역학의 원리로, 전자·양성자·중성자 및 그 동류를 포함하는 동일한 페르미온 두 개는 동시에 같은 양자 상태를 점유할 수 없다고 규정한다. 원자가 바닥 상태로 붕괴하지 않고 껍질 구조를 가지는 이유, 화학이 존재하는 이유, 그리고 1킬로그램의 납 덩어리가 자체 중력에 의해 바늘 끝만 한 크기로 수축하지 않는 이유가 모두 이 원리에 있다.: no two of them can occupy the same quantum state in the same place. Squeeze two atoms together hard enough and the electrons would have to share states, which they will not do. The exclusion principle is what gives matter its bulk. Without it, a teaspoon of anything would weigh the same as a teaspoon of neutron star.

Where the electrons aren't

Niels Bohr×PersonNiels BohrDanish physicist (1885–1962) who built the first quantised model of the atom and, from his institute in Copenhagen, shaped the orthodox interpretation of quantum mechanics. Bohr argued that physics is about what we can say about nature, not what nature is, and that complementary descriptions — wave and particle — are both necessary and mutually exclusive. He sparred with Einstein for thirty years over whether the theory was complete.丹麦物理学家（1885—1962年），建立了第一个量子化原子模型，并在其哥本哈根的研究所确立了量子力学的正统诠释。玻尔认为，物理学关乎我们能对自然界说什么，而非自然界本身是什么；互补描述，即波和粒子，既是必需的又是互斥的。他与爱因斯坦就该理论是否完备的问题争论了三十年。Físico danés (1885–1962) que construyó el primer modelo cuantizado del átomo y, desde su instituto en Copenhague, dio forma a la interpretación ortodoxa de la mecánica cuántica. Bohr argumentó que la física trata sobre lo que podemos decir de la naturaleza, no sobre lo que la naturaleza es, y que las descripciones complementarias —onda y partícula— son a la vez necesarias y mutuamente excluyentes. Discutió con Einstein durante treinta años sobre si la teoría estaba completa.فيزيائي دنماركي (1885-1962) بنى أول نموذج كمي للذرة، ومن خلال معهده في كوبنهاغن، صاغ التفسير الأرثوذكسي لميكانيكا الكم. جادل بور بأن الفيزياء تدور حول ما يمكننا قوله عن الطبيعة، لا عن ماهيتها، وأن الأوصاف المتكاملة — الموجة والجسيم — ضرورية ومتنافية بشكل متبادل في آن واحد. تناظر مع أينشتاين لمدة ثلاثين عامًا حول اكتمال النظرية.Físico dinamarquês (1885–1962) que construiu o primeiro modelo quantizado do átomo e, a partir de seu instituto em Copenhague, moldou a interpretação ortodoxa da mecânica quântica. Bohr argumentou que a física trata do que podemos dizer sobre a natureza, não do que a natureza é, e que descrições complementares — onda e partícula — são ambas necessárias e mutuamente exclusivas. Ele debateu com Einstein durante trinta anos sobre se a teoria estava completa.डेनिश भौतिक विज्ञानी (1885–1962) जिन्होंने परमाणु का पहला क्वांटाइज़्ड मॉडल बनाया और, कोपेनहेगन में अपने संस्थान से, क्वांटम यांत्रिकी की रूढ़िवादी व्याख्या को आकार दिया। बोर ने तर्क दिया कि भौतिकी इस बारे में है कि हम प्रकृति के बारे में क्या कह सकते हैं, न कि प्रकृति क्या है, और यह कि पूरक विवरण — तरंग और कण — दोनों आवश्यक और परस्पर अनन्य हैं। उन्होंने तीस वर्षों तक आइंस्टीन के साथ इस बात पर बहस की कि क्या यह सिद्धांत पूर्ण था।Fisikawan Denmark (1885–1962) yang membangun model atom terkuantisasi pertama dan, dari institutnya di Kopenhagen, membentuk interpretasi ortodoks mekanika kuantum. Bohr berpendapat bahwa fisika adalah tentang apa yang bisa kita katakan tentang alam, bukan tentang apa alam itu sendiri, dan bahwa deskripsi komplementer — gelombang dan partikel — keduanya diperlukan dan saling eksklusif. Ia berdebat dengan Einstein selama tiga puluh tahun mengenai apakah teori tersebut lengkap.Niels Bohr, physicus Danicus (annis 1885–1962), qui primum atomi modellum quantizatum elaboravit et, ex instituto suo Hafniae, interpretationem orthodoxam mechanicae quanticae formavit. Bohr contendit physicam versari in eo quod de natura dicere possumus, non in eo quod natura est, atque descriptiones complementarias, scilicet undae et particulae, et necessarias et invicem se excludentes esse. Cum Einstein per triginta annos disputavit utrum theoria perfecta esset an minime.デンマークの物理学者（1885年–1962年）。最初の量子化された原子模型を構築し、コペンハーゲンの研究所で量子力学の正統的解釈を形成した。ボーアは、物理学は自然そのものが何であるかではなく、自然について我々が何を語れるかに関わるものであり、また、相補的な記述（波と粒子）はどちらも必要不可欠であり、かつ相互に排他的であると主張した。彼は30年間にわたり、その理論が完全であるかどうかについてアインシュタインと論争を繰り広げた。Датский физик (1885–1962), создавший первую квантованную модель атома и, работая в своём институте в Копенгагене, сформировавший ортодоксальную интерпретацию квантовой механики. Бор утверждал, что физика занимается тем, что мы можем сказать о природе, а не тем, чем природа является на самом деле, и что комплементарные описания — волновое и корпускулярное — являются как необходимыми, так и взаимоисключающими. Он в течение тридцати лет полемизировал с Эйнштейном о том, является ли теория полной.Dänischer Physiker (1885–1962), der das erste quantisierte Atommodell entwickelte und von seinem Institut in Kopenhagen aus die orthodoxe Interpretation der Quantenmechanik prägte. Bohr vertrat die Ansicht, dass sich die Physik damit befasst, was wir über die Natur aussagen können, nicht was die Natur ist, und dass komplementäre Beschreibungen – Welle und Teilchen – sowohl notwendig als auch einander ausschließend sind. Er setzte sich dreißig Jahre lang mit Einstein darüber auseinander, ob die Theorie vollständig sei.덴마크 물리학자 (1885–1962)로, 원자의 첫 양자화 모델을 구축했으며 코펜하겐에 있는 자신의 연구소에서 양자 역학의 정통 해석을 형성했다. 보어는 물리학이 자연 그 자체가 아니라 우리가 자연에 대해 말할 수 있는 것에 관한 것이며, 상보적인 설명, 즉 파동과 입자가 모두 필요하며 상호 배타적이라고 주장했다. 그는 아인슈타인과 30년 동안 그 이론이 완전한지 여부를 두고 논쟁을 벌였다. cleaned up Rutherford's picture in 1913 by quantising the orbits — electrons could only occupy specific energy levels, jumping between them by absorbing or emitting fixed packets of light. The Bohr model is the one most people are taught in school: neat ellipses around a central dot, like a tiny solar system. It is wrong in detail. Within fifteen years it had been replaced by quantum mechanics, in which the electron is not a small ball on a track but a standing wave of probability — a cloud, often lobed or knotted, describing where the particle is likely to be found if you look. The hydrogen atom's 1s orbital is a fuzzy sphere; the 2p orbitals are dumbbells; the d and f orbitals look like the bouquets of someone trying to flatter a chemist.

What survived from Rutherford and Bohr is the basic geometry. The nucleus is small and heavy. The electrons are diffuse and light. The space in between is, in any classical sense, empty, though quantum field theory complicates even this, populating the vacuum with a froth of virtual particles flickering in and out of existence on borrowed energy.

What we still don't know

We do not really know what an electron is. It has no measurable size; experiments at CERN have pushed the upper bound below 10⁻¹⁸ metres, and it may be a true point. A point particle with mass and charge is a thing physics has never been entirely comfortable with.

We do not know why the masses of the fundamental particles take the values they do. The electron is about 1,836 times lighter than the proton, and nobody can derive that ratio from first principles. It is, for now, a number you measure and write down.

We do not know whether the proton itself is stable. Grand unified theories predict it should eventually decay, with a half-life longer than the age of the universe by a factor of about 10²². Experiments in deep mines have watched tanks of water for decades without seeing a single decay. The vacancy may be even emptier than we think.

If you compressed the nuclei of every atom in every human alive today, removing all the intervening space, the eight billion of us would fit comfortably inside a sugar cube. The cube would weigh roughly as much as a small mountain. The world you are sitting in is held together by a refusal.

En 1909, un estudiante de posgrado en Manchester disparó partículas alfa contra una lámina de oro y observó, desconcertado, cómo una de cada ocho mil rebotaba directamente hacia atrás. El resultado destruyó el modelo de materia imperante y lo reemplazó por algo más extraño.

El experimento fue idea de Ernest Rutherford×PersonErnest RutherfordNew Zealand-born physicist (1871–1937) who spent most of his career in Britain, first at Manchester and later at the Cavendish in Cambridge. He won the 1908 Nobel Prize in Chemistry for work on radioactivity, then promptly did his most famous physics: the 1911 nuclear model of the atom, and later the first deliberate transmutation of one element into another. Famously plain-spoken and loud; reportedly capable of fogging photographic plates with his voice alone.新西兰裔物理学家（1871—1937），职业生涯大部分时间在英国度过，先后任职于曼彻斯特大学和剑桥大学卡文迪许实验室。因放射性研究荣获1908年诺贝尔化学奖，此后旋即完成其最重要的物理学成就：1911年提出原子核模型，以及后来首次实现人工元素嬗变。为人以直率著称，声音洪亮，据闻其嗓音之强足以使照相底片曝光。Físico nacido en Nueva Zelanda (1871-1937) que desarrolló la mayor parte de su carrera en Gran Bretaña, primero en Mánchester y más tarde en el Cavendish de Cambridge. Obtuvo el Premio Nobel de Química de 1908 por sus investigaciones sobre la radiactividad, tras lo cual realizó su aportación física más célebre: el modelo nuclear del átomo (1911) y, posteriormente, la primera transmutación deliberada de un elemento en otro. Proverbialmente llano de trato y de voz estentórea; según se cuenta, era capaz de velar placas fotográficas con la sola potencia de su voz.فيزيائي وُلد في نيوزيلندا (1871–1937)، قضى معظم مسيرته المهنية في بريطانيا؛ أولاً في مانشستر ثم في مختبر كافنديش بكامبريدج. حاز جائزة نوبل في الكيمياء عام 1908 عن أبحاثه في النشاط الإشعاعي، ثم أنجز في أعقابها مباشرةً أبرز إسهاماته الفيزيائية: النموذج النووي للذرة عام 1911، ولاحقاً أول تحويل متعمد لعنصر إلى عنصر آخر. اشتُهر بصراحته وعلوّ صوته؛ إذ يُروى أنه كان قادراً على تضبيب الألواح الفوتوغرافية بصوته وحده.Físico nascido na Nova Zelândia (1871–1937) que passou a maior parte de sua carreira na Grã-Bretanha, primeiro em Manchester e posteriormente no Laboratório Cavendish, em Cambridge. Recebeu o Prémio Nobel de Química de 1908 pelos trabalhos sobre radioatividade, aos quais se seguiram suas contribuições mais célebres à física: o modelo nuclear do átomo, em 1911, e a primeira transmutação deliberada de um elemento em outro. Célebre pela franqueza e pelo volume de voz; conta-se que era capaz de velar chapas fotográficas unicamente com a própria voz.न्यूज़ीलैंड में जन्मे भौतिकशास्त्री (1871–1937), जिन्होंने अपने कार्यकाल का अधिकांश भाग ब्रिटेन में व्यतीत किया — पहले मैनचेस्टर में और बाद में कैम्ब्रिज की कैवेंडिश प्रयोगशाला में। रेडियोधर्मिता पर किए गए कार्य के लिए उन्हें 1908 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार प्राप्त हुआ, जिसके तुरंत बाद उन्होंने अपनी सर्वाधिक प्रसिद्ध भौतिकीय उपलब्धियाँ अर्जित कीं: 1911 का परमाणु का नाभिकीय मॉडल, और तत्पश्चात् एक तत्व का दूसरे तत्व में प्रथम सायास रूपांतरण। वे अपनी स्पष्टवादिता और ऊँची आवाज़ के लिए सुविख्यात थे; कहा जाता है कि वे अकेले अपनी आवाज़ से ही फ़ोटोग्राफ़िक प्लेटों को धुंधला करने में सक्षम थे।Fisikawan kelahiran Selandia Baru (1871–1937) yang menghabiskan sebagian besar kariernya di Britania, pertama di Manchester dan kemudian di Cavendish, Cambridge. Ia meraih Hadiah Nobel Kimia 1908 atas penelitiannya tentang radioaktivitas, lalu segera menyelesaikan karya fisikanya yang paling masyhur: model nuklir atom pada 1911, dan kemudian transmutasi pertama yang disengaja dari satu unsur ke unsur lain. Terkenal bertutur kata lugas dan bersuara keras; konon suaranya saja mampu mengaburkan pelat fotografis.Physicien né en Nouvelle-Zélande (1871–1937), qui passa l'essentiel de sa carrière en Grande-Bretagne, d'abord à Manchester puis au Cavendish de Cambridge. Il remporta le prix Nobel de chimie de 1908 pour ses travaux sur la radioactivité, avant d'accomplir bientôt ses contributions les plus célèbres à la physique : le modèle nucléaire de l'atome en 1911, puis la première transmutation délibérée d'un élément en un autre. Réputé pour son franc-parler et sa voix tonitruante ; on lui prêtait la capacité de voiler des plaques photographiques de sa seule voix.アーネスト・ラザフォード（1871年－1937年）。ニュージーランド生まれの物理学者。キャリアの大半をイギリスで過ごし、マンチェスター大学、のちにケンブリッジ大学キャヴェンディッシュ研究所に在籍した。放射能に関する研究により1908年のノーベル化学賞を受賞。その後、最も重要な物理学的業績として、1911年に原子の核模型を提唱し、さらに後年には人類初の人工核変換（ある元素から別の元素への意図的な変換）を実現した。率直な物言いと大きな声で知られ、その声だけで写真乾板を感光させることができたとも伝えられる。Физик, уроженец Новой Зеландии (1871–1937), большую часть карьеры проведший в Великобритании — сначала в Манчестере, затем в Кавендишской лаборатории в Кембридже. Лауреат Нобелевской премии по химии 1908 года за работы по радиоактивности; вслед за тем совершил наиболее прославленные открытия в физике: ядерную модель атома (1911) и первую намеренную трансмутацию одного элемента в другой. Был широко известен прямолинейностью суждений и громогласностью; по некоторым свидетельствам, мог засвечивать фотографические пластинки одним своим голосом.In Neuseeland geborener Physiker (1871–1937), der den Großteil seiner Laufbahn in Großbritannien verbrachte, zunächst in Manchester, später am Cavendish Laboratory in Cambridge. 1908 erhielt er den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeiten zur Radioaktivität; kurz darauf folgten seine bekanntesten physikalischen Leistungen: das Kernmodell des Atoms (1911) sowie die erste bewusst herbeigeführte Transmutation eines Elements in ein anderes. Für seine direkte Art und laute Stimme berühmt; er soll Fotoplatten allein mit seiner Stimme verschleiert haben.뉴질랜드 출신의 물리학자(1871~1937). 연구 경력의 대부분을 영국에서 보냈으며, 처음에는 맨체스터, 이후에는 케임브리지의 캐번디시 연구소에서 활동하였다. 방사능 연구로 1908년 노벨 화학상을 수상한 뒤, 가장 저명한 물리학적 업적을 남겼는데, 1911년 원자의 핵 모형을 제안하였으며 이후 한 원소에서 다른 원소로의 최초 인위적 핵변환을 실현하였다. 직설적이고 목소리가 큰 것으로 유명하였으며, 그 목소리만으로도 사진 건판을 감광시킬 수 있었다고 전해진다., pero las manos fueron las de Hans Geiger×PersonHans GeigerGerman physicist (1882–1945) who worked under Rutherford at Manchester from 1907 and helped run the alpha-scattering experiments that revealed the nucleus. He is better remembered for the radiation counter he developed in 1908 and refined with Walther Müller in 1928, which made ionising radiation audible as clicks and gave the world a folk-instrument for detecting the invisible.德国物理学家（1882—1945），1907年起在曼彻斯特跟随卢瑟福工作，参与主持了揭示原子核存在的α粒子散射实验。他更为人熟知的成就是1908年研制的辐射计数器，并于1928年与瓦尔特·米勒合作加以改进；该仪器将电离辐射转化为可听见的咔嗒声，成为举世公认的探测不可见辐射的标志性装置。Físico alemán (1882–1945) que trabajó bajo las órdenes de Rutherford en Mánchester a partir de 1907 y colaboró en los experimentos de dispersión de partículas alfa que revelaron la existencia del núcleo atómico. Es más conocido por el contador de radiación que desarrolló en 1908 y perfeccionó junto con Walther Müller en 1928, el cual hacía audible la radiación ionizante en forma de clics y proporcionó al mundo un instrumento popular para detectar lo invisible.فيزيائي ألماني (1882–1945) عمل في كنف رذرفورد بمانشستر منذ عام 1907، وأسهم في إجراء تجارب تشتُّت جسيمات ألفا التي كشفت عن النواة الذرية. غير أنه اشتُهر أكثر بالعداد الإشعاعي الذي طوّره عام 1908 ثم نقّحه مع فالتر مولر عام 1928، وهو الجهاز الذي جعل الإشعاع المُؤيِّن مسموعاً على شكل نقرات متقطعة، ووهب العالَم أداةً شعبية للكشف عن غير المرئي.Físico alemão (1882–1945) que trabalhou sob a orientação de Rutherford em Manchester a partir de 1907 e colaborou na condução dos experimentos de dispersão de partículas alfa que revelaram a existência do núcleo atômico. É mais lembrado pelo contador de radiação que desenvolveu em 1908 e aperfeiçoou com Walther Müller em 1928, o qual tornava a radiação ionizante audível sob a forma de cliques e deu ao mundo um instrumento popular para a detecção do invisível.जर्मन भौतिकविद् (1882–1945), जिन्होंने 1907 से मैनचेस्टर में रदरफोर्ड के अधीन कार्य किया और उन अल्फा-प्रकीर्णन प्रयोगों के संचालन में सहयोग दिया जिन्होंने परमाणु नाभिक का उद्घाटन किया। वे उस विकिरण गणित्र के लिए अधिक जाने जाते हैं जिसे उन्होंने 1908 में विकसित किया और 1928 में वाल्टर मूलर के साथ परिष्कृत किया; इस यंत्र ने आयनकारी विकिरण को क्लिक ध्वनियों के रूप में श्रव्य बनाया और विश्व को अदृश्य की संसूचना हेतु एक लोक-यंत्र प्रदान किया।Fisikawan Jerman (1882–1945) yang bekerja di bawah bimbingan Rutherford di Manchester sejak 1907 dan turut menjalankan eksperimen hamburan alfa yang mengungkap inti atom. Ia lebih dikenal berkat pencacah radiasi yang dikembangkannya pada 1908 dan disempurnakan bersama Walther Müller pada 1928, yang menjadikan radiasi pengion terdengar sebagai bunyi klik dan menghadirkan kepada dunia sebuah instrumen rakyat untuk mendeteksi hal yang tak kasat mata.Physicien allemand (1882–1945) qui travailla sous la direction de Rutherford à Manchester à partir de 1907 et contribua à la conduite des expériences de diffusion des particules alpha qui révélèrent le noyau atomique. Il est davantage connu pour le compteur de rayonnement qu'il mit au point en 1908 et perfectionna avec Walther Müller en 1928, lequel rendait le rayonnement ionisant audible sous forme de clics et offrit au monde un instrument populaire pour détecter l'invisible.ドイツの物理学者（1882–1945）。1907年よりマンチェスターのラザフォードのもとで研究に従事し、原子核の存在を明らかにしたアルファ粒子散乱実験の遂行に貢献した。より広く知られているのは1908年に開発した放射線計数管であり、1928年にはヴァルター・ミュラーと協力してこれを改良した。同装置は電離放射線をクリック音として可聴化し、目に見えない放射線を検出する器具として広く世界に普及した。Немецкий физик (1882–1945), работавший под руководством Резерфорда в Манчестере с 1907 года и участвовавший в проведении экспериментов по рассеянию альфа-частиц, которые привели к открытию атомного ядра. Большую известность ему принёс счётчик излучения, разработанный в 1908 году и усовершенствованный совместно с Вальтером Мюллером в 1928 году: прибор преобразует ионизирующее излучение в слышимые щелчки и стал общедоступным инструментом для обнаружения невидимого.Deutscher Physiker (1882–1945), der ab 1907 unter Rutherford in Manchester arbeitete und an den Alphastreuungsexperimenten beteiligt war, die den Atomkern aufdeckten. Bekannter ist er für das Strahlungsdetektionsgerät, das er 1908 entwickelte und 1928 gemeinsam mit Walther Müller verfeinerte; es macht ionisierende Strahlung als Klicken hörbar und lieferte der Welt ein volkstümliches Instrument zum Nachweis des Unsichtbaren.1882년에서 1945년까지 생존한 독일의 물리학자로, 1907년부터 맨체스터에서 러더퍼드 밑에 재직하며 원자핵의 존재를 밝혀낸 알파 입자 산란 실험을 공동으로 수행하였다. 그러나 그는 1908년 개발하고 1928년 발터 뮐러와 함께 개량한 방사선 계수기로 더욱 널리 알려져 있다. 이 계수기는 이온화 방사선을 클릭음으로 가청화하여, 눈에 보이지 않는 것을 탐지하는 도구를 세상에 선사하였다. y un estudiante de pregrado de veinte años llamado Ernest Marsden×PersonErnest MarsdenEnglish-born physicist (1889–1970) who was a twenty-year-old undergraduate when Rutherford asked him whether any alpha particles might bounce back from a metal foil. The expected answer was no; the actual answer rewrote atomic physics. Marsden later emigrated to New Zealand, where he ran the country's scientific establishment for most of the mid-twentieth century and was knighted in 1958.英国出生的物理学家（1889—1970），年仅二十岁、尚在读本科时，卢瑟福询问他是否有α粒子会从金属箔上反弹回来。预期的答案是否定的；而实验结果却改写了原子物理学。马斯登后来移居新西兰，在二十世纪中叶的大部分时间里主持该国的科学事业，并于1958年获封爵士。Físico de origen inglés (1889–1970) que era un estudiante universitario de veinte años cuando Rutherford le preguntó si alguna partícula alfa podría rebotar al incidir sobre una lámina metálica. La respuesta esperada era negativa; la respuesta real reescribió la física atómica. Marsden emigró posteriormente a Nueva Zelanda, donde dirigió el establishment científico del país durante gran parte del siglo XX y fue nombrado caballero en 1958.عالم فيزياء من مواليد إنجلترا (1889–1970)، كان طالبًا جامعيًا في العشرين من عمره حين سأله رذرفورد عمّا إذا كانت ثمة جسيمات ألفا قد ترتد للخلف من رقيقة معدنية. كانت الإجابة المتوقعة بالنفي؛ غير أن الإجابة الفعلية أعادت كتابة الفيزياء الذرية من أساسها. هاجر مارسدن لاحقًا إلى نيوزيلندا، حيث أدار المؤسسة العلمية في البلاد طوال معظم منتصف القرن العشرين، ومُنح لقب الفارسية عام 1958.Físico nascido na Inglaterra (1889–1970) que era um estudante universitário de vinte anos quando Rutherford lhe perguntou se alguma partícula alfa poderia ser defletida para trás por uma folha metálica. A resposta esperada era não; a resposta real reescreveu a física atômica. Marsden emigrou posteriormente para a Nova Zelândia, onde dirigiu o estabelecimento científico do país durante a maior parte de meados do século XX e foi agraciado com o título de cavaleiro em 1958.अंग्रेज़ी मूल के भौतिकशास्त्री (1889–1970), जो बीस वर्ष के स्नातक छात्र थे जब रदरफ़ोर्ड ने उनसे पूछा कि क्या कोई ऐल्फ़ा कण धातु की पन्नी से वापस उछल सकते हैं। अपेक्षित उत्तर नकारात्मक था; वास्तविक उत्तर ने परमाणु भौतिकी को पुनर्लिखित कर दिया। मार्सडेन बाद में न्यूज़ीलैंड चले गए, जहाँ उन्होंने बीसवीं शताब्दी के मध्य के अधिकांश काल में देश की वैज्ञानिक संस्था का संचालन किया और 1958 में उन्हें नाइट की उपाधि प्रदान की गई।Fisikawan kelahiran Inggris (1889–1970) yang masih menjadi mahasiswa tingkat pertama berusia dua puluh tahun ketika Rutherford bertanya kepadanya apakah partikel alfa dapat memantul kembali dari lempengan logam. Jawaban yang diperkirakan adalah tidak; jawaban sesungguhnya menuliskan ulang fisika atom. Marsden kemudian beremigrasi ke Selandia Baru, tempat ia mengelola lembaga ilmiah negara itu selama sebagian besar pertengahan abad kedua puluh dan dianugerahi gelar ksatria pada 1958.Physicien britannique (1889–1970) qui, étudiant de vingt ans, se vit demander par Rutherford si des particules alpha pourraient éventuellement rebondir sur une feuille métallique. La réponse attendue était non ; la réponse réelle reécrivit la physique atomique. Marsden émigra par la suite en Nouvelle-Zélande, où il dirigea l'établissement scientifique du pays pendant la majeure partie du milieu du XX^e siècle et fut fait chevalier en 1958.アーネスト・マースデン（1889–1970）は英国生まれの物理学者。ラザフォードから「金属箔にアルファ粒子が跳ね返ることがあるか」と問われたとき、まだ20歳の学部生であった。予想される答えは否であったが、実際の結果は原子物理学を根底から書き換えた。マースデンはその後ニュージーランドに移住し、20世紀中葉の大半にわたって同国の科学行政を主導、1958年にはナイト爵位を授与された。Физик английского происхождения (1889–1970), который был двадцатилетним студентом, когда Резерфорд спросил его, не могут ли некоторые альфа-частицы отражаться назад от металлической фольги. Ожидаемый ответ был отрицательным; реальный ответ перекроил атомную физику. Впоследствии Марсден эмигрировал в Новую Зеландию, где руководил научным сообществом страны на протяжении большей части середины двадцатого века и был удостоен рыцарского звания в 1958 году.In England geborener Physiker (1889–1970), der als zwanzigjähriger Student von Rutherford gefragt wurde, ob Alphateilchen von einer Metallfolie zurückprallen könnten. Die erwartete Antwort lautete Nein; die tatsächliche schrieb die Atomphysik um. Marsden emigrierte später nach Neuseeland, wo er über weite Teile der Mitte des 20. Jahrhunderts das Wissenschaftswesen des Landes leitete und 1958 den Ritterschlag erhielt.영국 태생의 물리학자(1889–1970)로, 스무 살의 학부생이던 시절 러더퍼드로부터 금속 박막에서 알파 입자가 튕겨 돌아올 수 있는지를 묻는 질문을 받았다. 예상되는 답은 '아니오'였으나, 실제 답은 원자물리학을 다시 쓰는 결과를 낳았다. 마스든은 이후 뉴질랜드로 이주하여 20세기 중반 대부분의 기간 동안 동국의 과학계를 이끌었으며, 1958년에 기사 작위를 받았다.. En una habitación a oscuras de la Universidad de Manchester, se sentaron durante horas frente a un microscopio, contando minúsculas centelleos en una pantalla de sulfuro de zinc a medida que las partículas alfa de una fuente de radio golpeaban una lámina de oro de cuatro diezmilésimas de milímetro de espesor. La teoría dominante de la época era la del pudin de pasas de J. J. Thomson: los átomos eran esferas difusas de carga positiva salpicadas de electrones, como uvas pasas en un pastel. Las partículas alfa deberían haber atravesado la lámina con solo la más mínima deflexión.

La mayoría lo hizo. Pero una pequeña y obstinada fracción regresó. Rutherford dijo más tarde que fue como si hubieras disparado un proyectil naval de quince pulgadas contra una hoja de papel de seda y este hubiera rebotado para golpearte. Hacia 1911 tenía la explicación. Casi toda la masa de un átomo debía estar concentrada en un cuerpo central minúsculo, denso y cargado positivamente, con los electrones en algún lugar fuera de él. Llamó al cuerpo central núcleo.

Las cifras, una vez que la gente las calculó, eran absurdas. Un átomo de hidrógeno es aproximadamente 100.000 veces más ancho que su núcleo. Si aumentaras el núcleo hasta el tamaño de una canica y lo colocaras en el punto central de un campo de fútbol, el electrón más cercano sería una mota de polvo en algún lugar más allá de las gradas. Todo lo que hay en medio es vacío. Por volumen, el átomo es un 99,9999999999 por ciento espacio vacío, un número con tantos nueves que la abreviatura habitual no le hace justicia.

Qué es realmente 'tocar'

Esto plantea un problema obvio. Si los átomos son en su mayoría nada, ¿por qué el suelo te sostiene? ¿Por qué un martillo magulla un pulgar? La respuesta es que nunca, en ningún sentido significativo, has tocado nada. Cuando la punta de tu dedo se encuentra con una mesa, las nubes de electrones en la superficie de tu piel se acercan a las nubes de electrones en la superficie de la madera. Las cargas iguales se repelen. La fuerza aumenta bruscamente, aproximadamente con el inverso del cuadrado de la distancia, hasta que supera a los músculos que empujan tu mano hacia abajo. La sensación que llamas contacto es el campo electromagnético de un conjunto de átomos negándose a dejar que otro conjunto se acerque más.

Hay una segunda razón, más sutil. Los electrones son fermiones, y los fermiones obedecen el Pauli exclusion principle×ConceptPauli exclusion principleA rule of quantum mechanics, formulated by Wolfgang Pauli in 1925, stating that no two identical fermions — electrons, protons, neutrons and their kin — can occupy the same quantum state simultaneously. It is the reason atoms have shell structure rather than collapsing into their ground state, the reason chemistry exists, and the reason a kilogram of lead does not shrink to the size of a pinhead under its own gravity.量子力学的一条基本规则，由沃尔夫冈·泡利于1925年提出，指出没有两个相同的费米子——电子、质子、中子及其同类——能够同时占据相同的量子态。正是由于这一规则，原子才具有壳层结构，而非坍缩至基态；正是由于这一规则，化学才得以存在；也正是由于这一规则，一千克铅不会在自身引力作用下收缩至针头大小。Un principio de la mecánica cuántica, formulado por Wolfgang Pauli en 1925, que establece que dos fermiones idénticos —electrones, protones, neutrones y partículas afines— no pueden ocupar simultáneamente el mismo estado cuántico. Es la razón por la que los átomos presentan estructura de capas en lugar de colapsar a su estado fundamental, la razón por la que existe la química y la razón por la que un kilogramo de plomo no se comprime hasta el tamaño de una cabeza de alfiler bajo su propio peso.مبدأ من مبادئ ميكانيكا الكم، صاغه فولفغانغ باولي عام 1925، ينصّ على أنه لا يمكن لفرميونين متطابقين — كالإلكترونات والبروتونات والنيوترونات وما شاكلها — أن يشغلا الحالةَ الكمية ذاتها في آنٍ واحد. وهو السبب في أن الذرات تتخذ بنيةً قشريةً بدلاً من أن تنهار إلى حالتها الأساسية، والسبب في وجود الكيمياء أصلاً، والسبب في أن كيلوغراماً من الرصاص لا يتقلّص إلى حجم رأس الدبوس تحت وطأة جاذبيته الذاتية.Um princípio da mecânica quântica, formulado por Wolfgang Pauli em 1925, que estabelece que dois férmions idênticos — elétrons, prótons, nêutrons e partículas afins — não podem ocupar simultaneamente o mesmo estado quântico. É a razão pela qual os átomos possuem estrutura em camadas em vez de colapsarem para o estado fundamental, a razão pela qual a química existe e a razão pela qual um quilograma de chumbo não se reduz ao tamanho de uma cabeça de alfinete sob a ação de sua própria gravidade.क्वांटम यांत्रिकी का एक नियम, जिसे वोल्फगांग पाउली ने 1925 में प्रतिपादित किया, जिसके अनुसार कोई भी दो समरूप फ़र्मिऑन — इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और उनके सजातीय कण — एक साथ एक ही क्वांटम अवस्था में नहीं रह सकते। यही कारण है कि परमाणुओं में कोश-संरचना होती है न कि वे अपनी निम्नतम अवस्था में संकुचित हो जाते हैं, यही कारण है कि रसायन विज्ञान का अस्तित्व है, और यही कारण है कि सीसे का एक किलोग्राम अपने ही गुरुत्व के अधीन सुई की नोक के आकार तक नहीं सिकुड़ जाता।Sebuah kaidah mekanika kuantum, yang dirumuskan oleh Wolfgang Pauli pada tahun 1925, yang menyatakan bahwa tidak ada dua fermion identik — elektron, proton, neutron, dan sejenisnya — yang dapat menempati keadaan kuantum yang sama secara bersamaan. Kaidah inilah yang menjadi alasan atom memiliki struktur kulit alih-alih runtuh ke keadaan dasarnya, alasan kimia ada, dan alasan sekeping timbal seberat satu kilogram tidak menyusut hingga sebesar kepala jarum karena gravitasinya sendiri.Un principe de la mécanique quantique, formulé par Wolfgang Pauli en 1925, stipulant qu'aucun fermion identique — électrons, protons, neutrons et particules apparentées — ne peut occuper simultanément le même état quantique. C'est ce principe qui confère aux atomes leur structure en couches plutôt que de les laisser s'effondrer dans leur état fondamental, qui rend la chimie possible, et qui empêche un kilogramme de plomb de se contracter jusqu'à la taille d'une tête d'épingle sous l'effet de sa propre gravité.パウリの排他原理は、1925年にヴォルフガング・パウリが定式化した量子力学の法則であり、電子・陽子・中性子をはじめとする同種フェルミオンが同一の量子状態を同時に占めることはできないと述べる。原子が基底状態へ崩壊することなく殻構造を持つのも、化学が成立するのも、また1キログラムの鉛が自重によって針の頭ほどの大きさに収縮しないのも、いずれもこの原理に由来する。Принцип запрета Паули — правило квантовой механики, сформулированное Вольфгангом Паули в 1925 году, согласно которому никакие два одинаковых фермиона — электроны, протоны, нейтроны и родственные им частицы — не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии. Именно этот принцип обусловливает оболочечную структуру атомов вместо коллапса в основное состояние, определяет само существование химии и препятствует тому, чтобы килограмм свинца сжался до размеров булавочной головки под действием собственной гравитации.Ein Grundsatz der Quantenmechanik, 1925 von Wolfgang Pauli formuliert, der besagt, dass keine zwei identischen Fermionen – Elektronen, Protonen, Neutronen und verwandte Teilchen – gleichzeitig denselben Quantenzustand einnehmen können. Er ist der Grund dafür, dass Atome eine Schalenstruktur aufweisen, anstatt in ihren Grundzustand zu kollabieren, der Grund dafür, dass Chemie existiert, und der Grund dafür, dass ein Kilogramm Blei unter seiner eigenen Schwerkraft nicht auf die Größe eines Stecknadelkopfes schrumpft.1925년 볼프강 파울리가 정립한 양자역학의 원리로, 전자·양성자·중성자 및 그 동류를 포함하는 동일한 페르미온 두 개는 동시에 같은 양자 상태를 점유할 수 없다고 규정한다. 원자가 바닥 상태로 붕괴하지 않고 껍질 구조를 가지는 이유, 화학이 존재하는 이유, 그리고 1킬로그램의 납 덩어리가 자체 중력에 의해 바늘 끝만 한 크기로 수축하지 않는 이유가 모두 이 원리에 있다.: no hay dos de ellos que puedan ocupar el mismo estado cuántico en el mismo lugar. Si aprietas dos átomos entre sí lo suficiente, los electrones tendrían que compartir estados, lo cual no harán. El principio de exclusión es lo que da a la materia su volumen. Sin él, una cucharadita de cualquier cosa pesaría lo mismo que una cucharadita de estrella de neutrones.

Donde no están los electrones

Niels Bohr×PersonNiels BohrDanish physicist (1885–1962) who built the first quantised model of the atom and, from his institute in Copenhagen, shaped the orthodox interpretation of quantum mechanics. Bohr argued that physics is about what we can say about nature, not what nature is, and that complementary descriptions — wave and particle — are both necessary and mutually exclusive. He sparred with Einstein for thirty years over whether the theory was complete.丹麦物理学家（1885—1962年），建立了第一个量子化原子模型，并在其哥本哈根的研究所确立了量子力学的正统诠释。玻尔认为，物理学关乎我们能对自然界说什么，而非自然界本身是什么；互补描述，即波和粒子，既是必需的又是互斥的。他与爱因斯坦就该理论是否完备的问题争论了三十年。Físico danés (1885–1962) que construyó el primer modelo cuantizado del átomo y, desde su instituto en Copenhague, dio forma a la interpretación ortodoxa de la mecánica cuántica. Bohr argumentó que la física trata sobre lo que podemos decir de la naturaleza, no sobre lo que la naturaleza es, y que las descripciones complementarias —onda y partícula— son a la vez necesarias y mutuamente excluyentes. Discutió con Einstein durante treinta años sobre si la teoría estaba completa.فيزيائي دنماركي (1885-1962) بنى أول نموذج كمي للذرة، ومن خلال معهده في كوبنهاغن، صاغ التفسير الأرثوذكسي لميكانيكا الكم. جادل بور بأن الفيزياء تدور حول ما يمكننا قوله عن الطبيعة، لا عن ماهيتها، وأن الأوصاف المتكاملة — الموجة والجسيم — ضرورية ومتنافية بشكل متبادل في آن واحد. تناظر مع أينشتاين لمدة ثلاثين عامًا حول اكتمال النظرية.Físico dinamarquês (1885–1962) que construiu o primeiro modelo quantizado do átomo e, a partir de seu instituto em Copenhague, moldou a interpretação ortodoxa da mecânica quântica. Bohr argumentou que a física trata do que podemos dizer sobre a natureza, não do que a natureza é, e que descrições complementares — onda e partícula — são ambas necessárias e mutuamente exclusivas. Ele debateu com Einstein durante trinta anos sobre se a teoria estava completa.डेनिश भौतिक विज्ञानी (1885–1962) जिन्होंने परमाणु का पहला क्वांटाइज़्ड मॉडल बनाया और, कोपेनहेगन में अपने संस्थान से, क्वांटम यांत्रिकी की रूढ़िवादी व्याख्या को आकार दिया। बोर ने तर्क दिया कि भौतिकी इस बारे में है कि हम प्रकृति के बारे में क्या कह सकते हैं, न कि प्रकृति क्या है, और यह कि पूरक विवरण — तरंग और कण — दोनों आवश्यक और परस्पर अनन्य हैं। उन्होंने तीस वर्षों तक आइंस्टीन के साथ इस बात पर बहस की कि क्या यह सिद्धांत पूर्ण था।Fisikawan Denmark (1885–1962) yang membangun model atom terkuantisasi pertama dan, dari institutnya di Kopenhagen, membentuk interpretasi ortodoks mekanika kuantum. Bohr berpendapat bahwa fisika adalah tentang apa yang bisa kita katakan tentang alam, bukan tentang apa alam itu sendiri, dan bahwa deskripsi komplementer — gelombang dan partikel — keduanya diperlukan dan saling eksklusif. Ia berdebat dengan Einstein selama tiga puluh tahun mengenai apakah teori tersebut lengkap.Niels Bohr, physicus Danicus (annis 1885–1962), qui primum atomi modellum quantizatum elaboravit et, ex instituto suo Hafniae, interpretationem orthodoxam mechanicae quanticae formavit. Bohr contendit physicam versari in eo quod de natura dicere possumus, non in eo quod natura est, atque descriptiones complementarias, scilicet undae et particulae, et necessarias et invicem se excludentes esse. Cum Einstein per triginta annos disputavit utrum theoria perfecta esset an minime.デンマークの物理学者（1885年–1962年）。最初の量子化された原子模型を構築し、コペンハーゲンの研究所で量子力学の正統的解釈を形成した。ボーアは、物理学は自然そのものが何であるかではなく、自然について我々が何を語れるかに関わるものであり、また、相補的な記述（波と粒子）はどちらも必要不可欠であり、かつ相互に排他的であると主張した。彼は30年間にわたり、その理論が完全であるかどうかについてアインシュタインと論争を繰り広げた。Датский физик (1885–1962), создавший первую квантованную модель атома и, работая в своём институте в Копенгагене, сформировавший ортодоксальную интерпретацию квантовой механики. Бор утверждал, что физика занимается тем, что мы можем сказать о природе, а не тем, чем природа является на самом деле, и что комплементарные описания — волновое и корпускулярное — являются как необходимыми, так и взаимоисключающими. Он в течение тридцати лет полемизировал с Эйнштейном о том, является ли теория полной.Dänischer Physiker (1885–1962), der das erste quantisierte Atommodell entwickelte und von seinem Institut in Kopenhagen aus die orthodoxe Interpretation der Quantenmechanik prägte. Bohr vertrat die Ansicht, dass sich die Physik damit befasst, was wir über die Natur aussagen können, nicht was die Natur ist, und dass komplementäre Beschreibungen – Welle und Teilchen – sowohl notwendig als auch einander ausschließend sind. Er setzte sich dreißig Jahre lang mit Einstein darüber auseinander, ob die Theorie vollständig sei.덴마크 물리학자 (1885–1962)로, 원자의 첫 양자화 모델을 구축했으며 코펜하겐에 있는 자신의 연구소에서 양자 역학의 정통 해석을 형성했다. 보어는 물리학이 자연 그 자체가 아니라 우리가 자연에 대해 말할 수 있는 것에 관한 것이며, 상보적인 설명, 즉 파동과 입자가 모두 필요하며 상호 배타적이라고 주장했다. 그는 아인슈타인과 30년 동안 그 이론이 완전한지 여부를 두고 논쟁을 벌였다. aclaró la imagen de Rutherford en 1913 cuantizando las órbitas: los electrones solo podían ocupar niveles de energía específicos, saltando entre ellos al absorber o emitir paquetes fijos de luz. El modelo de Bohr es el que se enseña a la mayoría de la gente en la escuela: elipses ordenadas alrededor de un punto central, como un sistema solar minúsculo. Es incorrecto en los detalles. En quince años fue reemplazado por la mecánica cuántica, en la que el electrón no es una pequeña bola sobre una pista, sino una onda estacionaria de probabilidad: una nube, a menudo lobulada o anudada, que describe dónde es probable que se encuentre la partícula si miras. El orbital 1s del átomo de hidrógeno es una esfera borrosa; los orbitales 2p son mancuernas; los orbitales d y f parecen ramos de flores de alguien que intenta halagar a un químico.

Lo que sobrevivió de Rutherford y Bohr es la geometría básica. El núcleo es pequeño y pesado. Los electrones son difusos y ligeros. El espacio entre ellos está, en cualquier sentido clásico, vacío, aunque la teoría cuántica de campos complica incluso esto, poblando el vacío con una espuma de partículas virtuales que aparecen y desaparecen de la existencia con energía prestada.

Lo que aún no sabemos

Realmente no sabemos qué es un electrón. No tiene un tamaño medible; los experimentos en el CERN han llevado el límite superior por debajo de 10⁻¹⁸ metros, y puede que sea un punto real. Una partícula puntual con masa y carga es algo con lo que la física nunca se ha sentido del todo cómoda.

No sabemos por qué las masas de las partículas fundamentales toman los valores que tienen. El electrón es unas 1.836 veces más ligero que el protón, y nadie puede deducir esa proporción a partir de principios fundamentales. Es, por ahora, un número que mides y anotas.

No sabemos si el propio protón es estable. Las grandes teorías unificadas predicen que debería decaer eventualmente, con una vida media más larga que la edad del universo en un factor de unos 10²². Experimentos en minas profundas han observado tanques de agua durante décadas sin ver ni una sola desintegración. El vacío puede estar aún más vacío de lo que pensamos.

Si comprimieras los núcleos de cada átomo de cada ser humano vivo hoy, eliminando todo el espacio intermedio, los ocho mil millones de nosotros cabríamos cómodamente dentro de un terrón de azúcar. El cubo pesaría aproximadamente tanto como una pequeña montaña. El mundo en el que estás sentado se mantiene unido por una negativa.

1909年，曼彻斯特的一位研究生将阿尔法粒子轰击向一张金箔，随后困惑地发现，每八千个粒子中就有一个竟径直反弹回来。这一结果摧毁了当时主流的物质模型，并以一种更为诡谲的理论取而代之。

这个实验是Ernest Rutherford×PersonErnest RutherfordNew Zealand-born physicist (1871–1937) who spent most of his career in Britain, first at Manchester and later at the Cavendish in Cambridge. He won the 1908 Nobel Prize in Chemistry for work on radioactivity, then promptly did his most famous physics: the 1911 nuclear model of the atom, and later the first deliberate transmutation of one element into another. Famously plain-spoken and loud; reportedly capable of fogging photographic plates with his voice alone.新西兰裔物理学家（1871—1937），职业生涯大部分时间在英国度过，先后任职于曼彻斯特大学和剑桥大学卡文迪许实验室。因放射性研究荣获1908年诺贝尔化学奖，此后旋即完成其最重要的物理学成就：1911年提出原子核模型，以及后来首次实现人工元素嬗变。为人以直率著称，声音洪亮，据闻其嗓音之强足以使照相底片曝光。Físico nacido en Nueva Zelanda (1871-1937) que desarrolló la mayor parte de su carrera en Gran Bretaña, primero en Mánchester y más tarde en el Cavendish de Cambridge. Obtuvo el Premio Nobel de Química de 1908 por sus investigaciones sobre la radiactividad, tras lo cual realizó su aportación física más célebre: el modelo nuclear del átomo (1911) y, posteriormente, la primera transmutación deliberada de un elemento en otro. Proverbialmente llano de trato y de voz estentórea; según se cuenta, era capaz de velar placas fotográficas con la sola potencia de su voz.فيزيائي وُلد في نيوزيلندا (1871–1937)، قضى معظم مسيرته المهنية في بريطانيا؛ أولاً في مانشستر ثم في مختبر كافنديش بكامبريدج. حاز جائزة نوبل في الكيمياء عام 1908 عن أبحاثه في النشاط الإشعاعي، ثم أنجز في أعقابها مباشرةً أبرز إسهاماته الفيزيائية: النموذج النووي للذرة عام 1911، ولاحقاً أول تحويل متعمد لعنصر إلى عنصر آخر. اشتُهر بصراحته وعلوّ صوته؛ إذ يُروى أنه كان قادراً على تضبيب الألواح الفوتوغرافية بصوته وحده.Físico nascido na Nova Zelândia (1871–1937) que passou a maior parte de sua carreira na Grã-Bretanha, primeiro em Manchester e posteriormente no Laboratório Cavendish, em Cambridge. Recebeu o Prémio Nobel de Química de 1908 pelos trabalhos sobre radioatividade, aos quais se seguiram suas contribuições mais célebres à física: o modelo nuclear do átomo, em 1911, e a primeira transmutação deliberada de um elemento em outro. Célebre pela franqueza e pelo volume de voz; conta-se que era capaz de velar chapas fotográficas unicamente com a própria voz.न्यूज़ीलैंड में जन्मे भौतिकशास्त्री (1871–1937), जिन्होंने अपने कार्यकाल का अधिकांश भाग ब्रिटेन में व्यतीत किया — पहले मैनचेस्टर में और बाद में कैम्ब्रिज की कैवेंडिश प्रयोगशाला में। रेडियोधर्मिता पर किए गए कार्य के लिए उन्हें 1908 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार प्राप्त हुआ, जिसके तुरंत बाद उन्होंने अपनी सर्वाधिक प्रसिद्ध भौतिकीय उपलब्धियाँ अर्जित कीं: 1911 का परमाणु का नाभिकीय मॉडल, और तत्पश्चात् एक तत्व का दूसरे तत्व में प्रथम सायास रूपांतरण। वे अपनी स्पष्टवादिता और ऊँची आवाज़ के लिए सुविख्यात थे; कहा जाता है कि वे अकेले अपनी आवाज़ से ही फ़ोटोग्राफ़िक प्लेटों को धुंधला करने में सक्षम थे।Fisikawan kelahiran Selandia Baru (1871–1937) yang menghabiskan sebagian besar kariernya di Britania, pertama di Manchester dan kemudian di Cavendish, Cambridge. Ia meraih Hadiah Nobel Kimia 1908 atas penelitiannya tentang radioaktivitas, lalu segera menyelesaikan karya fisikanya yang paling masyhur: model nuklir atom pada 1911, dan kemudian transmutasi pertama yang disengaja dari satu unsur ke unsur lain. Terkenal bertutur kata lugas dan bersuara keras; konon suaranya saja mampu mengaburkan pelat fotografis.Physicien né en Nouvelle-Zélande (1871–1937), qui passa l'essentiel de sa carrière en Grande-Bretagne, d'abord à Manchester puis au Cavendish de Cambridge. Il remporta le prix Nobel de chimie de 1908 pour ses travaux sur la radioactivité, avant d'accomplir bientôt ses contributions les plus célèbres à la physique : le modèle nucléaire de l'atome en 1911, puis la première transmutation délibérée d'un élément en un autre. Réputé pour son franc-parler et sa voix tonitruante ; on lui prêtait la capacité de voiler des plaques photographiques de sa seule voix.アーネスト・ラザフォード（1871年－1937年）。ニュージーランド生まれの物理学者。キャリアの大半をイギリスで過ごし、マンチェスター大学、のちにケンブリッジ大学キャヴェンディッシュ研究所に在籍した。放射能に関する研究により1908年のノーベル化学賞を受賞。その後、最も重要な物理学的業績として、1911年に原子の核模型を提唱し、さらに後年には人類初の人工核変換（ある元素から別の元素への意図的な変換）を実現した。率直な物言いと大きな声で知られ、その声だけで写真乾板を感光させることができたとも伝えられる。Физик, уроженец Новой Зеландии (1871–1937), большую часть карьеры проведший в Великобритании — сначала в Манчестере, затем в Кавендишской лаборатории в Кембридже. Лауреат Нобелевской премии по химии 1908 года за работы по радиоактивности; вслед за тем совершил наиболее прославленные открытия в физике: ядерную модель атома (1911) и первую намеренную трансмутацию одного элемента в другой. Был широко известен прямолинейностью суждений и громогласностью; по некоторым свидетельствам, мог засвечивать фотографические пластинки одним своим голосом.In Neuseeland geborener Physiker (1871–1937), der den Großteil seiner Laufbahn in Großbritannien verbrachte, zunächst in Manchester, später am Cavendish Laboratory in Cambridge. 1908 erhielt er den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeiten zur Radioaktivität; kurz darauf folgten seine bekanntesten physikalischen Leistungen: das Kernmodell des Atoms (1911) sowie die erste bewusst herbeigeführte Transmutation eines Elements in ein anderes. Für seine direkte Art und laute Stimme berühmt; er soll Fotoplatten allein mit seiner Stimme verschleiert haben.뉴질랜드 출신의 물리학자(1871~1937). 연구 경력의 대부분을 영국에서 보냈으며, 처음에는 맨체스터, 이후에는 케임브리지의 캐번디시 연구소에서 활동하였다. 방사능 연구로 1908년 노벨 화학상을 수상한 뒤, 가장 저명한 물리학적 업적을 남겼는데, 1911년 원자의 핵 모형을 제안하였으며 이후 한 원소에서 다른 원소로의 최초 인위적 핵변환을 실현하였다. 직설적이고 목소리가 큰 것으로 유명하였으며, 그 목소리만으로도 사진 건판을 감광시킬 수 있었다고 전해진다.的主意，但具体操作由Hans Geiger×PersonHans GeigerGerman physicist (1882–1945) who worked under Rutherford at Manchester from 1907 and helped run the alpha-scattering experiments that revealed the nucleus. He is better remembered for the radiation counter he developed in 1908 and refined with Walther Müller in 1928, which made ionising radiation audible as clicks and gave the world a folk-instrument for detecting the invisible.德国物理学家（1882—1945），1907年起在曼彻斯特跟随卢瑟福工作，参与主持了揭示原子核存在的α粒子散射实验。他更为人熟知的成就是1908年研制的辐射计数器，并于1928年与瓦尔特·米勒合作加以改进；该仪器将电离辐射转化为可听见的咔嗒声，成为举世公认的探测不可见辐射的标志性装置。Físico alemán (1882–1945) que trabajó bajo las órdenes de Rutherford en Mánchester a partir de 1907 y colaboró en los experimentos de dispersión de partículas alfa que revelaron la existencia del núcleo atómico. Es más conocido por el contador de radiación que desarrolló en 1908 y perfeccionó junto con Walther Müller en 1928, el cual hacía audible la radiación ionizante en forma de clics y proporcionó al mundo un instrumento popular para detectar lo invisible.فيزيائي ألماني (1882–1945) عمل في كنف رذرفورد بمانشستر منذ عام 1907، وأسهم في إجراء تجارب تشتُّت جسيمات ألفا التي كشفت عن النواة الذرية. غير أنه اشتُهر أكثر بالعداد الإشعاعي الذي طوّره عام 1908 ثم نقّحه مع فالتر مولر عام 1928، وهو الجهاز الذي جعل الإشعاع المُؤيِّن مسموعاً على شكل نقرات متقطعة، ووهب العالَم أداةً شعبية للكشف عن غير المرئي.Físico alemão (1882–1945) que trabalhou sob a orientação de Rutherford em Manchester a partir de 1907 e colaborou na condução dos experimentos de dispersão de partículas alfa que revelaram a existência do núcleo atômico. É mais lembrado pelo contador de radiação que desenvolveu em 1908 e aperfeiçoou com Walther Müller em 1928, o qual tornava a radiação ionizante audível sob a forma de cliques e deu ao mundo um instrumento popular para a detecção do invisível.जर्मन भौतिकविद् (1882–1945), जिन्होंने 1907 से मैनचेस्टर में रदरफोर्ड के अधीन कार्य किया और उन अल्फा-प्रकीर्णन प्रयोगों के संचालन में सहयोग दिया जिन्होंने परमाणु नाभिक का उद्घाटन किया। वे उस विकिरण गणित्र के लिए अधिक जाने जाते हैं जिसे उन्होंने 1908 में विकसित किया और 1928 में वाल्टर मूलर के साथ परिष्कृत किया; इस यंत्र ने आयनकारी विकिरण को क्लिक ध्वनियों के रूप में श्रव्य बनाया और विश्व को अदृश्य की संसूचना हेतु एक लोक-यंत्र प्रदान किया।Fisikawan Jerman (1882–1945) yang bekerja di bawah bimbingan Rutherford di Manchester sejak 1907 dan turut menjalankan eksperimen hamburan alfa yang mengungkap inti atom. Ia lebih dikenal berkat pencacah radiasi yang dikembangkannya pada 1908 dan disempurnakan bersama Walther Müller pada 1928, yang menjadikan radiasi pengion terdengar sebagai bunyi klik dan menghadirkan kepada dunia sebuah instrumen rakyat untuk mendeteksi hal yang tak kasat mata.Physicien allemand (1882–1945) qui travailla sous la direction de Rutherford à Manchester à partir de 1907 et contribua à la conduite des expériences de diffusion des particules alpha qui révélèrent le noyau atomique. Il est davantage connu pour le compteur de rayonnement qu'il mit au point en 1908 et perfectionna avec Walther Müller en 1928, lequel rendait le rayonnement ionisant audible sous forme de clics et offrit au monde un instrument populaire pour détecter l'invisible.ドイツの物理学者（1882–1945）。1907年よりマンチェスターのラザフォードのもとで研究に従事し、原子核の存在を明らかにしたアルファ粒子散乱実験の遂行に貢献した。より広く知られているのは1908年に開発した放射線計数管であり、1928年にはヴァルター・ミュラーと協力してこれを改良した。同装置は電離放射線をクリック音として可聴化し、目に見えない放射線を検出する器具として広く世界に普及した。Немецкий физик (1882–1945), работавший под руководством Резерфорда в Манчестере с 1907 года и участвовавший в проведении экспериментов по рассеянию альфа-частиц, которые привели к открытию атомного ядра. Большую известность ему принёс счётчик излучения, разработанный в 1908 году и усовершенствованный совместно с Вальтером Мюллером в 1928 году: прибор преобразует ионизирующее излучение в слышимые щелчки и стал общедоступным инструментом для обнаружения невидимого.Deutscher Physiker (1882–1945), der ab 1907 unter Rutherford in Manchester arbeitete und an den Alphastreuungsexperimenten beteiligt war, die den Atomkern aufdeckten. Bekannter ist er für das Strahlungsdetektionsgerät, das er 1908 entwickelte und 1928 gemeinsam mit Walther Müller verfeinerte; es macht ionisierende Strahlung als Klicken hörbar und lieferte der Welt ein volkstümliches Instrument zum Nachweis des Unsichtbaren.1882년에서 1945년까지 생존한 독일의 물리학자로, 1907년부터 맨체스터에서 러더퍼드 밑에 재직하며 원자핵의 존재를 밝혀낸 알파 입자 산란 실험을 공동으로 수행하였다. 그러나 그는 1908년 개발하고 1928년 발터 뮐러와 함께 개량한 방사선 계수기로 더욱 널리 알려져 있다. 이 계수기는 이온화 방사선을 클릭음으로 가청화하여, 눈에 보이지 않는 것을 탐지하는 도구를 세상에 선사하였다.和一位二十岁的本科生Ernest Marsden×PersonErnest MarsdenEnglish-born physicist (1889–1970) who was a twenty-year-old undergraduate when Rutherford asked him whether any alpha particles might bounce back from a metal foil. The expected answer was no; the actual answer rewrote atomic physics. Marsden later emigrated to New Zealand, where he ran the country's scientific establishment for most of the mid-twentieth century and was knighted in 1958.英国出生的物理学家（1889—1970），年仅二十岁、尚在读本科时，卢瑟福询问他是否有α粒子会从金属箔上反弹回来。预期的答案是否定的；而实验结果却改写了原子物理学。马斯登后来移居新西兰，在二十世纪中叶的大部分时间里主持该国的科学事业，并于1958年获封爵士。Físico de origen inglés (1889–1970) que era un estudiante universitario de veinte años cuando Rutherford le preguntó si alguna partícula alfa podría rebotar al incidir sobre una lámina metálica. La respuesta esperada era negativa; la respuesta real reescribió la física atómica. Marsden emigró posteriormente a Nueva Zelanda, donde dirigió el establishment científico del país durante gran parte del siglo XX y fue nombrado caballero en 1958.عالم فيزياء من مواليد إنجلترا (1889–1970)، كان طالبًا جامعيًا في العشرين من عمره حين سأله رذرفورد عمّا إذا كانت ثمة جسيمات ألفا قد ترتد للخلف من رقيقة معدنية. كانت الإجابة المتوقعة بالنفي؛ غير أن الإجابة الفعلية أعادت كتابة الفيزياء الذرية من أساسها. هاجر مارسدن لاحقًا إلى نيوزيلندا، حيث أدار المؤسسة العلمية في البلاد طوال معظم منتصف القرن العشرين، ومُنح لقب الفارسية عام 1958.Físico nascido na Inglaterra (1889–1970) que era um estudante universitário de vinte anos quando Rutherford lhe perguntou se alguma partícula alfa poderia ser defletida para trás por uma folha metálica. A resposta esperada era não; a resposta real reescreveu a física atômica. Marsden emigrou posteriormente para a Nova Zelândia, onde dirigiu o estabelecimento científico do país durante a maior parte de meados do século XX e foi agraciado com o título de cavaleiro em 1958.अंग्रेज़ी मूल के भौतिकशास्त्री (1889–1970), जो बीस वर्ष के स्नातक छात्र थे जब रदरफ़ोर्ड ने उनसे पूछा कि क्या कोई ऐल्फ़ा कण धातु की पन्नी से वापस उछल सकते हैं। अपेक्षित उत्तर नकारात्मक था; वास्तविक उत्तर ने परमाणु भौतिकी को पुनर्लिखित कर दिया। मार्सडेन बाद में न्यूज़ीलैंड चले गए, जहाँ उन्होंने बीसवीं शताब्दी के मध्य के अधिकांश काल में देश की वैज्ञानिक संस्था का संचालन किया और 1958 में उन्हें नाइट की उपाधि प्रदान की गई।Fisikawan kelahiran Inggris (1889–1970) yang masih menjadi mahasiswa tingkat pertama berusia dua puluh tahun ketika Rutherford bertanya kepadanya apakah partikel alfa dapat memantul kembali dari lempengan logam. Jawaban yang diperkirakan adalah tidak; jawaban sesungguhnya menuliskan ulang fisika atom. Marsden kemudian beremigrasi ke Selandia Baru, tempat ia mengelola lembaga ilmiah negara itu selama sebagian besar pertengahan abad kedua puluh dan dianugerahi gelar ksatria pada 1958.Physicien britannique (1889–1970) qui, étudiant de vingt ans, se vit demander par Rutherford si des particules alpha pourraient éventuellement rebondir sur une feuille métallique. La réponse attendue était non ; la réponse réelle reécrivit la physique atomique. Marsden émigra par la suite en Nouvelle-Zélande, où il dirigea l'établissement scientifique du pays pendant la majeure partie du milieu du XX^e siècle et fut fait chevalier en 1958.アーネスト・マースデン（1889–1970）は英国生まれの物理学者。ラザフォードから「金属箔にアルファ粒子が跳ね返ることがあるか」と問われたとき、まだ20歳の学部生であった。予想される答えは否であったが、実際の結果は原子物理学を根底から書き換えた。マースデンはその後ニュージーランドに移住し、20世紀中葉の大半にわたって同国の科学行政を主導、1958年にはナイト爵位を授与された。Физик английского происхождения (1889–1970), который был двадцатилетним студентом, когда Резерфорд спросил его, не могут ли некоторые альфа-частицы отражаться назад от металлической фольги. Ожидаемый ответ был отрицательным; реальный ответ перекроил атомную физику. Впоследствии Марсден эмигрировал в Новую Зеландию, где руководил научным сообществом страны на протяжении большей части середины двадцатого века и был удостоен рыцарского звания в 1958 году.In England geborener Physiker (1889–1970), der als zwanzigjähriger Student von Rutherford gefragt wurde, ob Alphateilchen von einer Metallfolie zurückprallen könnten. Die erwartete Antwort lautete Nein; die tatsächliche schrieb die Atomphysik um. Marsden emigrierte später nach Neuseeland, wo er über weite Teile der Mitte des 20. Jahrhunderts das Wissenschaftswesen des Landes leitete und 1958 den Ritterschlag erhielt.영국 태생의 물리학자(1889–1970)로, 스무 살의 학부생이던 시절 러더퍼드로부터 금속 박막에서 알파 입자가 튕겨 돌아올 수 있는지를 묻는 질문을 받았다. 예상되는 답은 '아니오'였으나, 실제 답은 원자물리학을 다시 쓰는 결과를 낳았다. 마스든은 이후 뉴질랜드로 이주하여 20세기 중반 대부분의 기간 동안 동국의 과학계를 이끌었으며, 1958년에 기사 작위를 받았다.完成。在曼彻斯特大学一间黑暗的房间里，他们坐在显微镜前，花上数小时计数硫化锌屏幕上闪烁的微小光点，这些光点是由镭放射源射出的阿尔法粒子轰击一张四万分之一毫米厚的金箔时产生的。当时的主流理论是J. J. 汤姆逊提出的“梅子布丁模型”：原子是带正电的弥散球体，里面嵌着电子，就像蛋糕里的葡萄干。按理说，阿尔法粒子应该毫无阻碍地穿过，只产生极其轻微的偏转。

大多数粒子确实如此。但有一小部分“固执”的粒子却反弹了回来。卢瑟福后来形容说，这就像你对着一张薄纸发射了一枚十五英寸的海军炮弹，结果炮弹弹回来击中了你自己。到了1911年，他得出了结论：原子几乎所有的质量都必须集中在一个微小的中心体上，它密度极高且带正电，而电子则分布在外部的某个地方。他将这个中心体称为原子核。

一旦人们将其中的数值计算出来，结果简直荒谬。一个氢原子的宽度大约是其原子核的10万倍。如果你把原子核放大到弹珠大小并放在足球场中心，那么最近的电子就像足球场外某处的一粒尘埃。在这两者之间的一切皆为真空。从体积上看，原子99.9999999999%的空间都是空的——这个数字包含的九多到常规的简写方式都无法准确体现。

“接触”的真正含义

这引发了一个显而易见的问题。如果原子大多是虚无，为什么地板能托住你？为什么锤子能把拇指砸肿？答案是，从任何实际意义上讲，你从未真正接触过任何东西。当你的指尖触碰桌子时，你皮肤表面的电子云靠近了木头表面的电子云。同性电荷相互排斥。这种斥力随着距离的缩短而急剧增加（大致与距离的平方成反比），直到足以抵消你向下按压手部肌肉的力量。你所谓的接触感，其实是一个原子集合的电磁场拒绝让另一个原子集合靠近而已。

还有第二个更微妙的原因。电子是费米子，而费米子遵循Pauli exclusion principle×ConceptPauli exclusion principleA rule of quantum mechanics, formulated by Wolfgang Pauli in 1925, stating that no two identical fermions — electrons, protons, neutrons and their kin — can occupy the same quantum state simultaneously. It is the reason atoms have shell structure rather than collapsing into their ground state, the reason chemistry exists, and the reason a kilogram of lead does not shrink to the size of a pinhead under its own gravity.量子力学的一条基本规则，由沃尔夫冈·泡利于1925年提出，指出没有两个相同的费米子——电子、质子、中子及其同类——能够同时占据相同的量子态。正是由于这一规则，原子才具有壳层结构，而非坍缩至基态；正是由于这一规则，化学才得以存在；也正是由于这一规则，一千克铅不会在自身引力作用下收缩至针头大小。Un principio de la mecánica cuántica, formulado por Wolfgang Pauli en 1925, que establece que dos fermiones idénticos —electrones, protones, neutrones y partículas afines— no pueden ocupar simultáneamente el mismo estado cuántico. Es la razón por la que los átomos presentan estructura de capas en lugar de colapsar a su estado fundamental, la razón por la que existe la química y la razón por la que un kilogramo de plomo no se comprime hasta el tamaño de una cabeza de alfiler bajo su propio peso.مبدأ من مبادئ ميكانيكا الكم، صاغه فولفغانغ باولي عام 1925، ينصّ على أنه لا يمكن لفرميونين متطابقين — كالإلكترونات والبروتونات والنيوترونات وما شاكلها — أن يشغلا الحالةَ الكمية ذاتها في آنٍ واحد. وهو السبب في أن الذرات تتخذ بنيةً قشريةً بدلاً من أن تنهار إلى حالتها الأساسية، والسبب في وجود الكيمياء أصلاً، والسبب في أن كيلوغراماً من الرصاص لا يتقلّص إلى حجم رأس الدبوس تحت وطأة جاذبيته الذاتية.Um princípio da mecânica quântica, formulado por Wolfgang Pauli em 1925, que estabelece que dois férmions idênticos — elétrons, prótons, nêutrons e partículas afins — não podem ocupar simultaneamente o mesmo estado quântico. É a razão pela qual os átomos possuem estrutura em camadas em vez de colapsarem para o estado fundamental, a razão pela qual a química existe e a razão pela qual um quilograma de chumbo não se reduz ao tamanho de uma cabeça de alfinete sob a ação de sua própria gravidade.क्वांटम यांत्रिकी का एक नियम, जिसे वोल्फगांग पाउली ने 1925 में प्रतिपादित किया, जिसके अनुसार कोई भी दो समरूप फ़र्मिऑन — इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और उनके सजातीय कण — एक साथ एक ही क्वांटम अवस्था में नहीं रह सकते। यही कारण है कि परमाणुओं में कोश-संरचना होती है न कि वे अपनी निम्नतम अवस्था में संकुचित हो जाते हैं, यही कारण है कि रसायन विज्ञान का अस्तित्व है, और यही कारण है कि सीसे का एक किलोग्राम अपने ही गुरुत्व के अधीन सुई की नोक के आकार तक नहीं सिकुड़ जाता।Sebuah kaidah mekanika kuantum, yang dirumuskan oleh Wolfgang Pauli pada tahun 1925, yang menyatakan bahwa tidak ada dua fermion identik — elektron, proton, neutron, dan sejenisnya — yang dapat menempati keadaan kuantum yang sama secara bersamaan. Kaidah inilah yang menjadi alasan atom memiliki struktur kulit alih-alih runtuh ke keadaan dasarnya, alasan kimia ada, dan alasan sekeping timbal seberat satu kilogram tidak menyusut hingga sebesar kepala jarum karena gravitasinya sendiri.Un principe de la mécanique quantique, formulé par Wolfgang Pauli en 1925, stipulant qu'aucun fermion identique — électrons, protons, neutrons et particules apparentées — ne peut occuper simultanément le même état quantique. C'est ce principe qui confère aux atomes leur structure en couches plutôt que de les laisser s'effondrer dans leur état fondamental, qui rend la chimie possible, et qui empêche un kilogramme de plomb de se contracter jusqu'à la taille d'une tête d'épingle sous l'effet de sa propre gravité.パウリの排他原理は、1925年にヴォルフガング・パウリが定式化した量子力学の法則であり、電子・陽子・中性子をはじめとする同種フェルミオンが同一の量子状態を同時に占めることはできないと述べる。原子が基底状態へ崩壊することなく殻構造を持つのも、化学が成立するのも、また1キログラムの鉛が自重によって針の頭ほどの大きさに収縮しないのも、いずれもこの原理に由来する。Принцип запрета Паули — правило квантовой механики, сформулированное Вольфгангом Паули в 1925 году, согласно которому никакие два одинаковых фермиона — электроны, протоны, нейтроны и родственные им частицы — не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии. Именно этот принцип обусловливает оболочечную структуру атомов вместо коллапса в основное состояние, определяет само существование химии и препятствует тому, чтобы килограмм свинца сжался до размеров булавочной головки под действием собственной гравитации.Ein Grundsatz der Quantenmechanik, 1925 von Wolfgang Pauli formuliert, der besagt, dass keine zwei identischen Fermionen – Elektronen, Protonen, Neutronen und verwandte Teilchen – gleichzeitig denselben Quantenzustand einnehmen können. Er ist der Grund dafür, dass Atome eine Schalenstruktur aufweisen, anstatt in ihren Grundzustand zu kollabieren, der Grund dafür, dass Chemie existiert, und der Grund dafür, dass ein Kilogramm Blei unter seiner eigenen Schwerkraft nicht auf die Größe eines Stecknadelkopfes schrumpft.1925년 볼프강 파울리가 정립한 양자역학의 원리로, 전자·양성자·중성자 및 그 동류를 포함하는 동일한 페르미온 두 개는 동시에 같은 양자 상태를 점유할 수 없다고 규정한다. 원자가 바닥 상태로 붕괴하지 않고 껍질 구조를 가지는 이유, 화학이 존재하는 이유, 그리고 1킬로그램의 납 덩어리가 자체 중력에 의해 바늘 끝만 한 크기로 수축하지 않는 이유가 모두 이 원리에 있다.：没有两个电子能同时处于同一位置的同一量子态。如果硬要将两个原子挤在一起，电子将不得不共享状态，而这是它们拒绝做的。正是这种不相容原理赋予了物质体积。如果没有它，一茶匙任何物质的重量都将等同于一茶匙中子星。

电子不在哪里

Niels Bohr×PersonNiels BohrDanish physicist (1885–1962) who built the first quantised model of the atom and, from his institute in Copenhagen, shaped the orthodox interpretation of quantum mechanics. Bohr argued that physics is about what we can say about nature, not what nature is, and that complementary descriptions — wave and particle — are both necessary and mutually exclusive. He sparred with Einstein for thirty years over whether the theory was complete.丹麦物理学家（1885—1962年），建立了第一个量子化原子模型，并在其哥本哈根的研究所确立了量子力学的正统诠释。玻尔认为，物理学关乎我们能对自然界说什么，而非自然界本身是什么；互补描述，即波和粒子，既是必需的又是互斥的。他与爱因斯坦就该理论是否完备的问题争论了三十年。Físico danés (1885–1962) que construyó el primer modelo cuantizado del átomo y, desde su instituto en Copenhague, dio forma a la interpretación ortodoxa de la mecánica cuántica. Bohr argumentó que la física trata sobre lo que podemos decir de la naturaleza, no sobre lo que la naturaleza es, y que las descripciones complementarias —onda y partícula— son a la vez necesarias y mutuamente excluyentes. Discutió con Einstein durante treinta años sobre si la teoría estaba completa.فيزيائي دنماركي (1885-1962) بنى أول نموذج كمي للذرة، ومن خلال معهده في كوبنهاغن، صاغ التفسير الأرثوذكسي لميكانيكا الكم. جادل بور بأن الفيزياء تدور حول ما يمكننا قوله عن الطبيعة، لا عن ماهيتها، وأن الأوصاف المتكاملة — الموجة والجسيم — ضرورية ومتنافية بشكل متبادل في آن واحد. تناظر مع أينشتاين لمدة ثلاثين عامًا حول اكتمال النظرية.Físico dinamarquês (1885–1962) que construiu o primeiro modelo quantizado do átomo e, a partir de seu instituto em Copenhague, moldou a interpretação ortodoxa da mecânica quântica. Bohr argumentou que a física trata do que podemos dizer sobre a natureza, não do que a natureza é, e que descrições complementares — onda e partícula — são ambas necessárias e mutuamente exclusivas. Ele debateu com Einstein durante trinta anos sobre se a teoria estava completa.डेनिश भौतिक विज्ञानी (1885–1962) जिन्होंने परमाणु का पहला क्वांटाइज़्ड मॉडल बनाया और, कोपेनहेगन में अपने संस्थान से, क्वांटम यांत्रिकी की रूढ़िवादी व्याख्या को आकार दिया। बोर ने तर्क दिया कि भौतिकी इस बारे में है कि हम प्रकृति के बारे में क्या कह सकते हैं, न कि प्रकृति क्या है, और यह कि पूरक विवरण — तरंग और कण — दोनों आवश्यक और परस्पर अनन्य हैं। उन्होंने तीस वर्षों तक आइंस्टीन के साथ इस बात पर बहस की कि क्या यह सिद्धांत पूर्ण था।Fisikawan Denmark (1885–1962) yang membangun model atom terkuantisasi pertama dan, dari institutnya di Kopenhagen, membentuk interpretasi ortodoks mekanika kuantum. Bohr berpendapat bahwa fisika adalah tentang apa yang bisa kita katakan tentang alam, bukan tentang apa alam itu sendiri, dan bahwa deskripsi komplementer — gelombang dan partikel — keduanya diperlukan dan saling eksklusif. Ia berdebat dengan Einstein selama tiga puluh tahun mengenai apakah teori tersebut lengkap.Niels Bohr, physicus Danicus (annis 1885–1962), qui primum atomi modellum quantizatum elaboravit et, ex instituto suo Hafniae, interpretationem orthodoxam mechanicae quanticae formavit. Bohr contendit physicam versari in eo quod de natura dicere possumus, non in eo quod natura est, atque descriptiones complementarias, scilicet undae et particulae, et necessarias et invicem se excludentes esse. Cum Einstein per triginta annos disputavit utrum theoria perfecta esset an minime.デンマークの物理学者（1885年–1962年）。最初の量子化された原子模型を構築し、コペンハーゲンの研究所で量子力学の正統的解釈を形成した。ボーアは、物理学は自然そのものが何であるかではなく、自然について我々が何を語れるかに関わるものであり、また、相補的な記述（波と粒子）はどちらも必要不可欠であり、かつ相互に排他的であると主張した。彼は30年間にわたり、その理論が完全であるかどうかについてアインシュタインと論争を繰り広げた。Датский физик (1885–1962), создавший первую квантованную модель атома и, работая в своём институте в Копенгагене, сформировавший ортодоксальную интерпретацию квантовой механики. Бор утверждал, что физика занимается тем, что мы можем сказать о природе, а не тем, чем природа является на самом деле, и что комплементарные описания — волновое и корпускулярное — являются как необходимыми, так и взаимоисключающими. Он в течение тридцати лет полемизировал с Эйнштейном о том, является ли теория полной.Dänischer Physiker (1885–1962), der das erste quantisierte Atommodell entwickelte und von seinem Institut in Kopenhagen aus die orthodoxe Interpretation der Quantenmechanik prägte. Bohr vertrat die Ansicht, dass sich die Physik damit befasst, was wir über die Natur aussagen können, nicht was die Natur ist, und dass komplementäre Beschreibungen – Welle und Teilchen – sowohl notwendig als auch einander ausschließend sind. Er setzte sich dreißig Jahre lang mit Einstein darüber auseinander, ob die Theorie vollständig sei.덴마크 물리학자 (1885–1962)로, 원자의 첫 양자화 모델을 구축했으며 코펜하겐에 있는 자신의 연구소에서 양자 역학의 정통 해석을 형성했다. 보어는 물리학이 자연 그 자체가 아니라 우리가 자연에 대해 말할 수 있는 것에 관한 것이며, 상보적인 설명, 즉 파동과 입자가 모두 필요하며 상호 배타적이라고 주장했다. 그는 아인슈타인과 30년 동안 그 이론이 완전한지 여부를 두고 논쟁을 벌였다.在1913年通过轨道量子化完善了卢瑟福的图像——电子只能占据特定的能级，并通过吸收或发射固定的光包在能级间跃迁。玻尔模型是大多数人在学校里学到的版本：在中心圆点周围有着整齐的椭圆轨道，就像一个小型的太阳系。这个模型在细节上是错误的。不到十五年，它就被量子力学所取代：电子不再是轨道上的小球，而是一种概率驻波——一团通常带有波瓣或结的云，描绘了如果你去观察，粒子可能出现的位置。氢原子的1s轨道是一个模糊的球体；2p轨道是哑铃形的；而d轨道和f轨道看起来就像是某人为了讨好化学家而特意摆放的花束。

从卢瑟福和玻尔的模型中保留下来的是基本几何结构：原子核小而重，电子弥散而轻。虽然量子场论让情况变得复杂，不仅在真空中充满了借用能量瞬息而灭的虚粒子泡沫，但中间的空间从经典意义上讲，确实是空的。

我们依然未知的事物

我们并不真正了解电子是什么。它没有可测量的尺寸；CERN的实验已将上限推至10⁻¹⁸米以下，它可能是一个真正的点粒子。一个具有质量和电荷的点粒子，是物理学一直无法完全心安理得接受的概念。

我们不知道为什么基本粒子的质量会取这些特定的值。电子比质子轻约1836倍，没人能从第一性原理推导出这个比例。目前，这仅仅是一个通过测量写下来的数字。

我们不知道质子本身是否稳定。大统一理论预测它最终会衰变，其半衰期比宇宙的年龄还要长约10²²倍。在深层矿井中进行的实验已经观察了盛满水的水箱数十年，却从未观察到哪怕一次衰变。这个真空可能比我们想象的还要空。

如果你压缩今天每一个活着的每一个人体内的每一个原子核，剔除所有中间空间，我们这八十亿人都能舒适地装进一颗方糖里。但这颗方糖的重量大约相当于一座小山。你所置身的这个世界，是由一种“拒绝”所维系的。

في عام 1909، قام طالب دراسات عليا في مانشستر بقذف جسيمات ألفا على صفيحة من رقائق الذهب، ووقف مذهولاً حين ارتدت واحدة من كل ثمانية آلاف جسيم إلى الخلف مباشرة. لقد أطاحت هذه النتيجة بالنموذج السائد للمادة واستبدلته بآخر أكثر غرابة.

كانت التجربة فكرة Ernest Rutherford×PersonErnest RutherfordNew Zealand-born physicist (1871–1937) who spent most of his career in Britain, first at Manchester and later at the Cavendish in Cambridge. He won the 1908 Nobel Prize in Chemistry for work on radioactivity, then promptly did his most famous physics: the 1911 nuclear model of the atom, and later the first deliberate transmutation of one element into another. Famously plain-spoken and loud; reportedly capable of fogging photographic plates with his voice alone.新西兰裔物理学家（1871—1937），职业生涯大部分时间在英国度过，先后任职于曼彻斯特大学和剑桥大学卡文迪许实验室。因放射性研究荣获1908年诺贝尔化学奖，此后旋即完成其最重要的物理学成就：1911年提出原子核模型，以及后来首次实现人工元素嬗变。为人以直率著称，声音洪亮，据闻其嗓音之强足以使照相底片曝光。Físico nacido en Nueva Zelanda (1871-1937) que desarrolló la mayor parte de su carrera en Gran Bretaña, primero en Mánchester y más tarde en el Cavendish de Cambridge. Obtuvo el Premio Nobel de Química de 1908 por sus investigaciones sobre la radiactividad, tras lo cual realizó su aportación física más célebre: el modelo nuclear del átomo (1911) y, posteriormente, la primera transmutación deliberada de un elemento en otro. Proverbialmente llano de trato y de voz estentórea; según se cuenta, era capaz de velar placas fotográficas con la sola potencia de su voz.فيزيائي وُلد في نيوزيلندا (1871–1937)، قضى معظم مسيرته المهنية في بريطانيا؛ أولاً في مانشستر ثم في مختبر كافنديش بكامبريدج. حاز جائزة نوبل في الكيمياء عام 1908 عن أبحاثه في النشاط الإشعاعي، ثم أنجز في أعقابها مباشرةً أبرز إسهاماته الفيزيائية: النموذج النووي للذرة عام 1911، ولاحقاً أول تحويل متعمد لعنصر إلى عنصر آخر. اشتُهر بصراحته وعلوّ صوته؛ إذ يُروى أنه كان قادراً على تضبيب الألواح الفوتوغرافية بصوته وحده.Físico nascido na Nova Zelândia (1871–1937) que passou a maior parte de sua carreira na Grã-Bretanha, primeiro em Manchester e posteriormente no Laboratório Cavendish, em Cambridge. Recebeu o Prémio Nobel de Química de 1908 pelos trabalhos sobre radioatividade, aos quais se seguiram suas contribuições mais célebres à física: o modelo nuclear do átomo, em 1911, e a primeira transmutação deliberada de um elemento em outro. Célebre pela franqueza e pelo volume de voz; conta-se que era capaz de velar chapas fotográficas unicamente com a própria voz.न्यूज़ीलैंड में जन्मे भौतिकशास्त्री (1871–1937), जिन्होंने अपने कार्यकाल का अधिकांश भाग ब्रिटेन में व्यतीत किया — पहले मैनचेस्टर में और बाद में कैम्ब्रिज की कैवेंडिश प्रयोगशाला में। रेडियोधर्मिता पर किए गए कार्य के लिए उन्हें 1908 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार प्राप्त हुआ, जिसके तुरंत बाद उन्होंने अपनी सर्वाधिक प्रसिद्ध भौतिकीय उपलब्धियाँ अर्जित कीं: 1911 का परमाणु का नाभिकीय मॉडल, और तत्पश्चात् एक तत्व का दूसरे तत्व में प्रथम सायास रूपांतरण। वे अपनी स्पष्टवादिता और ऊँची आवाज़ के लिए सुविख्यात थे; कहा जाता है कि वे अकेले अपनी आवाज़ से ही फ़ोटोग्राफ़िक प्लेटों को धुंधला करने में सक्षम थे।Fisikawan kelahiran Selandia Baru (1871–1937) yang menghabiskan sebagian besar kariernya di Britania, pertama di Manchester dan kemudian di Cavendish, Cambridge. Ia meraih Hadiah Nobel Kimia 1908 atas penelitiannya tentang radioaktivitas, lalu segera menyelesaikan karya fisikanya yang paling masyhur: model nuklir atom pada 1911, dan kemudian transmutasi pertama yang disengaja dari satu unsur ke unsur lain. Terkenal bertutur kata lugas dan bersuara keras; konon suaranya saja mampu mengaburkan pelat fotografis.Physicien né en Nouvelle-Zélande (1871–1937), qui passa l'essentiel de sa carrière en Grande-Bretagne, d'abord à Manchester puis au Cavendish de Cambridge. Il remporta le prix Nobel de chimie de 1908 pour ses travaux sur la radioactivité, avant d'accomplir bientôt ses contributions les plus célèbres à la physique : le modèle nucléaire de l'atome en 1911, puis la première transmutation délibérée d'un élément en un autre. Réputé pour son franc-parler et sa voix tonitruante ; on lui prêtait la capacité de voiler des plaques photographiques de sa seule voix.アーネスト・ラザフォード（1871年－1937年）。ニュージーランド生まれの物理学者。キャリアの大半をイギリスで過ごし、マンチェスター大学、のちにケンブリッジ大学キャヴェンディッシュ研究所に在籍した。放射能に関する研究により1908年のノーベル化学賞を受賞。その後、最も重要な物理学的業績として、1911年に原子の核模型を提唱し、さらに後年には人類初の人工核変換（ある元素から別の元素への意図的な変換）を実現した。率直な物言いと大きな声で知られ、その声だけで写真乾板を感光させることができたとも伝えられる。Физик, уроженец Новой Зеландии (1871–1937), большую часть карьеры проведший в Великобритании — сначала в Манчестере, затем в Кавендишской лаборатории в Кембридже. Лауреат Нобелевской премии по химии 1908 года за работы по радиоактивности; вслед за тем совершил наиболее прославленные открытия в физике: ядерную модель атома (1911) и первую намеренную трансмутацию одного элемента в другой. Был широко известен прямолинейностью суждений и громогласностью; по некоторым свидетельствам, мог засвечивать фотографические пластинки одним своим голосом.In Neuseeland geborener Physiker (1871–1937), der den Großteil seiner Laufbahn in Großbritannien verbrachte, zunächst in Manchester, später am Cavendish Laboratory in Cambridge. 1908 erhielt er den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeiten zur Radioaktivität; kurz darauf folgten seine bekanntesten physikalischen Leistungen: das Kernmodell des Atoms (1911) sowie die erste bewusst herbeigeführte Transmutation eines Elements in ein anderes. Für seine direkte Art und laute Stimme berühmt; er soll Fotoplatten allein mit seiner Stimme verschleiert haben.뉴질랜드 출신의 물리학자(1871~1937). 연구 경력의 대부분을 영국에서 보냈으며, 처음에는 맨체스터, 이후에는 케임브리지의 캐번디시 연구소에서 활동하였다. 방사능 연구로 1908년 노벨 화학상을 수상한 뒤, 가장 저명한 물리학적 업적을 남겼는데, 1911년 원자의 핵 모형을 제안하였으며 이후 한 원소에서 다른 원소로의 최초 인위적 핵변환을 실현하였다. 직설적이고 목소리가 큰 것으로 유명하였으며, 그 목소리만으로도 사진 건판을 감광시킬 수 있었다고 전해진다.، لكن من نفذها كان Hans Geiger×PersonHans GeigerGerman physicist (1882–1945) who worked under Rutherford at Manchester from 1907 and helped run the alpha-scattering experiments that revealed the nucleus. He is better remembered for the radiation counter he developed in 1908 and refined with Walther Müller in 1928, which made ionising radiation audible as clicks and gave the world a folk-instrument for detecting the invisible.德国物理学家（1882—1945），1907年起在曼彻斯特跟随卢瑟福工作，参与主持了揭示原子核存在的α粒子散射实验。他更为人熟知的成就是1908年研制的辐射计数器，并于1928年与瓦尔特·米勒合作加以改进；该仪器将电离辐射转化为可听见的咔嗒声，成为举世公认的探测不可见辐射的标志性装置。Físico alemán (1882–1945) que trabajó bajo las órdenes de Rutherford en Mánchester a partir de 1907 y colaboró en los experimentos de dispersión de partículas alfa que revelaron la existencia del núcleo atómico. Es más conocido por el contador de radiación que desarrolló en 1908 y perfeccionó junto con Walther Müller en 1928, el cual hacía audible la radiación ionizante en forma de clics y proporcionó al mundo un instrumento popular para detectar lo invisible.فيزيائي ألماني (1882–1945) عمل في كنف رذرفورد بمانشستر منذ عام 1907، وأسهم في إجراء تجارب تشتُّت جسيمات ألفا التي كشفت عن النواة الذرية. غير أنه اشتُهر أكثر بالعداد الإشعاعي الذي طوّره عام 1908 ثم نقّحه مع فالتر مولر عام 1928، وهو الجهاز الذي جعل الإشعاع المُؤيِّن مسموعاً على شكل نقرات متقطعة، ووهب العالَم أداةً شعبية للكشف عن غير المرئي.Físico alemão (1882–1945) que trabalhou sob a orientação de Rutherford em Manchester a partir de 1907 e colaborou na condução dos experimentos de dispersão de partículas alfa que revelaram a existência do núcleo atômico. É mais lembrado pelo contador de radiação que desenvolveu em 1908 e aperfeiçoou com Walther Müller em 1928, o qual tornava a radiação ionizante audível sob a forma de cliques e deu ao mundo um instrumento popular para a detecção do invisível.जर्मन भौतिकविद् (1882–1945), जिन्होंने 1907 से मैनचेस्टर में रदरफोर्ड के अधीन कार्य किया और उन अल्फा-प्रकीर्णन प्रयोगों के संचालन में सहयोग दिया जिन्होंने परमाणु नाभिक का उद्घाटन किया। वे उस विकिरण गणित्र के लिए अधिक जाने जाते हैं जिसे उन्होंने 1908 में विकसित किया और 1928 में वाल्टर मूलर के साथ परिष्कृत किया; इस यंत्र ने आयनकारी विकिरण को क्लिक ध्वनियों के रूप में श्रव्य बनाया और विश्व को अदृश्य की संसूचना हेतु एक लोक-यंत्र प्रदान किया।Fisikawan Jerman (1882–1945) yang bekerja di bawah bimbingan Rutherford di Manchester sejak 1907 dan turut menjalankan eksperimen hamburan alfa yang mengungkap inti atom. Ia lebih dikenal berkat pencacah radiasi yang dikembangkannya pada 1908 dan disempurnakan bersama Walther Müller pada 1928, yang menjadikan radiasi pengion terdengar sebagai bunyi klik dan menghadirkan kepada dunia sebuah instrumen rakyat untuk mendeteksi hal yang tak kasat mata.Physicien allemand (1882–1945) qui travailla sous la direction de Rutherford à Manchester à partir de 1907 et contribua à la conduite des expériences de diffusion des particules alpha qui révélèrent le noyau atomique. Il est davantage connu pour le compteur de rayonnement qu'il mit au point en 1908 et perfectionna avec Walther Müller en 1928, lequel rendait le rayonnement ionisant audible sous forme de clics et offrit au monde un instrument populaire pour détecter l'invisible.ドイツの物理学者（1882–1945）。1907年よりマンチェスターのラザフォードのもとで研究に従事し、原子核の存在を明らかにしたアルファ粒子散乱実験の遂行に貢献した。より広く知られているのは1908年に開発した放射線計数管であり、1928年にはヴァルター・ミュラーと協力してこれを改良した。同装置は電離放射線をクリック音として可聴化し、目に見えない放射線を検出する器具として広く世界に普及した。Немецкий физик (1882–1945), работавший под руководством Резерфорда в Манчестере с 1907 года и участвовавший в проведении экспериментов по рассеянию альфа-частиц, которые привели к открытию атомного ядра. Большую известность ему принёс счётчик излучения, разработанный в 1908 году и усовершенствованный совместно с Вальтером Мюллером в 1928 году: прибор преобразует ионизирующее излучение в слышимые щелчки и стал общедоступным инструментом для обнаружения невидимого.Deutscher Physiker (1882–1945), der ab 1907 unter Rutherford in Manchester arbeitete und an den Alphastreuungsexperimenten beteiligt war, die den Atomkern aufdeckten. Bekannter ist er für das Strahlungsdetektionsgerät, das er 1908 entwickelte und 1928 gemeinsam mit Walther Müller verfeinerte; es macht ionisierende Strahlung als Klicken hörbar und lieferte der Welt ein volkstümliches Instrument zum Nachweis des Unsichtbaren.1882년에서 1945년까지 생존한 독일의 물리학자로, 1907년부터 맨체스터에서 러더퍼드 밑에 재직하며 원자핵의 존재를 밝혀낸 알파 입자 산란 실험을 공동으로 수행하였다. 그러나 그는 1908년 개발하고 1928년 발터 뮐러와 함께 개량한 방사선 계수기로 더욱 널리 알려져 있다. 이 계수기는 이온화 방사선을 클릭음으로 가청화하여, 눈에 보이지 않는 것을 탐지하는 도구를 세상에 선사하였다. وطالب جامعي في العشرين من عمره يُدعى Ernest Marsden×PersonErnest MarsdenEnglish-born physicist (1889–1970) who was a twenty-year-old undergraduate when Rutherford asked him whether any alpha particles might bounce back from a metal foil. The expected answer was no; the actual answer rewrote atomic physics. Marsden later emigrated to New Zealand, where he ran the country's scientific establishment for most of the mid-twentieth century and was knighted in 1958.英国出生的物理学家（1889—1970），年仅二十岁、尚在读本科时，卢瑟福询问他是否有α粒子会从金属箔上反弹回来。预期的答案是否定的；而实验结果却改写了原子物理学。马斯登后来移居新西兰，在二十世纪中叶的大部分时间里主持该国的科学事业，并于1958年获封爵士。Físico de origen inglés (1889–1970) que era un estudiante universitario de veinte años cuando Rutherford le preguntó si alguna partícula alfa podría rebotar al incidir sobre una lámina metálica. La respuesta esperada era negativa; la respuesta real reescribió la física atómica. Marsden emigró posteriormente a Nueva Zelanda, donde dirigió el establishment científico del país durante gran parte del siglo XX y fue nombrado caballero en 1958.عالم فيزياء من مواليد إنجلترا (1889–1970)، كان طالبًا جامعيًا في العشرين من عمره حين سأله رذرفورد عمّا إذا كانت ثمة جسيمات ألفا قد ترتد للخلف من رقيقة معدنية. كانت الإجابة المتوقعة بالنفي؛ غير أن الإجابة الفعلية أعادت كتابة الفيزياء الذرية من أساسها. هاجر مارسدن لاحقًا إلى نيوزيلندا، حيث أدار المؤسسة العلمية في البلاد طوال معظم منتصف القرن العشرين، ومُنح لقب الفارسية عام 1958.Físico nascido na Inglaterra (1889–1970) que era um estudante universitário de vinte anos quando Rutherford lhe perguntou se alguma partícula alfa poderia ser defletida para trás por uma folha metálica. A resposta esperada era não; a resposta real reescreveu a física atômica. Marsden emigrou posteriormente para a Nova Zelândia, onde dirigiu o estabelecimento científico do país durante a maior parte de meados do século XX e foi agraciado com o título de cavaleiro em 1958.अंग्रेज़ी मूल के भौतिकशास्त्री (1889–1970), जो बीस वर्ष के स्नातक छात्र थे जब रदरफ़ोर्ड ने उनसे पूछा कि क्या कोई ऐल्फ़ा कण धातु की पन्नी से वापस उछल सकते हैं। अपेक्षित उत्तर नकारात्मक था; वास्तविक उत्तर ने परमाणु भौतिकी को पुनर्लिखित कर दिया। मार्सडेन बाद में न्यूज़ीलैंड चले गए, जहाँ उन्होंने बीसवीं शताब्दी के मध्य के अधिकांश काल में देश की वैज्ञानिक संस्था का संचालन किया और 1958 में उन्हें नाइट की उपाधि प्रदान की गई।Fisikawan kelahiran Inggris (1889–1970) yang masih menjadi mahasiswa tingkat pertama berusia dua puluh tahun ketika Rutherford bertanya kepadanya apakah partikel alfa dapat memantul kembali dari lempengan logam. Jawaban yang diperkirakan adalah tidak; jawaban sesungguhnya menuliskan ulang fisika atom. Marsden kemudian beremigrasi ke Selandia Baru, tempat ia mengelola lembaga ilmiah negara itu selama sebagian besar pertengahan abad kedua puluh dan dianugerahi gelar ksatria pada 1958.Physicien britannique (1889–1970) qui, étudiant de vingt ans, se vit demander par Rutherford si des particules alpha pourraient éventuellement rebondir sur une feuille métallique. La réponse attendue était non ; la réponse réelle reécrivit la physique atomique. Marsden émigra par la suite en Nouvelle-Zélande, où il dirigea l'établissement scientifique du pays pendant la majeure partie du milieu du XX^e siècle et fut fait chevalier en 1958.アーネスト・マースデン（1889–1970）は英国生まれの物理学者。ラザフォードから「金属箔にアルファ粒子が跳ね返ることがあるか」と問われたとき、まだ20歳の学部生であった。予想される答えは否であったが、実際の結果は原子物理学を根底から書き換えた。マースデンはその後ニュージーランドに移住し、20世紀中葉の大半にわたって同国の科学行政を主導、1958年にはナイト爵位を授与された。Физик английского происхождения (1889–1970), который был двадцатилетним студентом, когда Резерфорд спросил его, не могут ли некоторые альфа-частицы отражаться назад от металлической фольги. Ожидаемый ответ был отрицательным; реальный ответ перекроил атомную физику. Впоследствии Марсден эмигрировал в Новую Зеландию, где руководил научным сообществом страны на протяжении большей части середины двадцатого века и был удостоен рыцарского звания в 1958 году.In England geborener Physiker (1889–1970), der als zwanzigjähriger Student von Rutherford gefragt wurde, ob Alphateilchen von einer Metallfolie zurückprallen könnten. Die erwartete Antwort lautete Nein; die tatsächliche schrieb die Atomphysik um. Marsden emigrierte später nach Neuseeland, wo er über weite Teile der Mitte des 20. Jahrhunderts das Wissenschaftswesen des Landes leitete und 1958 den Ritterschlag erhielt.영국 태생의 물리학자(1889–1970)로, 스무 살의 학부생이던 시절 러더퍼드로부터 금속 박막에서 알파 입자가 튕겨 돌아올 수 있는지를 묻는 질문을 받았다. 예상되는 답은 '아니오'였으나, 실제 답은 원자물리학을 다시 쓰는 결과를 낳았다. 마스든은 이후 뉴질랜드로 이주하여 20세기 중반 대부분의 기간 동안 동국의 과학계를 이끌었으며, 1958년에 기사 작위를 받았다.. ففي غرفة مظلمة بجامعة مانشستر، جلسا لساعات أمام مجهر، يعدّان وميضات ضئيلة على شاشة من كبريتيد الزنك بينما كانت جسيمات ألفا المنبعثة من مصدر راديوم تصطدم برقاقة ذهبية لا تتجاوز سماكتها أربعة أعشار المليمتر. كانت النظرية السائدة حينها هي "بودينغ البرقوق" لـ جي. جي. طومسون: الذرات عبارة عن كرات منتشرة من الشحنات الموجبة، تتخللها إلكترونات كحبات الزبيب في كعكة. وكان يُفترض أن تعبر جسيمات ألفا من خلالها بأقل قدر من الانحراف.

معظمها فعل ذلك بالفعل. لكن جزءاً صغيراً وعنيداً منها ارتدَّ عائداً. قال رذرفورد لاحقاً إن الأمر كان أشبه بإطلاق قذيفة بحرية من عيار خمس عشرة بوصة على ورقة منديل، لترتدَّ وتصيبك أنت. وبحلول عام 1911، كان قد توصل إلى التفسير: كان يجب أن تكون كتلة الذرة بأكملها تقريباً مركزة في جسم مركزي ضئيل، كثيف وموجب الشحنة، مع وجود الإلكترونات في مكان ما خارجه. وأطلق على هذا الجسم المركزي اسم "النواة".

كانت الأرقام، بمجرد أن حسبها الناس، عبثية. فذرة الهيدروجين أوسع بنحو 100 ألف مرة من نواتها. ولو قمت بتكبير النواة لتصبح بحجم كرة رخامية ووضعتها في نقطة المنتصف لملعب كرة قدم، لكان الإلكترون الأقرب إليها مجرد ذرة غبار في مكان ما خلف المدرجات. وكل ما بينهما هو فراغ. من حيث الحجم، تتكون الذرة بنسبة 99.9999999999 في المائة من مساحة فارغة؛ وهو رقم يحتوي على الكثير من التسعات لدرجة أن الاختصار المعتاد لا يوفيه حقه.

ما الذي يعنيه "اللمس" حقاً

يثير هذا مشكلة بديهية. إذا كانت الذرات تتكون في الغالب من لا شيء، فلماذا يمسكك الأرضية؟ ولماذا تترك المطرقة أثراً على الإبهام؟ الإجابة هي أنك لم تلمس أي شيء على الإطلاق بأي معنى حقيقي. فعندما تلتقي أطراف أصابعك بطاولة، تقترب سحابات الإلكترونات الموجودة على سطح جلدك من سحابات الإلكترونات على سطح الخشب. الشحنات المتشابهة تتنافر. وتنمو هذه القوة بشكل حاد، تقريباً مع مربع المسافة العكسي، حتى تغلب العضلات التي تدفع يدك للأسفل. الإحساس الذي تسميه "اللمس" هو المجال الكهرومغناطيسي لمجموعة من الذرات يرفض السماح لمجموعة أخرى بالاقتراب أكثر.

وهناك سبب ثانٍ أكثر دقة. الإلكترونات هي فرميونات، والفرميونات تخضع لـ Pauli exclusion principle×ConceptPauli exclusion principleA rule of quantum mechanics, formulated by Wolfgang Pauli in 1925, stating that no two identical fermions — electrons, protons, neutrons and their kin — can occupy the same quantum state simultaneously. It is the reason atoms have shell structure rather than collapsing into their ground state, the reason chemistry exists, and the reason a kilogram of lead does not shrink to the size of a pinhead under its own gravity.量子力学的一条基本规则，由沃尔夫冈·泡利于1925年提出，指出没有两个相同的费米子——电子、质子、中子及其同类——能够同时占据相同的量子态。正是由于这一规则，原子才具有壳层结构，而非坍缩至基态；正是由于这一规则，化学才得以存在；也正是由于这一规则，一千克铅不会在自身引力作用下收缩至针头大小。Un principio de la mecánica cuántica, formulado por Wolfgang Pauli en 1925, que establece que dos fermiones idénticos —electrones, protones, neutrones y partículas afines— no pueden ocupar simultáneamente el mismo estado cuántico. Es la razón por la que los átomos presentan estructura de capas en lugar de colapsar a su estado fundamental, la razón por la que existe la química y la razón por la que un kilogramo de plomo no se comprime hasta el tamaño de una cabeza de alfiler bajo su propio peso.مبدأ من مبادئ ميكانيكا الكم، صاغه فولفغانغ باولي عام 1925، ينصّ على أنه لا يمكن لفرميونين متطابقين — كالإلكترونات والبروتونات والنيوترونات وما شاكلها — أن يشغلا الحالةَ الكمية ذاتها في آنٍ واحد. وهو السبب في أن الذرات تتخذ بنيةً قشريةً بدلاً من أن تنهار إلى حالتها الأساسية، والسبب في وجود الكيمياء أصلاً، والسبب في أن كيلوغراماً من الرصاص لا يتقلّص إلى حجم رأس الدبوس تحت وطأة جاذبيته الذاتية.Um princípio da mecânica quântica, formulado por Wolfgang Pauli em 1925, que estabelece que dois férmions idênticos — elétrons, prótons, nêutrons e partículas afins — não podem ocupar simultaneamente o mesmo estado quântico. É a razão pela qual os átomos possuem estrutura em camadas em vez de colapsarem para o estado fundamental, a razão pela qual a química existe e a razão pela qual um quilograma de chumbo não se reduz ao tamanho de uma cabeça de alfinete sob a ação de sua própria gravidade.क्वांटम यांत्रिकी का एक नियम, जिसे वोल्फगांग पाउली ने 1925 में प्रतिपादित किया, जिसके अनुसार कोई भी दो समरूप फ़र्मिऑन — इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और उनके सजातीय कण — एक साथ एक ही क्वांटम अवस्था में नहीं रह सकते। यही कारण है कि परमाणुओं में कोश-संरचना होती है न कि वे अपनी निम्नतम अवस्था में संकुचित हो जाते हैं, यही कारण है कि रसायन विज्ञान का अस्तित्व है, और यही कारण है कि सीसे का एक किलोग्राम अपने ही गुरुत्व के अधीन सुई की नोक के आकार तक नहीं सिकुड़ जाता।Sebuah kaidah mekanika kuantum, yang dirumuskan oleh Wolfgang Pauli pada tahun 1925, yang menyatakan bahwa tidak ada dua fermion identik — elektron, proton, neutron, dan sejenisnya — yang dapat menempati keadaan kuantum yang sama secara bersamaan. Kaidah inilah yang menjadi alasan atom memiliki struktur kulit alih-alih runtuh ke keadaan dasarnya, alasan kimia ada, dan alasan sekeping timbal seberat satu kilogram tidak menyusut hingga sebesar kepala jarum karena gravitasinya sendiri.Un principe de la mécanique quantique, formulé par Wolfgang Pauli en 1925, stipulant qu'aucun fermion identique — électrons, protons, neutrons et particules apparentées — ne peut occuper simultanément le même état quantique. C'est ce principe qui confère aux atomes leur structure en couches plutôt que de les laisser s'effondrer dans leur état fondamental, qui rend la chimie possible, et qui empêche un kilogramme de plomb de se contracter jusqu'à la taille d'une tête d'épingle sous l'effet de sa propre gravité.パウリの排他原理は、1925年にヴォルフガング・パウリが定式化した量子力学の法則であり、電子・陽子・中性子をはじめとする同種フェルミオンが同一の量子状態を同時に占めることはできないと述べる。原子が基底状態へ崩壊することなく殻構造を持つのも、化学が成立するのも、また1キログラムの鉛が自重によって針の頭ほどの大きさに収縮しないのも、いずれもこの原理に由来する。Принцип запрета Паули — правило квантовой механики, сформулированное Вольфгангом Паули в 1925 году, согласно которому никакие два одинаковых фермиона — электроны, протоны, нейтроны и родственные им частицы — не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии. Именно этот принцип обусловливает оболочечную структуру атомов вместо коллапса в основное состояние, определяет само существование химии и препятствует тому, чтобы килограмм свинца сжался до размеров булавочной головки под действием собственной гравитации.Ein Grundsatz der Quantenmechanik, 1925 von Wolfgang Pauli formuliert, der besagt, dass keine zwei identischen Fermionen – Elektronen, Protonen, Neutronen und verwandte Teilchen – gleichzeitig denselben Quantenzustand einnehmen können. Er ist der Grund dafür, dass Atome eine Schalenstruktur aufweisen, anstatt in ihren Grundzustand zu kollabieren, der Grund dafür, dass Chemie existiert, und der Grund dafür, dass ein Kilogramm Blei unter seiner eigenen Schwerkraft nicht auf die Größe eines Stecknadelkopfes schrumpft.1925년 볼프강 파울리가 정립한 양자역학의 원리로, 전자·양성자·중성자 및 그 동류를 포함하는 동일한 페르미온 두 개는 동시에 같은 양자 상태를 점유할 수 없다고 규정한다. 원자가 바닥 상태로 붕괴하지 않고 껍질 구조를 가지는 이유, 화학이 존재하는 이유, 그리고 1킬로그램의 납 덩어리가 자체 중력에 의해 바늘 끝만 한 크기로 수축하지 않는 이유가 모두 이 원리에 있다.: لا يمكن لاثنين منها شغل نفس الحالة الكمومية في نفس المكان. وإذا ضغطت ذرتين معاً بقوة كافية، سيضطر الإلكترونان لمشاركة الحالات، وهو ما لن يفعلاه. مبدأ الاستبعاد هو ما يمنح المادة كتلتها وحجمها. وبدونه، فإن ملعقة صغيرة من أي شيء ستزن نفس وزن ملعقة صغيرة من نجم نيتروني.

أين لا توجد الإلكترونات

قام Niels Bohr×PersonNiels BohrDanish physicist (1885–1962) who built the first quantised model of the atom and, from his institute in Copenhagen, shaped the orthodox interpretation of quantum mechanics. Bohr argued that physics is about what we can say about nature, not what nature is, and that complementary descriptions — wave and particle — are both necessary and mutually exclusive. He sparred with Einstein for thirty years over whether the theory was complete.丹麦物理学家（1885—1962年），建立了第一个量子化原子模型，并在其哥本哈根的研究所确立了量子力学的正统诠释。玻尔认为，物理学关乎我们能对自然界说什么，而非自然界本身是什么；互补描述，即波和粒子，既是必需的又是互斥的。他与爱因斯坦就该理论是否完备的问题争论了三十年。Físico danés (1885–1962) que construyó el primer modelo cuantizado del átomo y, desde su instituto en Copenhague, dio forma a la interpretación ortodoxa de la mecánica cuántica. Bohr argumentó que la física trata sobre lo que podemos decir de la naturaleza, no sobre lo que la naturaleza es, y que las descripciones complementarias —onda y partícula— son a la vez necesarias y mutuamente excluyentes. Discutió con Einstein durante treinta años sobre si la teoría estaba completa.فيزيائي دنماركي (1885-1962) بنى أول نموذج كمي للذرة، ومن خلال معهده في كوبنهاغن، صاغ التفسير الأرثوذكسي لميكانيكا الكم. جادل بور بأن الفيزياء تدور حول ما يمكننا قوله عن الطبيعة، لا عن ماهيتها، وأن الأوصاف المتكاملة — الموجة والجسيم — ضرورية ومتنافية بشكل متبادل في آن واحد. تناظر مع أينشتاين لمدة ثلاثين عامًا حول اكتمال النظرية.Físico dinamarquês (1885–1962) que construiu o primeiro modelo quantizado do átomo e, a partir de seu instituto em Copenhague, moldou a interpretação ortodoxa da mecânica quântica. Bohr argumentou que a física trata do que podemos dizer sobre a natureza, não do que a natureza é, e que descrições complementares — onda e partícula — são ambas necessárias e mutuamente exclusivas. Ele debateu com Einstein durante trinta anos sobre se a teoria estava completa.डेनिश भौतिक विज्ञानी (1885–1962) जिन्होंने परमाणु का पहला क्वांटाइज़्ड मॉडल बनाया और, कोपेनहेगन में अपने संस्थान से, क्वांटम यांत्रिकी की रूढ़िवादी व्याख्या को आकार दिया। बोर ने तर्क दिया कि भौतिकी इस बारे में है कि हम प्रकृति के बारे में क्या कह सकते हैं, न कि प्रकृति क्या है, और यह कि पूरक विवरण — तरंग और कण — दोनों आवश्यक और परस्पर अनन्य हैं। उन्होंने तीस वर्षों तक आइंस्टीन के साथ इस बात पर बहस की कि क्या यह सिद्धांत पूर्ण था।Fisikawan Denmark (1885–1962) yang membangun model atom terkuantisasi pertama dan, dari institutnya di Kopenhagen, membentuk interpretasi ortodoks mekanika kuantum. Bohr berpendapat bahwa fisika adalah tentang apa yang bisa kita katakan tentang alam, bukan tentang apa alam itu sendiri, dan bahwa deskripsi komplementer — gelombang dan partikel — keduanya diperlukan dan saling eksklusif. Ia berdebat dengan Einstein selama tiga puluh tahun mengenai apakah teori tersebut lengkap.Niels Bohr, physicus Danicus (annis 1885–1962), qui primum atomi modellum quantizatum elaboravit et, ex instituto suo Hafniae, interpretationem orthodoxam mechanicae quanticae formavit. Bohr contendit physicam versari in eo quod de natura dicere possumus, non in eo quod natura est, atque descriptiones complementarias, scilicet undae et particulae, et necessarias et invicem se excludentes esse. Cum Einstein per triginta annos disputavit utrum theoria perfecta esset an minime.デンマークの物理学者（1885年–1962年）。最初の量子化された原子模型を構築し、コペンハーゲンの研究所で量子力学の正統的解釈を形成した。ボーアは、物理学は自然そのものが何であるかではなく、自然について我々が何を語れるかに関わるものであり、また、相補的な記述（波と粒子）はどちらも必要不可欠であり、かつ相互に排他的であると主張した。彼は30年間にわたり、その理論が完全であるかどうかについてアインシュタインと論争を繰り広げた。Датский физик (1885–1962), создавший первую квантованную модель атома и, работая в своём институте в Копенгагене, сформировавший ортодоксальную интерпретацию квантовой механики. Бор утверждал, что физика занимается тем, что мы можем сказать о природе, а не тем, чем природа является на самом деле, и что комплементарные описания — волновое и корпускулярное — являются как необходимыми, так и взаимоисключающими. Он в течение тридцати лет полемизировал с Эйнштейном о том, является ли теория полной.Dänischer Physiker (1885–1962), der das erste quantisierte Atommodell entwickelte und von seinem Institut in Kopenhagen aus die orthodoxe Interpretation der Quantenmechanik prägte. Bohr vertrat die Ansicht, dass sich die Physik damit befasst, was wir über die Natur aussagen können, nicht was die Natur ist, und dass komplementäre Beschreibungen – Welle und Teilchen – sowohl notwendig als auch einander ausschließend sind. Er setzte sich dreißig Jahre lang mit Einstein darüber auseinander, ob die Theorie vollständig sei.덴마크 물리학자 (1885–1962)로, 원자의 첫 양자화 모델을 구축했으며 코펜하겐에 있는 자신의 연구소에서 양자 역학의 정통 해석을 형성했다. 보어는 물리학이 자연 그 자체가 아니라 우리가 자연에 대해 말할 수 있는 것에 관한 것이며, 상보적인 설명, 즉 파동과 입자가 모두 필요하며 상호 배타적이라고 주장했다. 그는 아인슈타인과 30년 동안 그 이론이 완전한지 여부를 두고 논쟁을 벌였다. بتنقيح صورة رذرفورد في عام 1913 من خلال تكميم المدارات؛ إذ لا يمكن للإلكترونات شغل سوى مستويات طاقة محددة، والقفز بينها عن طريق امتصاص أو انبعاث حزم ثابتة من الضوء. ونموذج بور هو الذي يُدرَّس لمعظم الناس في المدارات المدرسية: أهليلجات أنيقة حول نقطة مركزية، مثل نظام شمسي مصغر. وهو نموذج خاطئ في تفاصيله. وفي غضون خمسة عشر عاماً، تم استبداله بميكانيكا الكم، حيث لا يكون الإلكترون كرة صغيرة على مسار، بل موجة احتمالية قائمة؛ أي سحابة، غالباً ما تكون مفصصة أو معقدة، تصف المكان الذي يُرجح العثور فيه على الجسيم إذا بحثت عنه. مدار 1s لذرة الهيدروجين هو كرة غائمة؛ ومدارات 2p تبدو كأثقال اليد؛ أما مدارات d و f فتبدو كباقات ورد لشخص يحاول مجاملة كيميائي.

ما بقي من رذرفورد وبور هو الهندسة الأساسية. النواة صغيرة وثقيلة. والإلكترونات منتشرة وخفيفة. والمساحة بينهما فارغة بأي معنى كلاسيكي، رغم أن نظرية المجال الكمي تعقّد حتى هذا، إذ تملأ الفراغ بزبد من الجسيمات الافتراضية التي تومض وجوداً وعدماً على طاقة مستعارة.

ما لا نعرفه حتى الآن

نحن لا نعرف حقاً ماهية الإلكترون. فهو لا يملك حجماً قابلاً للقياس؛ فقد دفعت التجارب في سيرن الحد الأقصى للحجم إلى أقل من 10⁻¹⁸ متر، وقد يكون نقطة حقيقية. جسيم نقطي بكتلة وشحنة هو شيء لم تكن الفيزياء مرتاحة معه تماماً قط.

نحن لا نعرف لماذا تأخذ كتل الجسيمات الأساسية القيم التي تتخذها. الإلكترون أخف من البروتون بنحو 1836 مرة، ولا أحد يستطيع استنتاج تلك النسبة من المبادئ الأولى. إنه، في الوقت الحالي، رقم تقيسه وتدوّنه.

نحن لا نعرف ما إذا كان البروتون نفسه مستقراً. تتنبأ النظريات الموحدة العظمى بأنه يجب أن يتحلل في نهاية المطاف، مع عمر نصف أطول من عمر الكون بمعامل يبلغ حوالي 10²². لقد راقبت تجارب في مناجم عميقة خزانات مياه لعقود دون رؤية تحلل واحد. قد يكون الفراغ أكثر خلوّاً مما نعتقد.

لو قمت بضغط أنوية كل ذرة في كل إنسان حي اليوم، وأزلت كل المساحة الفاصلة، فإننا نحن الثمانية مليارات سنناسب بسهولة داخل مكعب سكر. وسيزن هذا المكعب تقريباً نفس وزن جبل صغير. العالم الذي تجلس فيه متماسك بفعل "الرفض".

Em 1909, um estudante de pós-graduação em Manchester disparou partículas alfa contra uma folha de ouro e observou, perplexo, enquanto uma em cada oito mil ricocheteava diretamente para trás. O resultado destruiu o modelo de matéria predominante e substituiu-o por algo mais estranho.

A experiência foi ideia de Ernest Rutherford×PersonErnest RutherfordNew Zealand-born physicist (1871–1937) who spent most of his career in Britain, first at Manchester and later at the Cavendish in Cambridge. He won the 1908 Nobel Prize in Chemistry for work on radioactivity, then promptly did his most famous physics: the 1911 nuclear model of the atom, and later the first deliberate transmutation of one element into another. Famously plain-spoken and loud; reportedly capable of fogging photographic plates with his voice alone.新西兰裔物理学家（1871—1937），职业生涯大部分时间在英国度过，先后任职于曼彻斯特大学和剑桥大学卡文迪许实验室。因放射性研究荣获1908年诺贝尔化学奖，此后旋即完成其最重要的物理学成就：1911年提出原子核模型，以及后来首次实现人工元素嬗变。为人以直率著称，声音洪亮，据闻其嗓音之强足以使照相底片曝光。Físico nacido en Nueva Zelanda (1871-1937) que desarrolló la mayor parte de su carrera en Gran Bretaña, primero en Mánchester y más tarde en el Cavendish de Cambridge. Obtuvo el Premio Nobel de Química de 1908 por sus investigaciones sobre la radiactividad, tras lo cual realizó su aportación física más célebre: el modelo nuclear del átomo (1911) y, posteriormente, la primera transmutación deliberada de un elemento en otro. Proverbialmente llano de trato y de voz estentórea; según se cuenta, era capaz de velar placas fotográficas con la sola potencia de su voz.فيزيائي وُلد في نيوزيلندا (1871–1937)، قضى معظم مسيرته المهنية في بريطانيا؛ أولاً في مانشستر ثم في مختبر كافنديش بكامبريدج. حاز جائزة نوبل في الكيمياء عام 1908 عن أبحاثه في النشاط الإشعاعي، ثم أنجز في أعقابها مباشرةً أبرز إسهاماته الفيزيائية: النموذج النووي للذرة عام 1911، ولاحقاً أول تحويل متعمد لعنصر إلى عنصر آخر. اشتُهر بصراحته وعلوّ صوته؛ إذ يُروى أنه كان قادراً على تضبيب الألواح الفوتوغرافية بصوته وحده.Físico nascido na Nova Zelândia (1871–1937) que passou a maior parte de sua carreira na Grã-Bretanha, primeiro em Manchester e posteriormente no Laboratório Cavendish, em Cambridge. Recebeu o Prémio Nobel de Química de 1908 pelos trabalhos sobre radioatividade, aos quais se seguiram suas contribuições mais célebres à física: o modelo nuclear do átomo, em 1911, e a primeira transmutação deliberada de um elemento em outro. Célebre pela franqueza e pelo volume de voz; conta-se que era capaz de velar chapas fotográficas unicamente com a própria voz.न्यूज़ीलैंड में जन्मे भौतिकशास्त्री (1871–1937), जिन्होंने अपने कार्यकाल का अधिकांश भाग ब्रिटेन में व्यतीत किया — पहले मैनचेस्टर में और बाद में कैम्ब्रिज की कैवेंडिश प्रयोगशाला में। रेडियोधर्मिता पर किए गए कार्य के लिए उन्हें 1908 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार प्राप्त हुआ, जिसके तुरंत बाद उन्होंने अपनी सर्वाधिक प्रसिद्ध भौतिकीय उपलब्धियाँ अर्जित कीं: 1911 का परमाणु का नाभिकीय मॉडल, और तत्पश्चात् एक तत्व का दूसरे तत्व में प्रथम सायास रूपांतरण। वे अपनी स्पष्टवादिता और ऊँची आवाज़ के लिए सुविख्यात थे; कहा जाता है कि वे अकेले अपनी आवाज़ से ही फ़ोटोग्राफ़िक प्लेटों को धुंधला करने में सक्षम थे।Fisikawan kelahiran Selandia Baru (1871–1937) yang menghabiskan sebagian besar kariernya di Britania, pertama di Manchester dan kemudian di Cavendish, Cambridge. Ia meraih Hadiah Nobel Kimia 1908 atas penelitiannya tentang radioaktivitas, lalu segera menyelesaikan karya fisikanya yang paling masyhur: model nuklir atom pada 1911, dan kemudian transmutasi pertama yang disengaja dari satu unsur ke unsur lain. Terkenal bertutur kata lugas dan bersuara keras; konon suaranya saja mampu mengaburkan pelat fotografis.Physicien né en Nouvelle-Zélande (1871–1937), qui passa l'essentiel de sa carrière en Grande-Bretagne, d'abord à Manchester puis au Cavendish de Cambridge. Il remporta le prix Nobel de chimie de 1908 pour ses travaux sur la radioactivité, avant d'accomplir bientôt ses contributions les plus célèbres à la physique : le modèle nucléaire de l'atome en 1911, puis la première transmutation délibérée d'un élément en un autre. Réputé pour son franc-parler et sa voix tonitruante ; on lui prêtait la capacité de voiler des plaques photographiques de sa seule voix.アーネスト・ラザフォード（1871年－1937年）。ニュージーランド生まれの物理学者。キャリアの大半をイギリスで過ごし、マンチェスター大学、のちにケンブリッジ大学キャヴェンディッシュ研究所に在籍した。放射能に関する研究により1908年のノーベル化学賞を受賞。その後、最も重要な物理学的業績として、1911年に原子の核模型を提唱し、さらに後年には人類初の人工核変換（ある元素から別の元素への意図的な変換）を実現した。率直な物言いと大きな声で知られ、その声だけで写真乾板を感光させることができたとも伝えられる。Физик, уроженец Новой Зеландии (1871–1937), большую часть карьеры проведший в Великобритании — сначала в Манчестере, затем в Кавендишской лаборатории в Кембридже. Лауреат Нобелевской премии по химии 1908 года за работы по радиоактивности; вслед за тем совершил наиболее прославленные открытия в физике: ядерную модель атома (1911) и первую намеренную трансмутацию одного элемента в другой. Был широко известен прямолинейностью суждений и громогласностью; по некоторым свидетельствам, мог засвечивать фотографические пластинки одним своим голосом.In Neuseeland geborener Physiker (1871–1937), der den Großteil seiner Laufbahn in Großbritannien verbrachte, zunächst in Manchester, später am Cavendish Laboratory in Cambridge. 1908 erhielt er den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeiten zur Radioaktivität; kurz darauf folgten seine bekanntesten physikalischen Leistungen: das Kernmodell des Atoms (1911) sowie die erste bewusst herbeigeführte Transmutation eines Elements in ein anderes. Für seine direkte Art und laute Stimme berühmt; er soll Fotoplatten allein mit seiner Stimme verschleiert haben.뉴질랜드 출신의 물리학자(1871~1937). 연구 경력의 대부분을 영국에서 보냈으며, 처음에는 맨체스터, 이후에는 케임브리지의 캐번디시 연구소에서 활동하였다. 방사능 연구로 1908년 노벨 화학상을 수상한 뒤, 가장 저명한 물리학적 업적을 남겼는데, 1911년 원자의 핵 모형을 제안하였으며 이후 한 원소에서 다른 원소로의 최초 인위적 핵변환을 실현하였다. 직설적이고 목소리가 큰 것으로 유명하였으며, 그 목소리만으로도 사진 건판을 감광시킬 수 있었다고 전해진다., mas as mãos eram de Hans Geiger×PersonHans GeigerGerman physicist (1882–1945) who worked under Rutherford at Manchester from 1907 and helped run the alpha-scattering experiments that revealed the nucleus. He is better remembered for the radiation counter he developed in 1908 and refined with Walther Müller in 1928, which made ionising radiation audible as clicks and gave the world a folk-instrument for detecting the invisible.德国物理学家（1882—1945），1907年起在曼彻斯特跟随卢瑟福工作，参与主持了揭示原子核存在的α粒子散射实验。他更为人熟知的成就是1908年研制的辐射计数器，并于1928年与瓦尔特·米勒合作加以改进；该仪器将电离辐射转化为可听见的咔嗒声，成为举世公认的探测不可见辐射的标志性装置。Físico alemán (1882–1945) que trabajó bajo las órdenes de Rutherford en Mánchester a partir de 1907 y colaboró en los experimentos de dispersión de partículas alfa que revelaron la existencia del núcleo atómico. Es más conocido por el contador de radiación que desarrolló en 1908 y perfeccionó junto con Walther Müller en 1928, el cual hacía audible la radiación ionizante en forma de clics y proporcionó al mundo un instrumento popular para detectar lo invisible.فيزيائي ألماني (1882–1945) عمل في كنف رذرفورد بمانشستر منذ عام 1907، وأسهم في إجراء تجارب تشتُّت جسيمات ألفا التي كشفت عن النواة الذرية. غير أنه اشتُهر أكثر بالعداد الإشعاعي الذي طوّره عام 1908 ثم نقّحه مع فالتر مولر عام 1928، وهو الجهاز الذي جعل الإشعاع المُؤيِّن مسموعاً على شكل نقرات متقطعة، ووهب العالَم أداةً شعبية للكشف عن غير المرئي.Físico alemão (1882–1945) que trabalhou sob a orientação de Rutherford em Manchester a partir de 1907 e colaborou na condução dos experimentos de dispersão de partículas alfa que revelaram a existência do núcleo atômico. É mais lembrado pelo contador de radiação que desenvolveu em 1908 e aperfeiçoou com Walther Müller em 1928, o qual tornava a radiação ionizante audível sob a forma de cliques e deu ao mundo um instrumento popular para a detecção do invisível.जर्मन भौतिकविद् (1882–1945), जिन्होंने 1907 से मैनचेस्टर में रदरफोर्ड के अधीन कार्य किया और उन अल्फा-प्रकीर्णन प्रयोगों के संचालन में सहयोग दिया जिन्होंने परमाणु नाभिक का उद्घाटन किया। वे उस विकिरण गणित्र के लिए अधिक जाने जाते हैं जिसे उन्होंने 1908 में विकसित किया और 1928 में वाल्टर मूलर के साथ परिष्कृत किया; इस यंत्र ने आयनकारी विकिरण को क्लिक ध्वनियों के रूप में श्रव्य बनाया और विश्व को अदृश्य की संसूचना हेतु एक लोक-यंत्र प्रदान किया।Fisikawan Jerman (1882–1945) yang bekerja di bawah bimbingan Rutherford di Manchester sejak 1907 dan turut menjalankan eksperimen hamburan alfa yang mengungkap inti atom. Ia lebih dikenal berkat pencacah radiasi yang dikembangkannya pada 1908 dan disempurnakan bersama Walther Müller pada 1928, yang menjadikan radiasi pengion terdengar sebagai bunyi klik dan menghadirkan kepada dunia sebuah instrumen rakyat untuk mendeteksi hal yang tak kasat mata.Physicien allemand (1882–1945) qui travailla sous la direction de Rutherford à Manchester à partir de 1907 et contribua à la conduite des expériences de diffusion des particules alpha qui révélèrent le noyau atomique. Il est davantage connu pour le compteur de rayonnement qu'il mit au point en 1908 et perfectionna avec Walther Müller en 1928, lequel rendait le rayonnement ionisant audible sous forme de clics et offrit au monde un instrument populaire pour détecter l'invisible.ドイツの物理学者（1882–1945）。1907年よりマンチェスターのラザフォードのもとで研究に従事し、原子核の存在を明らかにしたアルファ粒子散乱実験の遂行に貢献した。より広く知られているのは1908年に開発した放射線計数管であり、1928年にはヴァルター・ミュラーと協力してこれを改良した。同装置は電離放射線をクリック音として可聴化し、目に見えない放射線を検出する器具として広く世界に普及した。Немецкий физик (1882–1945), работавший под руководством Резерфорда в Манчестере с 1907 года и участвовавший в проведении экспериментов по рассеянию альфа-частиц, которые привели к открытию атомного ядра. Большую известность ему принёс счётчик излучения, разработанный в 1908 году и усовершенствованный совместно с Вальтером Мюллером в 1928 году: прибор преобразует ионизирующее излучение в слышимые щелчки и стал общедоступным инструментом для обнаружения невидимого.Deutscher Physiker (1882–1945), der ab 1907 unter Rutherford in Manchester arbeitete und an den Alphastreuungsexperimenten beteiligt war, die den Atomkern aufdeckten. Bekannter ist er für das Strahlungsdetektionsgerät, das er 1908 entwickelte und 1928 gemeinsam mit Walther Müller verfeinerte; es macht ionisierende Strahlung als Klicken hörbar und lieferte der Welt ein volkstümliches Instrument zum Nachweis des Unsichtbaren.1882년에서 1945년까지 생존한 독일의 물리학자로, 1907년부터 맨체스터에서 러더퍼드 밑에 재직하며 원자핵의 존재를 밝혀낸 알파 입자 산란 실험을 공동으로 수행하였다. 그러나 그는 1908년 개발하고 1928년 발터 뮐러와 함께 개량한 방사선 계수기로 더욱 널리 알려져 있다. 이 계수기는 이온화 방사선을 클릭음으로 가청화하여, 눈에 보이지 않는 것을 탐지하는 도구를 세상에 선사하였다. e de um estudante universitário de vinte anos chamado Ernest Marsden×PersonErnest MarsdenEnglish-born physicist (1889–1970) who was a twenty-year-old undergraduate when Rutherford asked him whether any alpha particles might bounce back from a metal foil. The expected answer was no; the actual answer rewrote atomic physics. Marsden later emigrated to New Zealand, where he ran the country's scientific establishment for most of the mid-twentieth century and was knighted in 1958.英国出生的物理学家（1889—1970），年仅二十岁、尚在读本科时，卢瑟福询问他是否有α粒子会从金属箔上反弹回来。预期的答案是否定的；而实验结果却改写了原子物理学。马斯登后来移居新西兰，在二十世纪中叶的大部分时间里主持该国的科学事业，并于1958年获封爵士。Físico de origen inglés (1889–1970) que era un estudiante universitario de veinte años cuando Rutherford le preguntó si alguna partícula alfa podría rebotar al incidir sobre una lámina metálica. La respuesta esperada era negativa; la respuesta real reescribió la física atómica. Marsden emigró posteriormente a Nueva Zelanda, donde dirigió el establishment científico del país durante gran parte del siglo XX y fue nombrado caballero en 1958.عالم فيزياء من مواليد إنجلترا (1889–1970)، كان طالبًا جامعيًا في العشرين من عمره حين سأله رذرفورد عمّا إذا كانت ثمة جسيمات ألفا قد ترتد للخلف من رقيقة معدنية. كانت الإجابة المتوقعة بالنفي؛ غير أن الإجابة الفعلية أعادت كتابة الفيزياء الذرية من أساسها. هاجر مارسدن لاحقًا إلى نيوزيلندا، حيث أدار المؤسسة العلمية في البلاد طوال معظم منتصف القرن العشرين، ومُنح لقب الفارسية عام 1958.Físico nascido na Inglaterra (1889–1970) que era um estudante universitário de vinte anos quando Rutherford lhe perguntou se alguma partícula alfa poderia ser defletida para trás por uma folha metálica. A resposta esperada era não; a resposta real reescreveu a física atômica. Marsden emigrou posteriormente para a Nova Zelândia, onde dirigiu o estabelecimento científico do país durante a maior parte de meados do século XX e foi agraciado com o título de cavaleiro em 1958.अंग्रेज़ी मूल के भौतिकशास्त्री (1889–1970), जो बीस वर्ष के स्नातक छात्र थे जब रदरफ़ोर्ड ने उनसे पूछा कि क्या कोई ऐल्फ़ा कण धातु की पन्नी से वापस उछल सकते हैं। अपेक्षित उत्तर नकारात्मक था; वास्तविक उत्तर ने परमाणु भौतिकी को पुनर्लिखित कर दिया। मार्सडेन बाद में न्यूज़ीलैंड चले गए, जहाँ उन्होंने बीसवीं शताब्दी के मध्य के अधिकांश काल में देश की वैज्ञानिक संस्था का संचालन किया और 1958 में उन्हें नाइट की उपाधि प्रदान की गई।Fisikawan kelahiran Inggris (1889–1970) yang masih menjadi mahasiswa tingkat pertama berusia dua puluh tahun ketika Rutherford bertanya kepadanya apakah partikel alfa dapat memantul kembali dari lempengan logam. Jawaban yang diperkirakan adalah tidak; jawaban sesungguhnya menuliskan ulang fisika atom. Marsden kemudian beremigrasi ke Selandia Baru, tempat ia mengelola lembaga ilmiah negara itu selama sebagian besar pertengahan abad kedua puluh dan dianugerahi gelar ksatria pada 1958.Physicien britannique (1889–1970) qui, étudiant de vingt ans, se vit demander par Rutherford si des particules alpha pourraient éventuellement rebondir sur une feuille métallique. La réponse attendue était non ; la réponse réelle reécrivit la physique atomique. Marsden émigra par la suite en Nouvelle-Zélande, où il dirigea l'établissement scientifique du pays pendant la majeure partie du milieu du XX^e siècle et fut fait chevalier en 1958.アーネスト・マースデン（1889–1970）は英国生まれの物理学者。ラザフォードから「金属箔にアルファ粒子が跳ね返ることがあるか」と問われたとき、まだ20歳の学部生であった。予想される答えは否であったが、実際の結果は原子物理学を根底から書き換えた。マースデンはその後ニュージーランドに移住し、20世紀中葉の大半にわたって同国の科学行政を主導、1958年にはナイト爵位を授与された。Физик английского происхождения (1889–1970), который был двадцатилетним студентом, когда Резерфорд спросил его, не могут ли некоторые альфа-частицы отражаться назад от металлической фольги. Ожидаемый ответ был отрицательным; реальный ответ перекроил атомную физику. Впоследствии Марсден эмигрировал в Новую Зеландию, где руководил научным сообществом страны на протяжении большей части середины двадцатого века и был удостоен рыцарского звания в 1958 году.In England geborener Physiker (1889–1970), der als zwanzigjähriger Student von Rutherford gefragt wurde, ob Alphateilchen von einer Metallfolie zurückprallen könnten. Die erwartete Antwort lautete Nein; die tatsächliche schrieb die Atomphysik um. Marsden emigrierte später nach Neuseeland, wo er über weite Teile der Mitte des 20. Jahrhunderts das Wissenschaftswesen des Landes leitete und 1958 den Ritterschlag erhielt.영국 태생의 물리학자(1889–1970)로, 스무 살의 학부생이던 시절 러더퍼드로부터 금속 박막에서 알파 입자가 튕겨 돌아올 수 있는지를 묻는 질문을 받았다. 예상되는 답은 '아니오'였으나, 실제 답은 원자물리학을 다시 쓰는 결과를 낳았다. 마스든은 이후 뉴질랜드로 이주하여 20세기 중반 대부분의 기간 동안 동국의 과학계를 이끌었으며, 1958년에 기사 작위를 받았다.. Em uma sala escura na Universidade de Manchester, eles se sentaram por horas diante de um microscópio, contando minúsculas cintilações em uma tela de sulfeto de zinco, à medida que partículas alfa de uma fonte de rádio atingiam uma folha de ouro de quatro dez milésimos de milímetro de espessura. A teoria dominante da época era o pudim de passas de J. J. Thomson: os átomos eram esferas difusas de carga positiva cravejadas de elétrons, como passas em um bolo. As partículas alfa deveriam ter atravessado com apenas o mais leve desvio.

A maioria delas atravessou. Mas uma pequena e obstinada fração voltou. Rutherford disse mais tarde que era como se você tivesse disparado um projétil naval de quinze polegadas contra uma folha de papel de seda e ele tivesse ricocheteado e atingido você. Em 1911, ele tinha a explicação. Quase toda a massa de um átomo tinha que estar concentrada em um minúsculo corpo central, denso e com carga positiva, com os elétrons em algum lugar fora dele. Ele chamou o corpo central de núcleo.

Os números, uma vez que as pessoas os calcularam, eram absurdos. Um átomo de hidrogênio é aproximadamente 100.000 vezes mais largo que seu núcleo. Se você aumentasse o núcleo para o tamanho de uma bola de gude e o colocasse no ponto central de um campo de futebol, o elétron mais próximo seria um grão de poeira em algum lugar além das arquibancadas. Tudo o que existe entre eles é vácuo. Em volume, o átomo é 99,9999999999 por cento espaço vazio — um número com tantos noves que a abreviação usual não faz justiça.

O que 'tocar' realmente é

Isso levanta um problema óbvio. Se os átomos são, em sua maioria, nada, por que o chão sustenta você? Por que um martelo amassa um polegar? A resposta é que você nunca, em qualquer sentido significativo, tocou em nada. Quando a ponta do seu dedo encontra uma mesa, as nuvens de elétrons na superfície da sua pele se aproximam das nuvens de elétrons na superfície da madeira. Cargas iguais se repelem. A força cresce acentuadamente, aproximadamente com o inverso do quadrado da distância, até superar os músculos que empurram sua mão para baixo. A sensação que você chama de contato é o campo eletromagnético de um conjunto de átomos se recusando a deixar que outro conjunto se aproxime.

Existe uma segunda razão, mais sutil. Os elétrons são férmions, e os férmions obedecem ao Pauli exclusion principle×ConceptPauli exclusion principleA rule of quantum mechanics, formulated by Wolfgang Pauli in 1925, stating that no two identical fermions — electrons, protons, neutrons and their kin — can occupy the same quantum state simultaneously. It is the reason atoms have shell structure rather than collapsing into their ground state, the reason chemistry exists, and the reason a kilogram of lead does not shrink to the size of a pinhead under its own gravity.量子力学的一条基本规则，由沃尔夫冈·泡利于1925年提出，指出没有两个相同的费米子——电子、质子、中子及其同类——能够同时占据相同的量子态。正是由于这一规则，原子才具有壳层结构，而非坍缩至基态；正是由于这一规则，化学才得以存在；也正是由于这一规则，一千克铅不会在自身引力作用下收缩至针头大小。Un principio de la mecánica cuántica, formulado por Wolfgang Pauli en 1925, que establece que dos fermiones idénticos —electrones, protones, neutrones y partículas afines— no pueden ocupar simultáneamente el mismo estado cuántico. Es la razón por la que los átomos presentan estructura de capas en lugar de colapsar a su estado fundamental, la razón por la que existe la química y la razón por la que un kilogramo de plomo no se comprime hasta el tamaño de una cabeza de alfiler bajo su propio peso.مبدأ من مبادئ ميكانيكا الكم، صاغه فولفغانغ باولي عام 1925، ينصّ على أنه لا يمكن لفرميونين متطابقين — كالإلكترونات والبروتونات والنيوترونات وما شاكلها — أن يشغلا الحالةَ الكمية ذاتها في آنٍ واحد. وهو السبب في أن الذرات تتخذ بنيةً قشريةً بدلاً من أن تنهار إلى حالتها الأساسية، والسبب في وجود الكيمياء أصلاً، والسبب في أن كيلوغراماً من الرصاص لا يتقلّص إلى حجم رأس الدبوس تحت وطأة جاذبيته الذاتية.Um princípio da mecânica quântica, formulado por Wolfgang Pauli em 1925, que estabelece que dois férmions idênticos — elétrons, prótons, nêutrons e partículas afins — não podem ocupar simultaneamente o mesmo estado quântico. É a razão pela qual os átomos possuem estrutura em camadas em vez de colapsarem para o estado fundamental, a razão pela qual a química existe e a razão pela qual um quilograma de chumbo não se reduz ao tamanho de uma cabeça de alfinete sob a ação de sua própria gravidade.क्वांटम यांत्रिकी का एक नियम, जिसे वोल्फगांग पाउली ने 1925 में प्रतिपादित किया, जिसके अनुसार कोई भी दो समरूप फ़र्मिऑन — इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और उनके सजातीय कण — एक साथ एक ही क्वांटम अवस्था में नहीं रह सकते। यही कारण है कि परमाणुओं में कोश-संरचना होती है न कि वे अपनी निम्नतम अवस्था में संकुचित हो जाते हैं, यही कारण है कि रसायन विज्ञान का अस्तित्व है, और यही कारण है कि सीसे का एक किलोग्राम अपने ही गुरुत्व के अधीन सुई की नोक के आकार तक नहीं सिकुड़ जाता।Sebuah kaidah mekanika kuantum, yang dirumuskan oleh Wolfgang Pauli pada tahun 1925, yang menyatakan bahwa tidak ada dua fermion identik — elektron, proton, neutron, dan sejenisnya — yang dapat menempati keadaan kuantum yang sama secara bersamaan. Kaidah inilah yang menjadi alasan atom memiliki struktur kulit alih-alih runtuh ke keadaan dasarnya, alasan kimia ada, dan alasan sekeping timbal seberat satu kilogram tidak menyusut hingga sebesar kepala jarum karena gravitasinya sendiri.Un principe de la mécanique quantique, formulé par Wolfgang Pauli en 1925, stipulant qu'aucun fermion identique — électrons, protons, neutrons et particules apparentées — ne peut occuper simultanément le même état quantique. C'est ce principe qui confère aux atomes leur structure en couches plutôt que de les laisser s'effondrer dans leur état fondamental, qui rend la chimie possible, et qui empêche un kilogramme de plomb de se contracter jusqu'à la taille d'une tête d'épingle sous l'effet de sa propre gravité.パウリの排他原理は、1925年にヴォルフガング・パウリが定式化した量子力学の法則であり、電子・陽子・中性子をはじめとする同種フェルミオンが同一の量子状態を同時に占めることはできないと述べる。原子が基底状態へ崩壊することなく殻構造を持つのも、化学が成立するのも、また1キログラムの鉛が自重によって針の頭ほどの大きさに収縮しないのも、いずれもこの原理に由来する。Принцип запрета Паули — правило квантовой механики, сформулированное Вольфгангом Паули в 1925 году, согласно которому никакие два одинаковых фермиона — электроны, протоны, нейтроны и родственные им частицы — не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии. Именно этот принцип обусловливает оболочечную структуру атомов вместо коллапса в основное состояние, определяет само существование химии и препятствует тому, чтобы килограмм свинца сжался до размеров булавочной головки под действием собственной гравитации.Ein Grundsatz der Quantenmechanik, 1925 von Wolfgang Pauli formuliert, der besagt, dass keine zwei identischen Fermionen – Elektronen, Protonen, Neutronen und verwandte Teilchen – gleichzeitig denselben Quantenzustand einnehmen können. Er ist der Grund dafür, dass Atome eine Schalenstruktur aufweisen, anstatt in ihren Grundzustand zu kollabieren, der Grund dafür, dass Chemie existiert, und der Grund dafür, dass ein Kilogramm Blei unter seiner eigenen Schwerkraft nicht auf die Größe eines Stecknadelkopfes schrumpft.1925년 볼프강 파울리가 정립한 양자역학의 원리로, 전자·양성자·중성자 및 그 동류를 포함하는 동일한 페르미온 두 개는 동시에 같은 양자 상태를 점유할 수 없다고 규정한다. 원자가 바닥 상태로 붕괴하지 않고 껍질 구조를 가지는 이유, 화학이 존재하는 이유, 그리고 1킬로그램의 납 덩어리가 자체 중력에 의해 바늘 끝만 한 크기로 수축하지 않는 이유가 모두 이 원리에 있다.: dois deles não podem ocupar o mesmo estado quântico no mesmo lugar. Aperte dois átomos com força suficiente e os elétrons teriam que compartilhar estados, o que eles não farão. O princípio de exclusão é o que dá volume à matéria. Sem ele, uma colher de chá de qualquer coisa pesaria o mesmo que uma colher de chá de estrela de nêutrons.

Onde os elétrons não estão

Niels Bohr×PersonNiels BohrDanish physicist (1885–1962) who built the first quantised model of the atom and, from his institute in Copenhagen, shaped the orthodox interpretation of quantum mechanics. Bohr argued that physics is about what we can say about nature, not what nature is, and that complementary descriptions — wave and particle — are both necessary and mutually exclusive. He sparred with Einstein for thirty years over whether the theory was complete.丹麦物理学家（1885—1962年），建立了第一个量子化原子模型，并在其哥本哈根的研究所确立了量子力学的正统诠释。玻尔认为，物理学关乎我们能对自然界说什么，而非自然界本身是什么；互补描述，即波和粒子，既是必需的又是互斥的。他与爱因斯坦就该理论是否完备的问题争论了三十年。Físico danés (1885–1962) que construyó el primer modelo cuantizado del átomo y, desde su instituto en Copenhague, dio forma a la interpretación ortodoxa de la mecánica cuántica. Bohr argumentó que la física trata sobre lo que podemos decir de la naturaleza, no sobre lo que la naturaleza es, y que las descripciones complementarias —onda y partícula— son a la vez necesarias y mutuamente excluyentes. Discutió con Einstein durante treinta años sobre si la teoría estaba completa.فيزيائي دنماركي (1885-1962) بنى أول نموذج كمي للذرة، ومن خلال معهده في كوبنهاغن، صاغ التفسير الأرثوذكسي لميكانيكا الكم. جادل بور بأن الفيزياء تدور حول ما يمكننا قوله عن الطبيعة، لا عن ماهيتها، وأن الأوصاف المتكاملة — الموجة والجسيم — ضرورية ومتنافية بشكل متبادل في آن واحد. تناظر مع أينشتاين لمدة ثلاثين عامًا حول اكتمال النظرية.Físico dinamarquês (1885–1962) que construiu o primeiro modelo quantizado do átomo e, a partir de seu instituto em Copenhague, moldou a interpretação ortodoxa da mecânica quântica. Bohr argumentou que a física trata do que podemos dizer sobre a natureza, não do que a natureza é, e que descrições complementares — onda e partícula — são ambas necessárias e mutuamente exclusivas. Ele debateu com Einstein durante trinta anos sobre se a teoria estava completa.डेनिश भौतिक विज्ञानी (1885–1962) जिन्होंने परमाणु का पहला क्वांटाइज़्ड मॉडल बनाया और, कोपेनहेगन में अपने संस्थान से, क्वांटम यांत्रिकी की रूढ़िवादी व्याख्या को आकार दिया। बोर ने तर्क दिया कि भौतिकी इस बारे में है कि हम प्रकृति के बारे में क्या कह सकते हैं, न कि प्रकृति क्या है, और यह कि पूरक विवरण — तरंग और कण — दोनों आवश्यक और परस्पर अनन्य हैं। उन्होंने तीस वर्षों तक आइंस्टीन के साथ इस बात पर बहस की कि क्या यह सिद्धांत पूर्ण था।Fisikawan Denmark (1885–1962) yang membangun model atom terkuantisasi pertama dan, dari institutnya di Kopenhagen, membentuk interpretasi ortodoks mekanika kuantum. Bohr berpendapat bahwa fisika adalah tentang apa yang bisa kita katakan tentang alam, bukan tentang apa alam itu sendiri, dan bahwa deskripsi komplementer — gelombang dan partikel — keduanya diperlukan dan saling eksklusif. Ia berdebat dengan Einstein selama tiga puluh tahun mengenai apakah teori tersebut lengkap.Niels Bohr, physicus Danicus (annis 1885–1962), qui primum atomi modellum quantizatum elaboravit et, ex instituto suo Hafniae, interpretationem orthodoxam mechanicae quanticae formavit. Bohr contendit physicam versari in eo quod de natura dicere possumus, non in eo quod natura est, atque descriptiones complementarias, scilicet undae et particulae, et necessarias et invicem se excludentes esse. Cum Einstein per triginta annos disputavit utrum theoria perfecta esset an minime.デンマークの物理学者（1885年–1962年）。最初の量子化された原子模型を構築し、コペンハーゲンの研究所で量子力学の正統的解釈を形成した。ボーアは、物理学は自然そのものが何であるかではなく、自然について我々が何を語れるかに関わるものであり、また、相補的な記述（波と粒子）はどちらも必要不可欠であり、かつ相互に排他的であると主張した。彼は30年間にわたり、その理論が完全であるかどうかについてアインシュタインと論争を繰り広げた。Датский физик (1885–1962), создавший первую квантованную модель атома и, работая в своём институте в Копенгагене, сформировавший ортодоксальную интерпретацию квантовой механики. Бор утверждал, что физика занимается тем, что мы можем сказать о природе, а не тем, чем природа является на самом деле, и что комплементарные описания — волновое и корпускулярное — являются как необходимыми, так и взаимоисключающими. Он в течение тридцати лет полемизировал с Эйнштейном о том, является ли теория полной.Dänischer Physiker (1885–1962), der das erste quantisierte Atommodell entwickelte und von seinem Institut in Kopenhagen aus die orthodoxe Interpretation der Quantenmechanik prägte. Bohr vertrat die Ansicht, dass sich die Physik damit befasst, was wir über die Natur aussagen können, nicht was die Natur ist, und dass komplementäre Beschreibungen – Welle und Teilchen – sowohl notwendig als auch einander ausschließend sind. Er setzte sich dreißig Jahre lang mit Einstein darüber auseinander, ob die Theorie vollständig sei.덴마크 물리학자 (1885–1962)로, 원자의 첫 양자화 모델을 구축했으며 코펜하겐에 있는 자신의 연구소에서 양자 역학의 정통 해석을 형성했다. 보어는 물리학이 자연 그 자체가 아니라 우리가 자연에 대해 말할 수 있는 것에 관한 것이며, 상보적인 설명, 즉 파동과 입자가 모두 필요하며 상호 배타적이라고 주장했다. 그는 아인슈타인과 30년 동안 그 이론이 완전한지 여부를 두고 논쟁을 벌였다. refinou a imagem de Rutherford em 1913 ao quantizar as órbitas — os elétrons só podiam ocupar níveis de energia específicos, saltando entre eles ao absorver ou emitir pacotes fixos de luz. O modelo de Bohr é aquele que a maioria das pessoas aprende na escola: elipses elegantes ao redor de um ponto central, como um minúsculo sistema solar. Ele está errado nos detalhes. Em quinze anos, foi substituído pela mecânica quântica, na qual o elétron não é uma pequena bola em uma pista, mas uma onda estacionária de probabilidade — uma nuvem, muitas vezes com lóbulos ou nós, descrevendo onde a partícula provavelmente será encontrada se você olhar. O orbital 1s do átomo de hidrogênio é uma esfera difusa; os orbitais 2p são halteres; os orbitais d e f parecem buquês de alguém tentando impressionar um químico.

O que sobreviveu de Rutherford e Bohr é a geometria básica. O núcleo é pequeno e pesado. Os elétrons são difusos e leves. O espaço entre eles é, em qualquer sentido clássico, vazio, embora a teoria quântica de campos complique até isso, povoando o vácuo com uma espuma de partículas virtuais que surgem e desaparecem da existência com energia emprestada.

O que ainda não sabemos

Nós realmente não sabemos o que é um elétron. Ele não tem tamanho mensurável; experimentos no CERN empurraram o limite superior para baixo de 10⁻¹⁸ metros, e ele pode ser um ponto verdadeiro. Uma partícula pontual com massa e carga é algo com o qual a física nunca se sentiu inteiramente confortável.

Não sabemos por que as massas das partículas fundamentais assumem os valores que assumem. O elétron é cerca de 1.836 vezes mais leve que o próton, e ninguém consegue derivar essa proporção a partir de princípios fundamentais. É, por enquanto, um número que você mede e anota.

Não sabemos se o próton em si é estável. As grandes teorias unificadas preveem que ele deveria eventualmente decair, com uma meia-vida maior que a idade do universo por um fator de cerca de 10²². Experimentos em minas profundas observaram tanques de água por décadas sem ver um único decaimento. A vacuidade pode ser ainda mais vazia do que pensamos.

Se você comprimisse os núcleos de cada átomo de cada ser humano vivo hoje, removendo todo o espaço interveniente, os oito bilhões de nós caberiam confortavelmente dentro de um cubo de açúcar. O cubo pesaria aproximadamente o mesmo que uma pequena montanha. O mundo em que você está sentado é mantido unido por uma recusa.

१९०९ में मैनचेस्टर के एक स्नातक छात्र ने सोने की पन्नी पर अल्फा कणों की बौछार की और भौचक्का होकर देखा कि हर आठ हजार में से एक कण सीधे वापस टकराकर लौट आया। इस परिणाम ने पदार्थ के प्रचलित मॉडल को ध्वस्त कर दिया और उसकी जगह एक अधिक रहस्यमयी स्वरूप ने ले ली।

यह प्रयोग Ernest Rutherford×PersonErnest RutherfordNew Zealand-born physicist (1871–1937) who spent most of his career in Britain, first at Manchester and later at the Cavendish in Cambridge. He won the 1908 Nobel Prize in Chemistry for work on radioactivity, then promptly did his most famous physics: the 1911 nuclear model of the atom, and later the first deliberate transmutation of one element into another. Famously plain-spoken and loud; reportedly capable of fogging photographic plates with his voice alone.新西兰裔物理学家（1871—1937），职业生涯大部分时间在英国度过，先后任职于曼彻斯特大学和剑桥大学卡文迪许实验室。因放射性研究荣获1908年诺贝尔化学奖，此后旋即完成其最重要的物理学成就：1911年提出原子核模型，以及后来首次实现人工元素嬗变。为人以直率著称，声音洪亮，据闻其嗓音之强足以使照相底片曝光。Físico nacido en Nueva Zelanda (1871-1937) que desarrolló la mayor parte de su carrera en Gran Bretaña, primero en Mánchester y más tarde en el Cavendish de Cambridge. Obtuvo el Premio Nobel de Química de 1908 por sus investigaciones sobre la radiactividad, tras lo cual realizó su aportación física más célebre: el modelo nuclear del átomo (1911) y, posteriormente, la primera transmutación deliberada de un elemento en otro. Proverbialmente llano de trato y de voz estentórea; según se cuenta, era capaz de velar placas fotográficas con la sola potencia de su voz.فيزيائي وُلد في نيوزيلندا (1871–1937)، قضى معظم مسيرته المهنية في بريطانيا؛ أولاً في مانشستر ثم في مختبر كافنديش بكامبريدج. حاز جائزة نوبل في الكيمياء عام 1908 عن أبحاثه في النشاط الإشعاعي، ثم أنجز في أعقابها مباشرةً أبرز إسهاماته الفيزيائية: النموذج النووي للذرة عام 1911، ولاحقاً أول تحويل متعمد لعنصر إلى عنصر آخر. اشتُهر بصراحته وعلوّ صوته؛ إذ يُروى أنه كان قادراً على تضبيب الألواح الفوتوغرافية بصوته وحده.Físico nascido na Nova Zelândia (1871–1937) que passou a maior parte de sua carreira na Grã-Bretanha, primeiro em Manchester e posteriormente no Laboratório Cavendish, em Cambridge. Recebeu o Prémio Nobel de Química de 1908 pelos trabalhos sobre radioatividade, aos quais se seguiram suas contribuições mais célebres à física: o modelo nuclear do átomo, em 1911, e a primeira transmutação deliberada de um elemento em outro. Célebre pela franqueza e pelo volume de voz; conta-se que era capaz de velar chapas fotográficas unicamente com a própria voz.न्यूज़ीलैंड में जन्मे भौतिकशास्त्री (1871–1937), जिन्होंने अपने कार्यकाल का अधिकांश भाग ब्रिटेन में व्यतीत किया — पहले मैनचेस्टर में और बाद में कैम्ब्रिज की कैवेंडिश प्रयोगशाला में। रेडियोधर्मिता पर किए गए कार्य के लिए उन्हें 1908 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार प्राप्त हुआ, जिसके तुरंत बाद उन्होंने अपनी सर्वाधिक प्रसिद्ध भौतिकीय उपलब्धियाँ अर्जित कीं: 1911 का परमाणु का नाभिकीय मॉडल, और तत्पश्चात् एक तत्व का दूसरे तत्व में प्रथम सायास रूपांतरण। वे अपनी स्पष्टवादिता और ऊँची आवाज़ के लिए सुविख्यात थे; कहा जाता है कि वे अकेले अपनी आवाज़ से ही फ़ोटोग्राफ़िक प्लेटों को धुंधला करने में सक्षम थे।Fisikawan kelahiran Selandia Baru (1871–1937) yang menghabiskan sebagian besar kariernya di Britania, pertama di Manchester dan kemudian di Cavendish, Cambridge. Ia meraih Hadiah Nobel Kimia 1908 atas penelitiannya tentang radioaktivitas, lalu segera menyelesaikan karya fisikanya yang paling masyhur: model nuklir atom pada 1911, dan kemudian transmutasi pertama yang disengaja dari satu unsur ke unsur lain. Terkenal bertutur kata lugas dan bersuara keras; konon suaranya saja mampu mengaburkan pelat fotografis.Physicien né en Nouvelle-Zélande (1871–1937), qui passa l'essentiel de sa carrière en Grande-Bretagne, d'abord à Manchester puis au Cavendish de Cambridge. Il remporta le prix Nobel de chimie de 1908 pour ses travaux sur la radioactivité, avant d'accomplir bientôt ses contributions les plus célèbres à la physique : le modèle nucléaire de l'atome en 1911, puis la première transmutation délibérée d'un élément en un autre. Réputé pour son franc-parler et sa voix tonitruante ; on lui prêtait la capacité de voiler des plaques photographiques de sa seule voix.アーネスト・ラザフォード（1871年－1937年）。ニュージーランド生まれの物理学者。キャリアの大半をイギリスで過ごし、マンチェスター大学、のちにケンブリッジ大学キャヴェンディッシュ研究所に在籍した。放射能に関する研究により1908年のノーベル化学賞を受賞。その後、最も重要な物理学的業績として、1911年に原子の核模型を提唱し、さらに後年には人類初の人工核変換（ある元素から別の元素への意図的な変換）を実現した。率直な物言いと大きな声で知られ、その声だけで写真乾板を感光させることができたとも伝えられる。Физик, уроженец Новой Зеландии (1871–1937), большую часть карьеры проведший в Великобритании — сначала в Манчестере, затем в Кавендишской лаборатории в Кембридже. Лауреат Нобелевской премии по химии 1908 года за работы по радиоактивности; вслед за тем совершил наиболее прославленные открытия в физике: ядерную модель атома (1911) и первую намеренную трансмутацию одного элемента в другой. Был широко известен прямолинейностью суждений и громогласностью; по некоторым свидетельствам, мог засвечивать фотографические пластинки одним своим голосом.In Neuseeland geborener Physiker (1871–1937), der den Großteil seiner Laufbahn in Großbritannien verbrachte, zunächst in Manchester, später am Cavendish Laboratory in Cambridge. 1908 erhielt er den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeiten zur Radioaktivität; kurz darauf folgten seine bekanntesten physikalischen Leistungen: das Kernmodell des Atoms (1911) sowie die erste bewusst herbeigeführte Transmutation eines Elements in ein anderes. Für seine direkte Art und laute Stimme berühmt; er soll Fotoplatten allein mit seiner Stimme verschleiert haben.뉴질랜드 출신의 물리학자(1871~1937). 연구 경력의 대부분을 영국에서 보냈으며, 처음에는 맨체스터, 이후에는 케임브리지의 캐번디시 연구소에서 활동하였다. 방사능 연구로 1908년 노벨 화학상을 수상한 뒤, 가장 저명한 물리학적 업적을 남겼는데, 1911년 원자의 핵 모형을 제안하였으며 이후 한 원소에서 다른 원소로의 최초 인위적 핵변환을 실현하였다. 직설적이고 목소리가 큰 것으로 유명하였으며, 그 목소리만으로도 사진 건판을 감광시킬 수 있었다고 전해진다. का विचार था, लेकिन इसमें हाथ Hans Geiger×PersonHans GeigerGerman physicist (1882–1945) who worked under Rutherford at Manchester from 1907 and helped run the alpha-scattering experiments that revealed the nucleus. He is better remembered for the radiation counter he developed in 1908 and refined with Walther Müller in 1928, which made ionising radiation audible as clicks and gave the world a folk-instrument for detecting the invisible.德国物理学家（1882—1945），1907年起在曼彻斯特跟随卢瑟福工作，参与主持了揭示原子核存在的α粒子散射实验。他更为人熟知的成就是1908年研制的辐射计数器，并于1928年与瓦尔特·米勒合作加以改进；该仪器将电离辐射转化为可听见的咔嗒声，成为举世公认的探测不可见辐射的标志性装置。Físico alemán (1882–1945) que trabajó bajo las órdenes de Rutherford en Mánchester a partir de 1907 y colaboró en los experimentos de dispersión de partículas alfa que revelaron la existencia del núcleo atómico. Es más conocido por el contador de radiación que desarrolló en 1908 y perfeccionó junto con Walther Müller en 1928, el cual hacía audible la radiación ionizante en forma de clics y proporcionó al mundo un instrumento popular para detectar lo invisible.فيزيائي ألماني (1882–1945) عمل في كنف رذرفورد بمانشستر منذ عام 1907، وأسهم في إجراء تجارب تشتُّت جسيمات ألفا التي كشفت عن النواة الذرية. غير أنه اشتُهر أكثر بالعداد الإشعاعي الذي طوّره عام 1908 ثم نقّحه مع فالتر مولر عام 1928، وهو الجهاز الذي جعل الإشعاع المُؤيِّن مسموعاً على شكل نقرات متقطعة، ووهب العالَم أداةً شعبية للكشف عن غير المرئي.Físico alemão (1882–1945) que trabalhou sob a orientação de Rutherford em Manchester a partir de 1907 e colaborou na condução dos experimentos de dispersão de partículas alfa que revelaram a existência do núcleo atômico. É mais lembrado pelo contador de radiação que desenvolveu em 1908 e aperfeiçoou com Walther Müller em 1928, o qual tornava a radiação ionizante audível sob a forma de cliques e deu ao mundo um instrumento popular para a detecção do invisível.जर्मन भौतिकविद् (1882–1945), जिन्होंने 1907 से मैनचेस्टर में रदरफोर्ड के अधीन कार्य किया और उन अल्फा-प्रकीर्णन प्रयोगों के संचालन में सहयोग दिया जिन्होंने परमाणु नाभिक का उद्घाटन किया। वे उस विकिरण गणित्र के लिए अधिक जाने जाते हैं जिसे उन्होंने 1908 में विकसित किया और 1928 में वाल्टर मूलर के साथ परिष्कृत किया; इस यंत्र ने आयनकारी विकिरण को क्लिक ध्वनियों के रूप में श्रव्य बनाया और विश्व को अदृश्य की संसूचना हेतु एक लोक-यंत्र प्रदान किया।Fisikawan Jerman (1882–1945) yang bekerja di bawah bimbingan Rutherford di Manchester sejak 1907 dan turut menjalankan eksperimen hamburan alfa yang mengungkap inti atom. Ia lebih dikenal berkat pencacah radiasi yang dikembangkannya pada 1908 dan disempurnakan bersama Walther Müller pada 1928, yang menjadikan radiasi pengion terdengar sebagai bunyi klik dan menghadirkan kepada dunia sebuah instrumen rakyat untuk mendeteksi hal yang tak kasat mata.Physicien allemand (1882–1945) qui travailla sous la direction de Rutherford à Manchester à partir de 1907 et contribua à la conduite des expériences de diffusion des particules alpha qui révélèrent le noyau atomique. Il est davantage connu pour le compteur de rayonnement qu'il mit au point en 1908 et perfectionna avec Walther Müller en 1928, lequel rendait le rayonnement ionisant audible sous forme de clics et offrit au monde un instrument populaire pour détecter l'invisible.ドイツの物理学者（1882–1945）。1907年よりマンチェスターのラザフォードのもとで研究に従事し、原子核の存在を明らかにしたアルファ粒子散乱実験の遂行に貢献した。より広く知られているのは1908年に開発した放射線計数管であり、1928年にはヴァルター・ミュラーと協力してこれを改良した。同装置は電離放射線をクリック音として可聴化し、目に見えない放射線を検出する器具として広く世界に普及した。Немецкий физик (1882–1945), работавший под руководством Резерфорда в Манчестере с 1907 года и участвовавший в проведении экспериментов по рассеянию альфа-частиц, которые привели к открытию атомного ядра. Большую известность ему принёс счётчик излучения, разработанный в 1908 году и усовершенствованный совместно с Вальтером Мюллером в 1928 году: прибор преобразует ионизирующее излучение в слышимые щелчки и стал общедоступным инструментом для обнаружения невидимого.Deutscher Physiker (1882–1945), der ab 1907 unter Rutherford in Manchester arbeitete und an den Alphastreuungsexperimenten beteiligt war, die den Atomkern aufdeckten. Bekannter ist er für das Strahlungsdetektionsgerät, das er 1908 entwickelte und 1928 gemeinsam mit Walther Müller verfeinerte; es macht ionisierende Strahlung als Klicken hörbar und lieferte der Welt ein volkstümliches Instrument zum Nachweis des Unsichtbaren.1882년에서 1945년까지 생존한 독일의 물리학자로, 1907년부터 맨체스터에서 러더퍼드 밑에 재직하며 원자핵의 존재를 밝혀낸 알파 입자 산란 실험을 공동으로 수행하였다. 그러나 그는 1908년 개발하고 1928년 발터 뮐러와 함께 개량한 방사선 계수기로 더욱 널리 알려져 있다. 이 계수기는 이온화 방사선을 클릭음으로 가청화하여, 눈에 보이지 않는 것을 탐지하는 도구를 세상에 선사하였다. और बीस वर्षीय स्नातक Ernest Marsden×PersonErnest MarsdenEnglish-born physicist (1889–1970) who was a twenty-year-old undergraduate when Rutherford asked him whether any alpha particles might bounce back from a metal foil. The expected answer was no; the actual answer rewrote atomic physics. Marsden later emigrated to New Zealand, where he ran the country's scientific establishment for most of the mid-twentieth century and was knighted in 1958.英国出生的物理学家（1889—1970），年仅二十岁、尚在读本科时，卢瑟福询问他是否有α粒子会从金属箔上反弹回来。预期的答案是否定的；而实验结果却改写了原子物理学。马斯登后来移居新西兰，在二十世纪中叶的大部分时间里主持该国的科学事业，并于1958年获封爵士。Físico de origen inglés (1889–1970) que era un estudiante universitario de veinte años cuando Rutherford le preguntó si alguna partícula alfa podría rebotar al incidir sobre una lámina metálica. La respuesta esperada era negativa; la respuesta real reescribió la física atómica. Marsden emigró posteriormente a Nueva Zelanda, donde dirigió el establishment científico del país durante gran parte del siglo XX y fue nombrado caballero en 1958.عالم فيزياء من مواليد إنجلترا (1889–1970)، كان طالبًا جامعيًا في العشرين من عمره حين سأله رذرفورد عمّا إذا كانت ثمة جسيمات ألفا قد ترتد للخلف من رقيقة معدنية. كانت الإجابة المتوقعة بالنفي؛ غير أن الإجابة الفعلية أعادت كتابة الفيزياء الذرية من أساسها. هاجر مارسدن لاحقًا إلى نيوزيلندا، حيث أدار المؤسسة العلمية في البلاد طوال معظم منتصف القرن العشرين، ومُنح لقب الفارسية عام 1958.Físico nascido na Inglaterra (1889–1970) que era um estudante universitário de vinte anos quando Rutherford lhe perguntou se alguma partícula alfa poderia ser defletida para trás por uma folha metálica. A resposta esperada era não; a resposta real reescreveu a física atômica. Marsden emigrou posteriormente para a Nova Zelândia, onde dirigiu o estabelecimento científico do país durante a maior parte de meados do século XX e foi agraciado com o título de cavaleiro em 1958.अंग्रेज़ी मूल के भौतिकशास्त्री (1889–1970), जो बीस वर्ष के स्नातक छात्र थे जब रदरफ़ोर्ड ने उनसे पूछा कि क्या कोई ऐल्फ़ा कण धातु की पन्नी से वापस उछल सकते हैं। अपेक्षित उत्तर नकारात्मक था; वास्तविक उत्तर ने परमाणु भौतिकी को पुनर्लिखित कर दिया। मार्सडेन बाद में न्यूज़ीलैंड चले गए, जहाँ उन्होंने बीसवीं शताब्दी के मध्य के अधिकांश काल में देश की वैज्ञानिक संस्था का संचालन किया और 1958 में उन्हें नाइट की उपाधि प्रदान की गई।Fisikawan kelahiran Inggris (1889–1970) yang masih menjadi mahasiswa tingkat pertama berusia dua puluh tahun ketika Rutherford bertanya kepadanya apakah partikel alfa dapat memantul kembali dari lempengan logam. Jawaban yang diperkirakan adalah tidak; jawaban sesungguhnya menuliskan ulang fisika atom. Marsden kemudian beremigrasi ke Selandia Baru, tempat ia mengelola lembaga ilmiah negara itu selama sebagian besar pertengahan abad kedua puluh dan dianugerahi gelar ksatria pada 1958.Physicien britannique (1889–1970) qui, étudiant de vingt ans, se vit demander par Rutherford si des particules alpha pourraient éventuellement rebondir sur une feuille métallique. La réponse attendue était non ; la réponse réelle reécrivit la physique atomique. Marsden émigra par la suite en Nouvelle-Zélande, où il dirigea l'établissement scientifique du pays pendant la majeure partie du milieu du XX^e siècle et fut fait chevalier en 1958.アーネスト・マースデン（1889–1970）は英国生まれの物理学者。ラザフォードから「金属箔にアルファ粒子が跳ね返ることがあるか」と問われたとき、まだ20歳の学部生であった。予想される答えは否であったが、実際の結果は原子物理学を根底から書き換えた。マースデンはその後ニュージーランドに移住し、20世紀中葉の大半にわたって同国の科学行政を主導、1958年にはナイト爵位を授与された。Физик английского происхождения (1889–1970), который был двадцатилетним студентом, когда Резерфорд спросил его, не могут ли некоторые альфа-частицы отражаться назад от металлической фольги. Ожидаемый ответ был отрицательным; реальный ответ перекроил атомную физику. Впоследствии Марсден эмигрировал в Новую Зеландию, где руководил научным сообществом страны на протяжении большей части середины двадцатого века и был удостоен рыцарского звания в 1958 году.In England geborener Physiker (1889–1970), der als zwanzigjähriger Student von Rutherford gefragt wurde, ob Alphateilchen von einer Metallfolie zurückprallen könnten. Die erwartete Antwort lautete Nein; die tatsächliche schrieb die Atomphysik um. Marsden emigrierte später nach Neuseeland, wo er über weite Teile der Mitte des 20. Jahrhunderts das Wissenschaftswesen des Landes leitete und 1958 den Ritterschlag erhielt.영국 태생의 물리학자(1889–1970)로, 스무 살의 학부생이던 시절 러더퍼드로부터 금속 박막에서 알파 입자가 튕겨 돌아올 수 있는지를 묻는 질문을 받았다. 예상되는 답은 '아니오'였으나, 실제 답은 원자물리학을 다시 쓰는 결과를 낳았다. 마스든은 이후 뉴질랜드로 이주하여 20세기 중반 대부분의 기간 동안 동국의 과학계를 이끌었으며, 1958년에 기사 작위를 받았다. के लगे थे। मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के एक अंधेरे कमरे में, वे घंटों एक माइक्रोस्कोप के सामने बैठे रहते थे और जिंक सल्फाइड की स्क्रीन पर उन छोटी-छोटी चमकती हुई फुहारों (scintillations) को गिनते थे, जो रेडियम स्रोत से निकलने वाले अल्फा कणों के चार दस-हज़ारवें मिलीमीटर मोटी सोने की पन्नी से टकराने पर पैदा होती थीं। उस समय का प्रमुख सिद्धांत जे. जे. थॉमसन का 'प्लम पुडिंग' मॉडल था: परमाणु धनात्मक आवेश के विसरित गोले थे जिनमें इलेक्ट्रॉन वैसे ही धंसे थे जैसे केक में किशमिश। अल्फा कणों को बिना किसी विशेष झुकाव के सीधे निकल जाना चाहिए था।

उनमें से अधिकतर ऐसा ही करते भी थे। लेकिन एक छोटा, जिद्दी अंश वापस लौट आता था। रदरफोर्ड ने बाद में कहा था कि यह ऐसा था जैसे आपने टिशू पेपर की एक शीट पर पंद्रह इंच का नौसैनिक गोला दागा हो और वह वापस उछलकर आपको ही लग जाए। 1911 तक उनके पास इसका स्पष्टीकरण था। परमाणु का लगभग सारा द्रव्यमान एक छोटे से केंद्रीय निकाय में केंद्रित होना चाहिए था, जो घना और धनात्मक रूप से आवेशित हो, और इलेक्ट्रॉन उससे बाहर कहीं स्थित हों। उन्होंने उस केंद्रीय निकाय को नाभिक (nucleus) कहा।

आंकड़े, एक बार जब लोगों ने उन्हें समझा, तो बेतुके थे। एक हाइड्रोजन परमाणु अपने नाभिक से लगभग 1,00,000 गुना चौड़ा होता है। यदि आप नाभिक को एक कंचे के आकार का बना दें और उसे फुटबॉल के मैदान के केंद्र बिंदु पर रख दें, तो सबसे करीबी इलेक्ट्रॉन स्टैंड के बाहर कहीं धूल का एक कण होगा। बीच की हर चीज़ निर्वात है। आयतन के हिसाब से, परमाणु 99.9999999999 प्रतिशत खाली जगह है — एक ऐसी संख्या जिसमें इतने सारे नौ हैं कि सामान्य संक्षिप्त रूप भी इसे पूरी तरह व्यक्त नहीं कर पाता।

'स्पर्श' वास्तव में क्या है

यह एक स्पष्ट समस्या खड़ी करता है। यदि परमाणु अधिकतर कुछ भी नहीं हैं, तो फर्श आपको सहारा कैसे देता है? हथौड़ा अंगूठे पर चोट क्यों पहुँचाता है? उत्तर यह है कि आपने किसी भी सार्थक अर्थ में कभी किसी चीज़ को छुआ ही नहीं है। जब आपकी उंगलियों के पोर मेज से मिलते हैं, तो आपकी त्वचा की सतह पर मौजूद इलेक्ट्रॉन बादल लकड़ी की सतह के इलेक्ट्रॉन बादलों के करीब आते हैं। समान आवेश एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं। यह बल तेज़ी से बढ़ता है, लगभग दूरी के व्युत्क्रमानुपाती वर्ग के अनुसार, जब तक कि यह आपके हाथ को नीचे की ओर धकेलने वाली मांसपेशियों के बल पर भारी न पड़ जाए। जिसे आप स्पर्श कहते हैं, वह परमाणुओं के एक समूह का विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र है जो दूसरे समूह को और करीब आने देने से इनकार करता है।

इसका एक दूसरा, अधिक सूक्ष्म कारण भी है। इलेक्ट्रॉन फर्मिऑन हैं, और फर्मिऑन Pauli exclusion principle×ConceptPauli exclusion principleA rule of quantum mechanics, formulated by Wolfgang Pauli in 1925, stating that no two identical fermions — electrons, protons, neutrons and their kin — can occupy the same quantum state simultaneously. It is the reason atoms have shell structure rather than collapsing into their ground state, the reason chemistry exists, and the reason a kilogram of lead does not shrink to the size of a pinhead under its own gravity.量子力学的一条基本规则，由沃尔夫冈·泡利于1925年提出，指出没有两个相同的费米子——电子、质子、中子及其同类——能够同时占据相同的量子态。正是由于这一规则，原子才具有壳层结构，而非坍缩至基态；正是由于这一规则，化学才得以存在；也正是由于这一规则，一千克铅不会在自身引力作用下收缩至针头大小。Un principio de la mecánica cuántica, formulado por Wolfgang Pauli en 1925, que establece que dos fermiones idénticos —electrones, protones, neutrones y partículas afines— no pueden ocupar simultáneamente el mismo estado cuántico. Es la razón por la que los átomos presentan estructura de capas en lugar de colapsar a su estado fundamental, la razón por la que existe la química y la razón por la que un kilogramo de plomo no se comprime hasta el tamaño de una cabeza de alfiler bajo su propio peso.مبدأ من مبادئ ميكانيكا الكم، صاغه فولفغانغ باولي عام 1925، ينصّ على أنه لا يمكن لفرميونين متطابقين — كالإلكترونات والبروتونات والنيوترونات وما شاكلها — أن يشغلا الحالةَ الكمية ذاتها في آنٍ واحد. وهو السبب في أن الذرات تتخذ بنيةً قشريةً بدلاً من أن تنهار إلى حالتها الأساسية، والسبب في وجود الكيمياء أصلاً، والسبب في أن كيلوغراماً من الرصاص لا يتقلّص إلى حجم رأس الدبوس تحت وطأة جاذبيته الذاتية.Um princípio da mecânica quântica, formulado por Wolfgang Pauli em 1925, que estabelece que dois férmions idênticos — elétrons, prótons, nêutrons e partículas afins — não podem ocupar simultaneamente o mesmo estado quântico. É a razão pela qual os átomos possuem estrutura em camadas em vez de colapsarem para o estado fundamental, a razão pela qual a química existe e a razão pela qual um quilograma de chumbo não se reduz ao tamanho de uma cabeça de alfinete sob a ação de sua própria gravidade.क्वांटम यांत्रिकी का एक नियम, जिसे वोल्फगांग पाउली ने 1925 में प्रतिपादित किया, जिसके अनुसार कोई भी दो समरूप फ़र्मिऑन — इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और उनके सजातीय कण — एक साथ एक ही क्वांटम अवस्था में नहीं रह सकते। यही कारण है कि परमाणुओं में कोश-संरचना होती है न कि वे अपनी निम्नतम अवस्था में संकुचित हो जाते हैं, यही कारण है कि रसायन विज्ञान का अस्तित्व है, और यही कारण है कि सीसे का एक किलोग्राम अपने ही गुरुत्व के अधीन सुई की नोक के आकार तक नहीं सिकुड़ जाता।Sebuah kaidah mekanika kuantum, yang dirumuskan oleh Wolfgang Pauli pada tahun 1925, yang menyatakan bahwa tidak ada dua fermion identik — elektron, proton, neutron, dan sejenisnya — yang dapat menempati keadaan kuantum yang sama secara bersamaan. Kaidah inilah yang menjadi alasan atom memiliki struktur kulit alih-alih runtuh ke keadaan dasarnya, alasan kimia ada, dan alasan sekeping timbal seberat satu kilogram tidak menyusut hingga sebesar kepala jarum karena gravitasinya sendiri.Un principe de la mécanique quantique, formulé par Wolfgang Pauli en 1925, stipulant qu'aucun fermion identique — électrons, protons, neutrons et particules apparentées — ne peut occuper simultanément le même état quantique. C'est ce principe qui confère aux atomes leur structure en couches plutôt que de les laisser s'effondrer dans leur état fondamental, qui rend la chimie possible, et qui empêche un kilogramme de plomb de se contracter jusqu'à la taille d'une tête d'épingle sous l'effet de sa propre gravité.パウリの排他原理は、1925年にヴォルフガング・パウリが定式化した量子力学の法則であり、電子・陽子・中性子をはじめとする同種フェルミオンが同一の量子状態を同時に占めることはできないと述べる。原子が基底状態へ崩壊することなく殻構造を持つのも、化学が成立するのも、また1キログラムの鉛が自重によって針の頭ほどの大きさに収縮しないのも、いずれもこの原理に由来する。Принцип запрета Паули — правило квантовой механики, сформулированное Вольфгангом Паули в 1925 году, согласно которому никакие два одинаковых фермиона — электроны, протоны, нейтроны и родственные им частицы — не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии. Именно этот принцип обусловливает оболочечную структуру атомов вместо коллапса в основное состояние, определяет само существование химии и препятствует тому, чтобы килограмм свинца сжался до размеров булавочной головки под действием собственной гравитации.Ein Grundsatz der Quantenmechanik, 1925 von Wolfgang Pauli formuliert, der besagt, dass keine zwei identischen Fermionen – Elektronen, Protonen, Neutronen und verwandte Teilchen – gleichzeitig denselben Quantenzustand einnehmen können. Er ist der Grund dafür, dass Atome eine Schalenstruktur aufweisen, anstatt in ihren Grundzustand zu kollabieren, der Grund dafür, dass Chemie existiert, und der Grund dafür, dass ein Kilogramm Blei unter seiner eigenen Schwerkraft nicht auf die Größe eines Stecknadelkopfes schrumpft.1925년 볼프강 파울리가 정립한 양자역학의 원리로, 전자·양성자·중성자 및 그 동류를 포함하는 동일한 페르미온 두 개는 동시에 같은 양자 상태를 점유할 수 없다고 규정한다. 원자가 바닥 상태로 붕괴하지 않고 껍질 구조를 가지는 이유, 화학이 존재하는 이유, 그리고 1킬로그램의 납 덩어리가 자체 중력에 의해 바늘 끝만 한 크기로 수축하지 않는 이유가 모두 이 원리에 있다. का पालन करते हैं: उनमें से कोई भी दो इलेक्ट्रॉन एक ही जगह पर एक ही क्वांटम स्थिति में नहीं रह सकते। दो परमाणुओं को एक साथ इतना ज़ोर से दबाएँ कि इलेक्ट्रॉन को स्थितियाँ साझा करनी पड़ें, तो वे ऐसा नहीं करेंगे। अपवर्जन सिद्धांत ही पदार्थ को उसका स्थूल आकार देता है। इसके बिना, किसी भी चीज़ का एक चम्मच उतना ही भारी होता जितना कि न्यूट्रॉन तारे का एक चम्मच।

जहाँ इलेक्ट्रॉन नहीं हैं

Niels Bohr×PersonNiels BohrDanish physicist (1885–1962) who built the first quantised model of the atom and, from his institute in Copenhagen, shaped the orthodox interpretation of quantum mechanics. Bohr argued that physics is about what we can say about nature, not what nature is, and that complementary descriptions — wave and particle — are both necessary and mutually exclusive. He sparred with Einstein for thirty years over whether the theory was complete.丹麦物理学家（1885—1962年），建立了第一个量子化原子模型，并在其哥本哈根的研究所确立了量子力学的正统诠释。玻尔认为，物理学关乎我们能对自然界说什么，而非自然界本身是什么；互补描述，即波和粒子，既是必需的又是互斥的。他与爱因斯坦就该理论是否完备的问题争论了三十年。Físico danés (1885–1962) que construyó el primer modelo cuantizado del átomo y, desde su instituto en Copenhague, dio forma a la interpretación ortodoxa de la mecánica cuántica. Bohr argumentó que la física trata sobre lo que podemos decir de la naturaleza, no sobre lo que la naturaleza es, y que las descripciones complementarias —onda y partícula— son a la vez necesarias y mutuamente excluyentes. Discutió con Einstein durante treinta años sobre si la teoría estaba completa.فيزيائي دنماركي (1885-1962) بنى أول نموذج كمي للذرة، ومن خلال معهده في كوبنهاغن، صاغ التفسير الأرثوذكسي لميكانيكا الكم. جادل بور بأن الفيزياء تدور حول ما يمكننا قوله عن الطبيعة، لا عن ماهيتها، وأن الأوصاف المتكاملة — الموجة والجسيم — ضرورية ومتنافية بشكل متبادل في آن واحد. تناظر مع أينشتاين لمدة ثلاثين عامًا حول اكتمال النظرية.Físico dinamarquês (1885–1962) que construiu o primeiro modelo quantizado do átomo e, a partir de seu instituto em Copenhague, moldou a interpretação ortodoxa da mecânica quântica. Bohr argumentou que a física trata do que podemos dizer sobre a natureza, não do que a natureza é, e que descrições complementares — onda e partícula — são ambas necessárias e mutuamente exclusivas. Ele debateu com Einstein durante trinta anos sobre se a teoria estava completa.डेनिश भौतिक विज्ञानी (1885–1962) जिन्होंने परमाणु का पहला क्वांटाइज़्ड मॉडल बनाया और, कोपेनहेगन में अपने संस्थान से, क्वांटम यांत्रिकी की रूढ़िवादी व्याख्या को आकार दिया। बोर ने तर्क दिया कि भौतिकी इस बारे में है कि हम प्रकृति के बारे में क्या कह सकते हैं, न कि प्रकृति क्या है, और यह कि पूरक विवरण — तरंग और कण — दोनों आवश्यक और परस्पर अनन्य हैं। उन्होंने तीस वर्षों तक आइंस्टीन के साथ इस बात पर बहस की कि क्या यह सिद्धांत पूर्ण था।Fisikawan Denmark (1885–1962) yang membangun model atom terkuantisasi pertama dan, dari institutnya di Kopenhagen, membentuk interpretasi ortodoks mekanika kuantum. Bohr berpendapat bahwa fisika adalah tentang apa yang bisa kita katakan tentang alam, bukan tentang apa alam itu sendiri, dan bahwa deskripsi komplementer — gelombang dan partikel — keduanya diperlukan dan saling eksklusif. Ia berdebat dengan Einstein selama tiga puluh tahun mengenai apakah teori tersebut lengkap.Niels Bohr, physicus Danicus (annis 1885–1962), qui primum atomi modellum quantizatum elaboravit et, ex instituto suo Hafniae, interpretationem orthodoxam mechanicae quanticae formavit. Bohr contendit physicam versari in eo quod de natura dicere possumus, non in eo quod natura est, atque descriptiones complementarias, scilicet undae et particulae, et necessarias et invicem se excludentes esse. Cum Einstein per triginta annos disputavit utrum theoria perfecta esset an minime.デンマークの物理学者（1885年–1962年）。最初の量子化された原子模型を構築し、コペンハーゲンの研究所で量子力学の正統的解釈を形成した。ボーアは、物理学は自然そのものが何であるかではなく、自然について我々が何を語れるかに関わるものであり、また、相補的な記述（波と粒子）はどちらも必要不可欠であり、かつ相互に排他的であると主張した。彼は30年間にわたり、その理論が完全であるかどうかについてアインシュタインと論争を繰り広げた。Датский физик (1885–1962), создавший первую квантованную модель атома и, работая в своём институте в Копенгагене, сформировавший ортодоксальную интерпретацию квантовой механики. Бор утверждал, что физика занимается тем, что мы можем сказать о природе, а не тем, чем природа является на самом деле, и что комплементарные описания — волновое и корпускулярное — являются как необходимыми, так и взаимоисключающими. Он в течение тридцати лет полемизировал с Эйнштейном о том, является ли теория полной.Dänischer Physiker (1885–1962), der das erste quantisierte Atommodell entwickelte und von seinem Institut in Kopenhagen aus die orthodoxe Interpretation der Quantenmechanik prägte. Bohr vertrat die Ansicht, dass sich die Physik damit befasst, was wir über die Natur aussagen können, nicht was die Natur ist, und dass komplementäre Beschreibungen – Welle und Teilchen – sowohl notwendig als auch einander ausschließend sind. Er setzte sich dreißig Jahre lang mit Einstein darüber auseinander, ob die Theorie vollständig sei.덴마크 물리학자 (1885–1962)로, 원자의 첫 양자화 모델을 구축했으며 코펜하겐에 있는 자신의 연구소에서 양자 역학의 정통 해석을 형성했다. 보어는 물리학이 자연 그 자체가 아니라 우리가 자연에 대해 말할 수 있는 것에 관한 것이며, 상보적인 설명, 즉 파동과 입자가 모두 필요하며 상호 배타적이라고 주장했다. 그는 아인슈타인과 30년 동안 그 이론이 완전한지 여부를 두고 논쟁을 벌였다. ने 1913 में कक्षाओं को क्वांटाइज़ करके रदरफोर्ड के चित्र को स्पष्ट किया — इलेक्ट्रॉन केवल विशिष्ट ऊर्जा स्तरों पर ही रह सकते थे, और प्रकाश के निश्चित पैकेटों को अवशोषित या उत्सर्जित करके उनके बीच कूद सकते थे। बोहर मॉडल वही है जो स्कूल में ज़्यादातर लोगों को सिखाया जाता है: केंद्र में एक बिंदु के चारों ओर साफ-सुथरे अंडाकार रास्ते, जैसे कि एक छोटा सौर मंडल। यह विवरण में गलत है। पंद्रह वर्षों के भीतर इसे क्वांटम मैकेनिक्स द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया था, जिसमें इलेक्ट्रॉन एक ट्रैक पर चलने वाली छोटी गेंद नहीं, बल्कि प्रायिकता की एक स्थिर तरंग है — एक बादल, अक्सर पालियों वाला या गांठदार, जो यह बताता है कि यदि आप देखें तो कण के कहाँ पाए जाने की संभावना है। हाइड्रोजन परमाणु का 1s ऑर्बिटल एक धुंधला गोला है; 2p ऑर्बिटल डंबल की तरह हैं; और d तथा f ऑर्बिटल ऐसे दिखते हैं जैसे किसी ने रसायनज्ञ को खुश करने के लिए फूलों के गुलदस्ते सजाए हों।

रदरफोर्ड और बोहर से जो बचा रहा, वह बुनियादी ज्यामिति है। नाभिक छोटा और भारी होता है। इलेक्ट्रॉन विसरित और हल्के होते हैं। बीच की जगह किसी भी शास्त्रीय अर्थ में खाली है, हालाँकि क्वांटम फील्ड थ्योरी इसे और भी जटिल बना देती है, जो निर्वात को उधार ली गई ऊर्जा पर अस्तित्व में आने और गायब होने वाले आभासी कणों के झाग से भर देती है।

जो हम अभी भी नहीं जानते

हम वास्तव में नहीं जानते कि एक इलेक्ट्रॉन क्या है। इसका कोई मापने योग्य आकार नहीं है; सर्न (CERN) में हुए प्रयोगों ने इसकी ऊपरी सीमा को 10⁻¹⁸ मीटर से नीचे धकेल दिया है, और यह एक सच्चा बिंदु कण हो सकता है। द्रव्यमान और आवेश वाला एक बिंदु कण ऐसी चीज़ है जिसके साथ भौतिकी कभी पूरी तरह सहज नहीं रही है।

हम नहीं जानते कि मौलिक कणों का द्रव्यमान वैसा क्यों है जैसा है। इलेक्ट्रॉन प्रोटॉन से लगभग 1,836 गुना हल्का है, और कोई भी उस अनुपात को प्रथम सिद्धांतों (first principles) से व्युत्पन्न नहीं कर सकता। फिलहाल, यह एक ऐसी संख्या है जिसे आप मापते हैं और लिख लेते हैं।

हम नहीं जानते कि क्या प्रोटॉन स्वयं स्थिर है। ग्रैंड यूनिफाइड सिद्धांत भविष्यवाणी करते हैं कि इसे अंततः क्षय हो जाना चाहिए, जिसकी अर्ध-आयु (half-life) ब्रह्मांड की आयु से लगभग 10²² गुना अधिक है। गहरी खदानों में किए गए प्रयोगों ने दशकों तक पानी की टंकियों पर नज़र रखी है, लेकिन एक भी क्षय नहीं देखा है। यह रिक्त स्थान जितना हम सोचते हैं उससे कहीं अधिक खाली हो सकता है।

यदि आप आज जीवित प्रत्येक मानव के शरीर में मौजूद हर परमाणु के नाभिक को संकुचित कर दें, और उनके बीच की सारी खाली जगह को हटा दें, तो हम आठ अरब लोग आराम से चीनी के एक घन (sugar cube) के भीतर फिट हो जाएंगे। उस घन का वजन लगभग एक छोटे पहाड़ के बराबर होगा। जिस दुनिया में आप बैठे हैं, वह एक इनकार (refusal) द्वारा एक साथ टिकी हुई है।

Pada tahun 1909, seorang mahasiswa pascasarjana di Manchester menembakkan partikel alfa ke lembaran kertas emas dan menyaksikan, dengan bingung, bagaimana satu dari setiap delapan ribu partikel terpental balik. Hasil tersebut meruntuhkan model materi yang selama ini diyakini dan menggantinya dengan sesuatu yang lebih asing.

Eksperimen itu adalah gagasan Ernest Rutherford×PersonErnest RutherfordNew Zealand-born physicist (1871–1937) who spent most of his career in Britain, first at Manchester and later at the Cavendish in Cambridge. He won the 1908 Nobel Prize in Chemistry for work on radioactivity, then promptly did his most famous physics: the 1911 nuclear model of the atom, and later the first deliberate transmutation of one element into another. Famously plain-spoken and loud; reportedly capable of fogging photographic plates with his voice alone.新西兰裔物理学家（1871—1937），职业生涯大部分时间在英国度过，先后任职于曼彻斯特大学和剑桥大学卡文迪许实验室。因放射性研究荣获1908年诺贝尔化学奖，此后旋即完成其最重要的物理学成就：1911年提出原子核模型，以及后来首次实现人工元素嬗变。为人以直率著称，声音洪亮，据闻其嗓音之强足以使照相底片曝光。Físico nacido en Nueva Zelanda (1871-1937) que desarrolló la mayor parte de su carrera en Gran Bretaña, primero en Mánchester y más tarde en el Cavendish de Cambridge. Obtuvo el Premio Nobel de Química de 1908 por sus investigaciones sobre la radiactividad, tras lo cual realizó su aportación física más célebre: el modelo nuclear del átomo (1911) y, posteriormente, la primera transmutación deliberada de un elemento en otro. Proverbialmente llano de trato y de voz estentórea; según se cuenta, era capaz de velar placas fotográficas con la sola potencia de su voz.فيزيائي وُلد في نيوزيلندا (1871–1937)، قضى معظم مسيرته المهنية في بريطانيا؛ أولاً في مانشستر ثم في مختبر كافنديش بكامبريدج. حاز جائزة نوبل في الكيمياء عام 1908 عن أبحاثه في النشاط الإشعاعي، ثم أنجز في أعقابها مباشرةً أبرز إسهاماته الفيزيائية: النموذج النووي للذرة عام 1911، ولاحقاً أول تحويل متعمد لعنصر إلى عنصر آخر. اشتُهر بصراحته وعلوّ صوته؛ إذ يُروى أنه كان قادراً على تضبيب الألواح الفوتوغرافية بصوته وحده.Físico nascido na Nova Zelândia (1871–1937) que passou a maior parte de sua carreira na Grã-Bretanha, primeiro em Manchester e posteriormente no Laboratório Cavendish, em Cambridge. Recebeu o Prémio Nobel de Química de 1908 pelos trabalhos sobre radioatividade, aos quais se seguiram suas contribuições mais célebres à física: o modelo nuclear do átomo, em 1911, e a primeira transmutação deliberada de um elemento em outro. Célebre pela franqueza e pelo volume de voz; conta-se que era capaz de velar chapas fotográficas unicamente com a própria voz.न्यूज़ीलैंड में जन्मे भौतिकशास्त्री (1871–1937), जिन्होंने अपने कार्यकाल का अधिकांश भाग ब्रिटेन में व्यतीत किया — पहले मैनचेस्टर में और बाद में कैम्ब्रिज की कैवेंडिश प्रयोगशाला में। रेडियोधर्मिता पर किए गए कार्य के लिए उन्हें 1908 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार प्राप्त हुआ, जिसके तुरंत बाद उन्होंने अपनी सर्वाधिक प्रसिद्ध भौतिकीय उपलब्धियाँ अर्जित कीं: 1911 का परमाणु का नाभिकीय मॉडल, और तत्पश्चात् एक तत्व का दूसरे तत्व में प्रथम सायास रूपांतरण। वे अपनी स्पष्टवादिता और ऊँची आवाज़ के लिए सुविख्यात थे; कहा जाता है कि वे अकेले अपनी आवाज़ से ही फ़ोटोग्राफ़िक प्लेटों को धुंधला करने में सक्षम थे।Fisikawan kelahiran Selandia Baru (1871–1937) yang menghabiskan sebagian besar kariernya di Britania, pertama di Manchester dan kemudian di Cavendish, Cambridge. Ia meraih Hadiah Nobel Kimia 1908 atas penelitiannya tentang radioaktivitas, lalu segera menyelesaikan karya fisikanya yang paling masyhur: model nuklir atom pada 1911, dan kemudian transmutasi pertama yang disengaja dari satu unsur ke unsur lain. Terkenal bertutur kata lugas dan bersuara keras; konon suaranya saja mampu mengaburkan pelat fotografis.Physicien né en Nouvelle-Zélande (1871–1937), qui passa l'essentiel de sa carrière en Grande-Bretagne, d'abord à Manchester puis au Cavendish de Cambridge. Il remporta le prix Nobel de chimie de 1908 pour ses travaux sur la radioactivité, avant d'accomplir bientôt ses contributions les plus célèbres à la physique : le modèle nucléaire de l'atome en 1911, puis la première transmutation délibérée d'un élément en un autre. Réputé pour son franc-parler et sa voix tonitruante ; on lui prêtait la capacité de voiler des plaques photographiques de sa seule voix.アーネスト・ラザフォード（1871年－1937年）。ニュージーランド生まれの物理学者。キャリアの大半をイギリスで過ごし、マンチェスター大学、のちにケンブリッジ大学キャヴェンディッシュ研究所に在籍した。放射能に関する研究により1908年のノーベル化学賞を受賞。その後、最も重要な物理学的業績として、1911年に原子の核模型を提唱し、さらに後年には人類初の人工核変換（ある元素から別の元素への意図的な変換）を実現した。率直な物言いと大きな声で知られ、その声だけで写真乾板を感光させることができたとも伝えられる。Физик, уроженец Новой Зеландии (1871–1937), большую часть карьеры проведший в Великобритании — сначала в Манчестере, затем в Кавендишской лаборатории в Кембридже. Лауреат Нобелевской премии по химии 1908 года за работы по радиоактивности; вслед за тем совершил наиболее прославленные открытия в физике: ядерную модель атома (1911) и первую намеренную трансмутацию одного элемента в другой. Был широко известен прямолинейностью суждений и громогласностью; по некоторым свидетельствам, мог засвечивать фотографические пластинки одним своим голосом.In Neuseeland geborener Physiker (1871–1937), der den Großteil seiner Laufbahn in Großbritannien verbrachte, zunächst in Manchester, später am Cavendish Laboratory in Cambridge. 1908 erhielt er den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeiten zur Radioaktivität; kurz darauf folgten seine bekanntesten physikalischen Leistungen: das Kernmodell des Atoms (1911) sowie die erste bewusst herbeigeführte Transmutation eines Elements in ein anderes. Für seine direkte Art und laute Stimme berühmt; er soll Fotoplatten allein mit seiner Stimme verschleiert haben.뉴질랜드 출신의 물리학자(1871~1937). 연구 경력의 대부분을 영국에서 보냈으며, 처음에는 맨체스터, 이후에는 케임브리지의 캐번디시 연구소에서 활동하였다. 방사능 연구로 1908년 노벨 화학상을 수상한 뒤, 가장 저명한 물리학적 업적을 남겼는데, 1911년 원자의 핵 모형을 제안하였으며 이후 한 원소에서 다른 원소로의 최초 인위적 핵변환을 실현하였다. 직설적이고 목소리가 큰 것으로 유명하였으며, 그 목소리만으로도 사진 건판을 감광시킬 수 있었다고 전해진다., namun pengerjaannya dilakukan oleh Hans Geiger×PersonHans GeigerGerman physicist (1882–1945) who worked under Rutherford at Manchester from 1907 and helped run the alpha-scattering experiments that revealed the nucleus. He is better remembered for the radiation counter he developed in 1908 and refined with Walther Müller in 1928, which made ionising radiation audible as clicks and gave the world a folk-instrument for detecting the invisible.德国物理学家（1882—1945），1907年起在曼彻斯特跟随卢瑟福工作，参与主持了揭示原子核存在的α粒子散射实验。他更为人熟知的成就是1908年研制的辐射计数器，并于1928年与瓦尔特·米勒合作加以改进；该仪器将电离辐射转化为可听见的咔嗒声，成为举世公认的探测不可见辐射的标志性装置。Físico alemán (1882–1945) que trabajó bajo las órdenes de Rutherford en Mánchester a partir de 1907 y colaboró en los experimentos de dispersión de partículas alfa que revelaron la existencia del núcleo atómico. Es más conocido por el contador de radiación que desarrolló en 1908 y perfeccionó junto con Walther Müller en 1928, el cual hacía audible la radiación ionizante en forma de clics y proporcionó al mundo un instrumento popular para detectar lo invisible.فيزيائي ألماني (1882–1945) عمل في كنف رذرفورد بمانشستر منذ عام 1907، وأسهم في إجراء تجارب تشتُّت جسيمات ألفا التي كشفت عن النواة الذرية. غير أنه اشتُهر أكثر بالعداد الإشعاعي الذي طوّره عام 1908 ثم نقّحه مع فالتر مولر عام 1928، وهو الجهاز الذي جعل الإشعاع المُؤيِّن مسموعاً على شكل نقرات متقطعة، ووهب العالَم أداةً شعبية للكشف عن غير المرئي.Físico alemão (1882–1945) que trabalhou sob a orientação de Rutherford em Manchester a partir de 1907 e colaborou na condução dos experimentos de dispersão de partículas alfa que revelaram a existência do núcleo atômico. É mais lembrado pelo contador de radiação que desenvolveu em 1908 e aperfeiçoou com Walther Müller em 1928, o qual tornava a radiação ionizante audível sob a forma de cliques e deu ao mundo um instrumento popular para a detecção do invisível.जर्मन भौतिकविद् (1882–1945), जिन्होंने 1907 से मैनचेस्टर में रदरफोर्ड के अधीन कार्य किया और उन अल्फा-प्रकीर्णन प्रयोगों के संचालन में सहयोग दिया जिन्होंने परमाणु नाभिक का उद्घाटन किया। वे उस विकिरण गणित्र के लिए अधिक जाने जाते हैं जिसे उन्होंने 1908 में विकसित किया और 1928 में वाल्टर मूलर के साथ परिष्कृत किया; इस यंत्र ने आयनकारी विकिरण को क्लिक ध्वनियों के रूप में श्रव्य बनाया और विश्व को अदृश्य की संसूचना हेतु एक लोक-यंत्र प्रदान किया।Fisikawan Jerman (1882–1945) yang bekerja di bawah bimbingan Rutherford di Manchester sejak 1907 dan turut menjalankan eksperimen hamburan alfa yang mengungkap inti atom. Ia lebih dikenal berkat pencacah radiasi yang dikembangkannya pada 1908 dan disempurnakan bersama Walther Müller pada 1928, yang menjadikan radiasi pengion terdengar sebagai bunyi klik dan menghadirkan kepada dunia sebuah instrumen rakyat untuk mendeteksi hal yang tak kasat mata.Physicien allemand (1882–1945) qui travailla sous la direction de Rutherford à Manchester à partir de 1907 et contribua à la conduite des expériences de diffusion des particules alpha qui révélèrent le noyau atomique. Il est davantage connu pour le compteur de rayonnement qu'il mit au point en 1908 et perfectionna avec Walther Müller en 1928, lequel rendait le rayonnement ionisant audible sous forme de clics et offrit au monde un instrument populaire pour détecter l'invisible.ドイツの物理学者（1882–1945）。1907年よりマンチェスターのラザフォードのもとで研究に従事し、原子核の存在を明らかにしたアルファ粒子散乱実験の遂行に貢献した。より広く知られているのは1908年に開発した放射線計数管であり、1928年にはヴァルター・ミュラーと協力してこれを改良した。同装置は電離放射線をクリック音として可聴化し、目に見えない放射線を検出する器具として広く世界に普及した。Немецкий физик (1882–1945), работавший под руководством Резерфорда в Манчестере с 1907 года и участвовавший в проведении экспериментов по рассеянию альфа-частиц, которые привели к открытию атомного ядра. Большую известность ему принёс счётчик излучения, разработанный в 1908 году и усовершенствованный совместно с Вальтером Мюллером в 1928 году: прибор преобразует ионизирующее излучение в слышимые щелчки и стал общедоступным инструментом для обнаружения невидимого.Deutscher Physiker (1882–1945), der ab 1907 unter Rutherford in Manchester arbeitete und an den Alphastreuungsexperimenten beteiligt war, die den Atomkern aufdeckten. Bekannter ist er für das Strahlungsdetektionsgerät, das er 1908 entwickelte und 1928 gemeinsam mit Walther Müller verfeinerte; es macht ionisierende Strahlung als Klicken hörbar und lieferte der Welt ein volkstümliches Instrument zum Nachweis des Unsichtbaren.1882년에서 1945년까지 생존한 독일의 물리학자로, 1907년부터 맨체스터에서 러더퍼드 밑에 재직하며 원자핵의 존재를 밝혀낸 알파 입자 산란 실험을 공동으로 수행하였다. 그러나 그는 1908년 개발하고 1928년 발터 뮐러와 함께 개량한 방사선 계수기로 더욱 널리 알려져 있다. 이 계수기는 이온화 방사선을 클릭음으로 가청화하여, 눈에 보이지 않는 것을 탐지하는 도구를 세상에 선사하였다. dan seorang mahasiswa sarjana berusia dua puluh tahun bernama Ernest Marsden×PersonErnest MarsdenEnglish-born physicist (1889–1970) who was a twenty-year-old undergraduate when Rutherford asked him whether any alpha particles might bounce back from a metal foil. The expected answer was no; the actual answer rewrote atomic physics. Marsden later emigrated to New Zealand, where he ran the country's scientific establishment for most of the mid-twentieth century and was knighted in 1958.英国出生的物理学家（1889—1970），年仅二十岁、尚在读本科时，卢瑟福询问他是否有α粒子会从金属箔上反弹回来。预期的答案是否定的；而实验结果却改写了原子物理学。马斯登后来移居新西兰，在二十世纪中叶的大部分时间里主持该国的科学事业，并于1958年获封爵士。Físico de origen inglés (1889–1970) que era un estudiante universitario de veinte años cuando Rutherford le preguntó si alguna partícula alfa podría rebotar al incidir sobre una lámina metálica. La respuesta esperada era negativa; la respuesta real reescribió la física atómica. Marsden emigró posteriormente a Nueva Zelanda, donde dirigió el establishment científico del país durante gran parte del siglo XX y fue nombrado caballero en 1958.عالم فيزياء من مواليد إنجلترا (1889–1970)، كان طالبًا جامعيًا في العشرين من عمره حين سأله رذرفورد عمّا إذا كانت ثمة جسيمات ألفا قد ترتد للخلف من رقيقة معدنية. كانت الإجابة المتوقعة بالنفي؛ غير أن الإجابة الفعلية أعادت كتابة الفيزياء الذرية من أساسها. هاجر مارسدن لاحقًا إلى نيوزيلندا، حيث أدار المؤسسة العلمية في البلاد طوال معظم منتصف القرن العشرين، ومُنح لقب الفارسية عام 1958.Físico nascido na Inglaterra (1889–1970) que era um estudante universitário de vinte anos quando Rutherford lhe perguntou se alguma partícula alfa poderia ser defletida para trás por uma folha metálica. A resposta esperada era não; a resposta real reescreveu a física atômica. Marsden emigrou posteriormente para a Nova Zelândia, onde dirigiu o estabelecimento científico do país durante a maior parte de meados do século XX e foi agraciado com o título de cavaleiro em 1958.अंग्रेज़ी मूल के भौतिकशास्त्री (1889–1970), जो बीस वर्ष के स्नातक छात्र थे जब रदरफ़ोर्ड ने उनसे पूछा कि क्या कोई ऐल्फ़ा कण धातु की पन्नी से वापस उछल सकते हैं। अपेक्षित उत्तर नकारात्मक था; वास्तविक उत्तर ने परमाणु भौतिकी को पुनर्लिखित कर दिया। मार्सडेन बाद में न्यूज़ीलैंड चले गए, जहाँ उन्होंने बीसवीं शताब्दी के मध्य के अधिकांश काल में देश की वैज्ञानिक संस्था का संचालन किया और 1958 में उन्हें नाइट की उपाधि प्रदान की गई।Fisikawan kelahiran Inggris (1889–1970) yang masih menjadi mahasiswa tingkat pertama berusia dua puluh tahun ketika Rutherford bertanya kepadanya apakah partikel alfa dapat memantul kembali dari lempengan logam. Jawaban yang diperkirakan adalah tidak; jawaban sesungguhnya menuliskan ulang fisika atom. Marsden kemudian beremigrasi ke Selandia Baru, tempat ia mengelola lembaga ilmiah negara itu selama sebagian besar pertengahan abad kedua puluh dan dianugerahi gelar ksatria pada 1958.Physicien britannique (1889–1970) qui, étudiant de vingt ans, se vit demander par Rutherford si des particules alpha pourraient éventuellement rebondir sur une feuille métallique. La réponse attendue était non ; la réponse réelle reécrivit la physique atomique. Marsden émigra par la suite en Nouvelle-Zélande, où il dirigea l'établissement scientifique du pays pendant la majeure partie du milieu du XX^e siècle et fut fait chevalier en 1958.アーネスト・マースデン（1889–1970）は英国生まれの物理学者。ラザフォードから「金属箔にアルファ粒子が跳ね返ることがあるか」と問われたとき、まだ20歳の学部生であった。予想される答えは否であったが、実際の結果は原子物理学を根底から書き換えた。マースデンはその後ニュージーランドに移住し、20世紀中葉の大半にわたって同国の科学行政を主導、1958年にはナイト爵位を授与された。Физик английского происхождения (1889–1970), который был двадцатилетним студентом, когда Резерфорд спросил его, не могут ли некоторые альфа-частицы отражаться назад от металлической фольги. Ожидаемый ответ был отрицательным; реальный ответ перекроил атомную физику. Впоследствии Марсден эмигрировал в Новую Зеландию, где руководил научным сообществом страны на протяжении большей части середины двадцатого века и был удостоен рыцарского звания в 1958 году.In England geborener Physiker (1889–1970), der als zwanzigjähriger Student von Rutherford gefragt wurde, ob Alphateilchen von einer Metallfolie zurückprallen könnten. Die erwartete Antwort lautete Nein; die tatsächliche schrieb die Atomphysik um. Marsden emigrierte später nach Neuseeland, wo er über weite Teile der Mitte des 20. Jahrhunderts das Wissenschaftswesen des Landes leitete und 1958 den Ritterschlag erhielt.영국 태생의 물리학자(1889–1970)로, 스무 살의 학부생이던 시절 러더퍼드로부터 금속 박막에서 알파 입자가 튕겨 돌아올 수 있는지를 묻는 질문을 받았다. 예상되는 답은 '아니오'였으나, 실제 답은 원자물리학을 다시 쓰는 결과를 낳았다. 마스든은 이후 뉴질랜드로 이주하여 20세기 중반 대부분의 기간 동안 동국의 과학계를 이끌었으며, 1958년에 기사 작위를 받았다.. Di sebuah ruangan gelap di Universitas Manchester, mereka duduk berjam-jam di depan mikroskop, menghitung kilatan kecil pada layar seng sulfida saat partikel alfa dari sumber radium menumbuk lembaran emas setebal empat sepuluh-ribu milimeter. Teori yang mendominasi pada masa itu adalah puding prem J. J. Thomson: atom adalah bola-bola muatan positif yang menyebar dengan elektron-elektron yang tertanam di dalamnya, seperti kismis dalam kue. Partikel alfa seharusnya meluncur melewatinya dengan sedikit sekali defleksi.

Kebanyakan partikel memang meluncur demikian. Namun, sebagian kecil yang keras kepala justru memantul kembali. Rutherford kemudian mengatakan bahwa itu seolah-olah Anda menembakkan peluru meriam lima belas inci ke selembar tisu lalu peluru itu memantul kembali dan mengenai Anda. Pada tahun 1911, ia menemukan penjelasannya. Hampir seluruh massa atom harus terkonsentrasi pada badan pusat yang kecil, padat, dan bermuatan positif, dengan elektron-elektron berada di suatu tempat di luarnya. Ia menyebut badan pusat itu sebagai inti atom.

Angkanya, begitu orang-orang menghitungnya, sungguh tidak masuk akal. Sebuah atom hidrogen kira-kira 100.000 kali lebih lebar daripada inti atomnya. Jika Anda memperbesar inti atom tersebut hingga seukuran kelereng dan menempatkannya di titik tengah lapangan sepak bola, elektron terdekat hanyalah sebutir debu di suatu tempat jauh di luar tribun penonton. Segala sesuatu di antaranya adalah hampa. Berdasarkan volume, atom adalah 99,9999999999 persen ruang kosong — angka dengan begitu banyak angka sembilan sehingga penyebutan singkat yang lazim pun tidak mampu menggambarkannya.

Seperti apa sebenarnya 'menyentuh' itu

Hal ini menimbulkan masalah yang jelas. Jika atom sebagian besar adalah kehampaan, mengapa lantai bisa menopang Anda? Mengapa palu bisa membuat jempol lecet? Jawabannya adalah Anda belum pernah, dalam pengertian apa pun yang bermakna, menyentuh apa pun. Saat ujung jari Anda bertemu dengan meja, awan elektron di permukaan kulit Anda mendekati awan elektron di permukaan kayu. Muatan yang sama saling menolak. Gayanya tumbuh dengan tajam, kira-kira berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya, hingga akhirnya mengalahkan kekuatan otot yang mendorong tangan Anda ke bawah. Sensasi yang Anda sebut sebagai sentuhan adalah medan elektromagnetik dari satu kumpulan atom yang menolak untuk membiarkan kumpulan atom lainnya mendekat.

Ada alasan kedua yang lebih halus. Elektron adalah fermion, dan fermion mematuhi Pauli exclusion principle×ConceptPauli exclusion principleA rule of quantum mechanics, formulated by Wolfgang Pauli in 1925, stating that no two identical fermions — electrons, protons, neutrons and their kin — can occupy the same quantum state simultaneously. It is the reason atoms have shell structure rather than collapsing into their ground state, the reason chemistry exists, and the reason a kilogram of lead does not shrink to the size of a pinhead under its own gravity.量子力学的一条基本规则，由沃尔夫冈·泡利于1925年提出，指出没有两个相同的费米子——电子、质子、中子及其同类——能够同时占据相同的量子态。正是由于这一规则，原子才具有壳层结构，而非坍缩至基态；正是由于这一规则，化学才得以存在；也正是由于这一规则，一千克铅不会在自身引力作用下收缩至针头大小。Un principio de la mecánica cuántica, formulado por Wolfgang Pauli en 1925, que establece que dos fermiones idénticos —electrones, protones, neutrones y partículas afines— no pueden ocupar simultáneamente el mismo estado cuántico. Es la razón por la que los átomos presentan estructura de capas en lugar de colapsar a su estado fundamental, la razón por la que existe la química y la razón por la que un kilogramo de plomo no se comprime hasta el tamaño de una cabeza de alfiler bajo su propio peso.مبدأ من مبادئ ميكانيكا الكم، صاغه فولفغانغ باولي عام 1925، ينصّ على أنه لا يمكن لفرميونين متطابقين — كالإلكترونات والبروتونات والنيوترونات وما شاكلها — أن يشغلا الحالةَ الكمية ذاتها في آنٍ واحد. وهو السبب في أن الذرات تتخذ بنيةً قشريةً بدلاً من أن تنهار إلى حالتها الأساسية، والسبب في وجود الكيمياء أصلاً، والسبب في أن كيلوغراماً من الرصاص لا يتقلّص إلى حجم رأس الدبوس تحت وطأة جاذبيته الذاتية.Um princípio da mecânica quântica, formulado por Wolfgang Pauli em 1925, que estabelece que dois férmions idênticos — elétrons, prótons, nêutrons e partículas afins — não podem ocupar simultaneamente o mesmo estado quântico. É a razão pela qual os átomos possuem estrutura em camadas em vez de colapsarem para o estado fundamental, a razão pela qual a química existe e a razão pela qual um quilograma de chumbo não se reduz ao tamanho de uma cabeça de alfinete sob a ação de sua própria gravidade.क्वांटम यांत्रिकी का एक नियम, जिसे वोल्फगांग पाउली ने 1925 में प्रतिपादित किया, जिसके अनुसार कोई भी दो समरूप फ़र्मिऑन — इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और उनके सजातीय कण — एक साथ एक ही क्वांटम अवस्था में नहीं रह सकते। यही कारण है कि परमाणुओं में कोश-संरचना होती है न कि वे अपनी निम्नतम अवस्था में संकुचित हो जाते हैं, यही कारण है कि रसायन विज्ञान का अस्तित्व है, और यही कारण है कि सीसे का एक किलोग्राम अपने ही गुरुत्व के अधीन सुई की नोक के आकार तक नहीं सिकुड़ जाता।Sebuah kaidah mekanika kuantum, yang dirumuskan oleh Wolfgang Pauli pada tahun 1925, yang menyatakan bahwa tidak ada dua fermion identik — elektron, proton, neutron, dan sejenisnya — yang dapat menempati keadaan kuantum yang sama secara bersamaan. Kaidah inilah yang menjadi alasan atom memiliki struktur kulit alih-alih runtuh ke keadaan dasarnya, alasan kimia ada, dan alasan sekeping timbal seberat satu kilogram tidak menyusut hingga sebesar kepala jarum karena gravitasinya sendiri.Un principe de la mécanique quantique, formulé par Wolfgang Pauli en 1925, stipulant qu'aucun fermion identique — électrons, protons, neutrons et particules apparentées — ne peut occuper simultanément le même état quantique. C'est ce principe qui confère aux atomes leur structure en couches plutôt que de les laisser s'effondrer dans leur état fondamental, qui rend la chimie possible, et qui empêche un kilogramme de plomb de se contracter jusqu'à la taille d'une tête d'épingle sous l'effet de sa propre gravité.パウリの排他原理は、1925年にヴォルフガング・パウリが定式化した量子力学の法則であり、電子・陽子・中性子をはじめとする同種フェルミオンが同一の量子状態を同時に占めることはできないと述べる。原子が基底状態へ崩壊することなく殻構造を持つのも、化学が成立するのも、また1キログラムの鉛が自重によって針の頭ほどの大きさに収縮しないのも、いずれもこの原理に由来する。Принцип запрета Паули — правило квантовой механики, сформулированное Вольфгангом Паули в 1925 году, согласно которому никакие два одинаковых фермиона — электроны, протоны, нейтроны и родственные им частицы — не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии. Именно этот принцип обусловливает оболочечную структуру атомов вместо коллапса в основное состояние, определяет само существование химии и препятствует тому, чтобы килограмм свинца сжался до размеров булавочной головки под действием собственной гравитации.Ein Grundsatz der Quantenmechanik, 1925 von Wolfgang Pauli formuliert, der besagt, dass keine zwei identischen Fermionen – Elektronen, Protonen, Neutronen und verwandte Teilchen – gleichzeitig denselben Quantenzustand einnehmen können. Er ist der Grund dafür, dass Atome eine Schalenstruktur aufweisen, anstatt in ihren Grundzustand zu kollabieren, der Grund dafür, dass Chemie existiert, und der Grund dafür, dass ein Kilogramm Blei unter seiner eigenen Schwerkraft nicht auf die Größe eines Stecknadelkopfes schrumpft.1925년 볼프강 파울리가 정립한 양자역학의 원리로, 전자·양성자·중성자 및 그 동류를 포함하는 동일한 페르미온 두 개는 동시에 같은 양자 상태를 점유할 수 없다고 규정한다. 원자가 바닥 상태로 붕괴하지 않고 껍질 구조를 가지는 이유, 화학이 존재하는 이유, 그리고 1킬로그램의 납 덩어리가 자체 중력에 의해 바늘 끝만 한 크기로 수축하지 않는 이유가 모두 이 원리에 있다.: tidak ada dua elektron yang dapat menempati keadaan kuantum yang sama di tempat yang sama. Tekan dua atom bersama-sama cukup keras dan elektron-elektron itu harus berbagi keadaan, sesuatu yang tidak akan mereka lakukan. Prinsip eksklusi inilah yang memberikan massa pada materi. Tanpa prinsip ini, satu sendok teh benda apa pun akan memiliki berat yang sama dengan satu sendok teh bintang neutron.

Di mana elektron tidak berada

Niels Bohr×PersonNiels BohrDanish physicist (1885–1962) who built the first quantised model of the atom and, from his institute in Copenhagen, shaped the orthodox interpretation of quantum mechanics. Bohr argued that physics is about what we can say about nature, not what nature is, and that complementary descriptions — wave and particle — are both necessary and mutually exclusive. He sparred with Einstein for thirty years over whether the theory was complete.丹麦物理学家（1885—1962年），建立了第一个量子化原子模型，并在其哥本哈根的研究所确立了量子力学的正统诠释。玻尔认为，物理学关乎我们能对自然界说什么，而非自然界本身是什么；互补描述，即波和粒子，既是必需的又是互斥的。他与爱因斯坦就该理论是否完备的问题争论了三十年。Físico danés (1885–1962) que construyó el primer modelo cuantizado del átomo y, desde su instituto en Copenhague, dio forma a la interpretación ortodoxa de la mecánica cuántica. Bohr argumentó que la física trata sobre lo que podemos decir de la naturaleza, no sobre lo que la naturaleza es, y que las descripciones complementarias —onda y partícula— son a la vez necesarias y mutuamente excluyentes. Discutió con Einstein durante treinta años sobre si la teoría estaba completa.فيزيائي دنماركي (1885-1962) بنى أول نموذج كمي للذرة، ومن خلال معهده في كوبنهاغن، صاغ التفسير الأرثوذكسي لميكانيكا الكم. جادل بور بأن الفيزياء تدور حول ما يمكننا قوله عن الطبيعة، لا عن ماهيتها، وأن الأوصاف المتكاملة — الموجة والجسيم — ضرورية ومتنافية بشكل متبادل في آن واحد. تناظر مع أينشتاين لمدة ثلاثين عامًا حول اكتمال النظرية.Físico dinamarquês (1885–1962) que construiu o primeiro modelo quantizado do átomo e, a partir de seu instituto em Copenhague, moldou a interpretação ortodoxa da mecânica quântica. Bohr argumentou que a física trata do que podemos dizer sobre a natureza, não do que a natureza é, e que descrições complementares — onda e partícula — são ambas necessárias e mutuamente exclusivas. Ele debateu com Einstein durante trinta anos sobre se a teoria estava completa.डेनिश भौतिक विज्ञानी (1885–1962) जिन्होंने परमाणु का पहला क्वांटाइज़्ड मॉडल बनाया और, कोपेनहेगन में अपने संस्थान से, क्वांटम यांत्रिकी की रूढ़िवादी व्याख्या को आकार दिया। बोर ने तर्क दिया कि भौतिकी इस बारे में है कि हम प्रकृति के बारे में क्या कह सकते हैं, न कि प्रकृति क्या है, और यह कि पूरक विवरण — तरंग और कण — दोनों आवश्यक और परस्पर अनन्य हैं। उन्होंने तीस वर्षों तक आइंस्टीन के साथ इस बात पर बहस की कि क्या यह सिद्धांत पूर्ण था।Fisikawan Denmark (1885–1962) yang membangun model atom terkuantisasi pertama dan, dari institutnya di Kopenhagen, membentuk interpretasi ortodoks mekanika kuantum. Bohr berpendapat bahwa fisika adalah tentang apa yang bisa kita katakan tentang alam, bukan tentang apa alam itu sendiri, dan bahwa deskripsi komplementer — gelombang dan partikel — keduanya diperlukan dan saling eksklusif. Ia berdebat dengan Einstein selama tiga puluh tahun mengenai apakah teori tersebut lengkap.Niels Bohr, physicus Danicus (annis 1885–1962), qui primum atomi modellum quantizatum elaboravit et, ex instituto suo Hafniae, interpretationem orthodoxam mechanicae quanticae formavit. Bohr contendit physicam versari in eo quod de natura dicere possumus, non in eo quod natura est, atque descriptiones complementarias, scilicet undae et particulae, et necessarias et invicem se excludentes esse. Cum Einstein per triginta annos disputavit utrum theoria perfecta esset an minime.デンマークの物理学者（1885年–1962年）。最初の量子化された原子模型を構築し、コペンハーゲンの研究所で量子力学の正統的解釈を形成した。ボーアは、物理学は自然そのものが何であるかではなく、自然について我々が何を語れるかに関わるものであり、また、相補的な記述（波と粒子）はどちらも必要不可欠であり、かつ相互に排他的であると主張した。彼は30年間にわたり、その理論が完全であるかどうかについてアインシュタインと論争を繰り広げた。Датский физик (1885–1962), создавший первую квантованную модель атома и, работая в своём институте в Копенгагене, сформировавший ортодоксальную интерпретацию квантовой механики. Бор утверждал, что физика занимается тем, что мы можем сказать о природе, а не тем, чем природа является на самом деле, и что комплементарные описания — волновое и корпускулярное — являются как необходимыми, так и взаимоисключающими. Он в течение тридцати лет полемизировал с Эйнштейном о том, является ли теория полной.Dänischer Physiker (1885–1962), der das erste quantisierte Atommodell entwickelte und von seinem Institut in Kopenhagen aus die orthodoxe Interpretation der Quantenmechanik prägte. Bohr vertrat die Ansicht, dass sich die Physik damit befasst, was wir über die Natur aussagen können, nicht was die Natur ist, und dass komplementäre Beschreibungen – Welle und Teilchen – sowohl notwendig als auch einander ausschließend sind. Er setzte sich dreißig Jahre lang mit Einstein darüber auseinander, ob die Theorie vollständig sei.덴마크 물리학자 (1885–1962)로, 원자의 첫 양자화 모델을 구축했으며 코펜하겐에 있는 자신의 연구소에서 양자 역학의 정통 해석을 형성했다. 보어는 물리학이 자연 그 자체가 아니라 우리가 자연에 대해 말할 수 있는 것에 관한 것이며, 상보적인 설명, 즉 파동과 입자가 모두 필요하며 상호 배타적이라고 주장했다. 그는 아인슈타인과 30년 동안 그 이론이 완전한지 여부를 두고 논쟁을 벌였다. memperjelas gambaran Rutherford pada tahun 1913 dengan mengkuantisasi orbit-orbitnya — elektron hanya bisa menempati tingkat energi tertentu, melompat di antaranya dengan menyerap atau memancarkan paket cahaya tetap. Model Bohr adalah yang paling banyak diajarkan di sekolah: elips rapi di sekitar titik pusat, seperti tata surya mini. Secara rinci, model ini salah. Dalam kurun waktu lima belas tahun, model ini telah digantikan oleh mekanika kuantum, di mana elektron bukanlah bola kecil di atas lintasan melainkan gelombang probabilitas berdiri — sebuah awan, yang sering kali berlobus atau terikat, menggambarkan di mana partikel tersebut kemungkinan besar akan ditemukan jika Anda mencarinya. Orbital 1s atom hidrogen adalah bola kabur; orbital 2p berbentuk seperti dumbel; sedangkan orbital d dan f tampak seperti buket bunga seseorang yang mencoba merayu seorang kimiawan.

Yang bertahan dari Rutherford dan Bohr adalah geometri dasarnya. Inti atom kecil dan berat. Elektron tersebar dan ringan. Ruang di antaranya, dalam pengertian klasik apa pun, adalah kosong, meskipun teori medan kuantum mempersulit hal ini, mengisi kehampaan dengan buih partikel virtual yang muncul dan hilang dari eksistensi dengan energi pinjaman.

Apa yang masih belum kita ketahui

Kita tidak benar-benar tahu apa itu elektron. Ia tidak memiliki ukuran yang dapat diukur; eksperimen di CERN telah mendorong batas atasnya ke bawah 10⁻¹⁸ meter, dan mungkin saja ia merupakan titik sejati. Sebuah partikel titik yang memiliki massa dan muatan adalah sesuatu yang belum pernah sepenuhnya dipahami oleh fisika.

Kita tidak tahu mengapa massa partikel dasar memiliki nilai sebagaimana adanya. Elektron kira-kira 1.836 kali lebih ringan daripada proton, dan tidak ada yang bisa menurunkan rasio itu dari prinsip-prinsip pertama. Untuk saat ini, itu hanyalah angka yang Anda ukur dan catat.

Kita tidak tahu apakah proton itu sendiri stabil. Teori penyatuan agung (grand unified theory) memprediksi bahwa proton seharusnya meluruh pada akhirnya, dengan waktu paruh yang lebih lama daripada usia alam semesta dengan faktor sekitar 10²². Eksperimen di tambang-tambang dalam telah mengamati tangki-tangki air selama beberapa dekade tanpa melihat satu pun peluruhan. Kekosongan tersebut mungkin jauh lebih kosong daripada yang kita bayangkan.

Jika Anda memampatkan inti setiap atom di dalam setiap manusia yang hidup saat ini, menghilangkan semua ruang di antaranya, delapan miliar dari kita akan muat dengan nyaman di dalam satu kubus gula. Kubus itu akan memiliki berat kira-kira sama dengan sebuah gunung kecil. Dunia tempat Anda duduk saat ini disatukan oleh sebuah penolakan.

En 1909, un étudiant diplômé à Manchester bombarda une feuille d'or avec des particules alpha et observa, déconcerté, qu'une sur huit mille rebondissait droit en arrière. Ce résultat anéantit le modèle de la matière alors en vigueur et le remplaça par une structure plus étrange.

L'expérience était une idée de Ernest Rutherford×PersonErnest RutherfordNew Zealand-born physicist (1871–1937) who spent most of his career in Britain, first at Manchester and later at the Cavendish in Cambridge. He won the 1908 Nobel Prize in Chemistry for work on radioactivity, then promptly did his most famous physics: the 1911 nuclear model of the atom, and later the first deliberate transmutation of one element into another. Famously plain-spoken and loud; reportedly capable of fogging photographic plates with his voice alone.新西兰裔物理学家（1871—1937），职业生涯大部分时间在英国度过，先后任职于曼彻斯特大学和剑桥大学卡文迪许实验室。因放射性研究荣获1908年诺贝尔化学奖，此后旋即完成其最重要的物理学成就：1911年提出原子核模型，以及后来首次实现人工元素嬗变。为人以直率著称，声音洪亮，据闻其嗓音之强足以使照相底片曝光。Físico nacido en Nueva Zelanda (1871-1937) que desarrolló la mayor parte de su carrera en Gran Bretaña, primero en Mánchester y más tarde en el Cavendish de Cambridge. Obtuvo el Premio Nobel de Química de 1908 por sus investigaciones sobre la radiactividad, tras lo cual realizó su aportación física más célebre: el modelo nuclear del átomo (1911) y, posteriormente, la primera transmutación deliberada de un elemento en otro. Proverbialmente llano de trato y de voz estentórea; según se cuenta, era capaz de velar placas fotográficas con la sola potencia de su voz.فيزيائي وُلد في نيوزيلندا (1871–1937)، قضى معظم مسيرته المهنية في بريطانيا؛ أولاً في مانشستر ثم في مختبر كافنديش بكامبريدج. حاز جائزة نوبل في الكيمياء عام 1908 عن أبحاثه في النشاط الإشعاعي، ثم أنجز في أعقابها مباشرةً أبرز إسهاماته الفيزيائية: النموذج النووي للذرة عام 1911، ولاحقاً أول تحويل متعمد لعنصر إلى عنصر آخر. اشتُهر بصراحته وعلوّ صوته؛ إذ يُروى أنه كان قادراً على تضبيب الألواح الفوتوغرافية بصوته وحده.Físico nascido na Nova Zelândia (1871–1937) que passou a maior parte de sua carreira na Grã-Bretanha, primeiro em Manchester e posteriormente no Laboratório Cavendish, em Cambridge. Recebeu o Prémio Nobel de Química de 1908 pelos trabalhos sobre radioatividade, aos quais se seguiram suas contribuições mais célebres à física: o modelo nuclear do átomo, em 1911, e a primeira transmutação deliberada de um elemento em outro. Célebre pela franqueza e pelo volume de voz; conta-se que era capaz de velar chapas fotográficas unicamente com a própria voz.न्यूज़ीलैंड में जन्मे भौतिकशास्त्री (1871–1937), जिन्होंने अपने कार्यकाल का अधिकांश भाग ब्रिटेन में व्यतीत किया — पहले मैनचेस्टर में और बाद में कैम्ब्रिज की कैवेंडिश प्रयोगशाला में। रेडियोधर्मिता पर किए गए कार्य के लिए उन्हें 1908 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार प्राप्त हुआ, जिसके तुरंत बाद उन्होंने अपनी सर्वाधिक प्रसिद्ध भौतिकीय उपलब्धियाँ अर्जित कीं: 1911 का परमाणु का नाभिकीय मॉडल, और तत्पश्चात् एक तत्व का दूसरे तत्व में प्रथम सायास रूपांतरण। वे अपनी स्पष्टवादिता और ऊँची आवाज़ के लिए सुविख्यात थे; कहा जाता है कि वे अकेले अपनी आवाज़ से ही फ़ोटोग्राफ़िक प्लेटों को धुंधला करने में सक्षम थे।Fisikawan kelahiran Selandia Baru (1871–1937) yang menghabiskan sebagian besar kariernya di Britania, pertama di Manchester dan kemudian di Cavendish, Cambridge. Ia meraih Hadiah Nobel Kimia 1908 atas penelitiannya tentang radioaktivitas, lalu segera menyelesaikan karya fisikanya yang paling masyhur: model nuklir atom pada 1911, dan kemudian transmutasi pertama yang disengaja dari satu unsur ke unsur lain. Terkenal bertutur kata lugas dan bersuara keras; konon suaranya saja mampu mengaburkan pelat fotografis.Physicien né en Nouvelle-Zélande (1871–1937), qui passa l'essentiel de sa carrière en Grande-Bretagne, d'abord à Manchester puis au Cavendish de Cambridge. Il remporta le prix Nobel de chimie de 1908 pour ses travaux sur la radioactivité, avant d'accomplir bientôt ses contributions les plus célèbres à la physique : le modèle nucléaire de l'atome en 1911, puis la première transmutation délibérée d'un élément en un autre. Réputé pour son franc-parler et sa voix tonitruante ; on lui prêtait la capacité de voiler des plaques photographiques de sa seule voix.アーネスト・ラザフォード（1871年－1937年）。ニュージーランド生まれの物理学者。キャリアの大半をイギリスで過ごし、マンチェスター大学、のちにケンブリッジ大学キャヴェンディッシュ研究所に在籍した。放射能に関する研究により1908年のノーベル化学賞を受賞。その後、最も重要な物理学的業績として、1911年に原子の核模型を提唱し、さらに後年には人類初の人工核変換（ある元素から別の元素への意図的な変換）を実現した。率直な物言いと大きな声で知られ、その声だけで写真乾板を感光させることができたとも伝えられる。Физик, уроженец Новой Зеландии (1871–1937), большую часть карьеры проведший в Великобритании — сначала в Манчестере, затем в Кавендишской лаборатории в Кембридже. Лауреат Нобелевской премии по химии 1908 года за работы по радиоактивности; вслед за тем совершил наиболее прославленные открытия в физике: ядерную модель атома (1911) и первую намеренную трансмутацию одного элемента в другой. Был широко известен прямолинейностью суждений и громогласностью; по некоторым свидетельствам, мог засвечивать фотографические пластинки одним своим голосом.In Neuseeland geborener Physiker (1871–1937), der den Großteil seiner Laufbahn in Großbritannien verbrachte, zunächst in Manchester, später am Cavendish Laboratory in Cambridge. 1908 erhielt er den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeiten zur Radioaktivität; kurz darauf folgten seine bekanntesten physikalischen Leistungen: das Kernmodell des Atoms (1911) sowie die erste bewusst herbeigeführte Transmutation eines Elements in ein anderes. Für seine direkte Art und laute Stimme berühmt; er soll Fotoplatten allein mit seiner Stimme verschleiert haben.뉴질랜드 출신의 물리학자(1871~1937). 연구 경력의 대부분을 영국에서 보냈으며, 처음에는 맨체스터, 이후에는 케임브리지의 캐번디시 연구소에서 활동하였다. 방사능 연구로 1908년 노벨 화학상을 수상한 뒤, 가장 저명한 물리학적 업적을 남겼는데, 1911년 원자의 핵 모형을 제안하였으며 이후 한 원소에서 다른 원소로의 최초 인위적 핵변환을 실현하였다. 직설적이고 목소리가 큰 것으로 유명하였으며, 그 목소리만으로도 사진 건판을 감광시킬 수 있었다고 전해진다., mais les mains appartenaient à Hans Geiger×PersonHans GeigerGerman physicist (1882–1945) who worked under Rutherford at Manchester from 1907 and helped run the alpha-scattering experiments that revealed the nucleus. He is better remembered for the radiation counter he developed in 1908 and refined with Walther Müller in 1928, which made ionising radiation audible as clicks and gave the world a folk-instrument for detecting the invisible.德国物理学家（1882—1945），1907年起在曼彻斯特跟随卢瑟福工作，参与主持了揭示原子核存在的α粒子散射实验。他更为人熟知的成就是1908年研制的辐射计数器，并于1928年与瓦尔特·米勒合作加以改进；该仪器将电离辐射转化为可听见的咔嗒声，成为举世公认的探测不可见辐射的标志性装置。Físico alemán (1882–1945) que trabajó bajo las órdenes de Rutherford en Mánchester a partir de 1907 y colaboró en los experimentos de dispersión de partículas alfa que revelaron la existencia del núcleo atómico. Es más conocido por el contador de radiación que desarrolló en 1908 y perfeccionó junto con Walther Müller en 1928, el cual hacía audible la radiación ionizante en forma de clics y proporcionó al mundo un instrumento popular para detectar lo invisible.فيزيائي ألماني (1882–1945) عمل في كنف رذرفورد بمانشستر منذ عام 1907، وأسهم في إجراء تجارب تشتُّت جسيمات ألفا التي كشفت عن النواة الذرية. غير أنه اشتُهر أكثر بالعداد الإشعاعي الذي طوّره عام 1908 ثم نقّحه مع فالتر مولر عام 1928، وهو الجهاز الذي جعل الإشعاع المُؤيِّن مسموعاً على شكل نقرات متقطعة، ووهب العالَم أداةً شعبية للكشف عن غير المرئي.Físico alemão (1882–1945) que trabalhou sob a orientação de Rutherford em Manchester a partir de 1907 e colaborou na condução dos experimentos de dispersão de partículas alfa que revelaram a existência do núcleo atômico. É mais lembrado pelo contador de radiação que desenvolveu em 1908 e aperfeiçoou com Walther Müller em 1928, o qual tornava a radiação ionizante audível sob a forma de cliques e deu ao mundo um instrumento popular para a detecção do invisível.जर्मन भौतिकविद् (1882–1945), जिन्होंने 1907 से मैनचेस्टर में रदरफोर्ड के अधीन कार्य किया और उन अल्फा-प्रकीर्णन प्रयोगों के संचालन में सहयोग दिया जिन्होंने परमाणु नाभिक का उद्घाटन किया। वे उस विकिरण गणित्र के लिए अधिक जाने जाते हैं जिसे उन्होंने 1908 में विकसित किया और 1928 में वाल्टर मूलर के साथ परिष्कृत किया; इस यंत्र ने आयनकारी विकिरण को क्लिक ध्वनियों के रूप में श्रव्य बनाया और विश्व को अदृश्य की संसूचना हेतु एक लोक-यंत्र प्रदान किया।Fisikawan Jerman (1882–1945) yang bekerja di bawah bimbingan Rutherford di Manchester sejak 1907 dan turut menjalankan eksperimen hamburan alfa yang mengungkap inti atom. Ia lebih dikenal berkat pencacah radiasi yang dikembangkannya pada 1908 dan disempurnakan bersama Walther Müller pada 1928, yang menjadikan radiasi pengion terdengar sebagai bunyi klik dan menghadirkan kepada dunia sebuah instrumen rakyat untuk mendeteksi hal yang tak kasat mata.Physicien allemand (1882–1945) qui travailla sous la direction de Rutherford à Manchester à partir de 1907 et contribua à la conduite des expériences de diffusion des particules alpha qui révélèrent le noyau atomique. Il est davantage connu pour le compteur de rayonnement qu'il mit au point en 1908 et perfectionna avec Walther Müller en 1928, lequel rendait le rayonnement ionisant audible sous forme de clics et offrit au monde un instrument populaire pour détecter l'invisible.ドイツの物理学者（1882–1945）。1907年よりマンチェスターのラザフォードのもとで研究に従事し、原子核の存在を明らかにしたアルファ粒子散乱実験の遂行に貢献した。より広く知られているのは1908年に開発した放射線計数管であり、1928年にはヴァルター・ミュラーと協力してこれを改良した。同装置は電離放射線をクリック音として可聴化し、目に見えない放射線を検出する器具として広く世界に普及した。Немецкий физик (1882–1945), работавший под руководством Резерфорда в Манчестере с 1907 года и участвовавший в проведении экспериментов по рассеянию альфа-частиц, которые привели к открытию атомного ядра. Большую известность ему принёс счётчик излучения, разработанный в 1908 году и усовершенствованный совместно с Вальтером Мюллером в 1928 году: прибор преобразует ионизирующее излучение в слышимые щелчки и стал общедоступным инструментом для обнаружения невидимого.Deutscher Physiker (1882–1945), der ab 1907 unter Rutherford in Manchester arbeitete und an den Alphastreuungsexperimenten beteiligt war, die den Atomkern aufdeckten. Bekannter ist er für das Strahlungsdetektionsgerät, das er 1908 entwickelte und 1928 gemeinsam mit Walther Müller verfeinerte; es macht ionisierende Strahlung als Klicken hörbar und lieferte der Welt ein volkstümliches Instrument zum Nachweis des Unsichtbaren.1882년에서 1945년까지 생존한 독일의 물리학자로, 1907년부터 맨체스터에서 러더퍼드 밑에 재직하며 원자핵의 존재를 밝혀낸 알파 입자 산란 실험을 공동으로 수행하였다. 그러나 그는 1908년 개발하고 1928년 발터 뮐러와 함께 개량한 방사선 계수기로 더욱 널리 알려져 있다. 이 계수기는 이온화 방사선을 클릭음으로 가청화하여, 눈에 보이지 않는 것을 탐지하는 도구를 세상에 선사하였다. et à un étudiant de premier cycle de vingt ans nommé Ernest Marsden×PersonErnest MarsdenEnglish-born physicist (1889–1970) who was a twenty-year-old undergraduate when Rutherford asked him whether any alpha particles might bounce back from a metal foil. The expected answer was no; the actual answer rewrote atomic physics. Marsden later emigrated to New Zealand, where he ran the country's scientific establishment for most of the mid-twentieth century and was knighted in 1958.英国出生的物理学家（1889—1970），年仅二十岁、尚在读本科时，卢瑟福询问他是否有α粒子会从金属箔上反弹回来。预期的答案是否定的；而实验结果却改写了原子物理学。马斯登后来移居新西兰，在二十世纪中叶的大部分时间里主持该国的科学事业，并于1958年获封爵士。Físico de origen inglés (1889–1970) que era un estudiante universitario de veinte años cuando Rutherford le preguntó si alguna partícula alfa podría rebotar al incidir sobre una lámina metálica. La respuesta esperada era negativa; la respuesta real reescribió la física atómica. Marsden emigró posteriormente a Nueva Zelanda, donde dirigió el establishment científico del país durante gran parte del siglo XX y fue nombrado caballero en 1958.عالم فيزياء من مواليد إنجلترا (1889–1970)، كان طالبًا جامعيًا في العشرين من عمره حين سأله رذرفورد عمّا إذا كانت ثمة جسيمات ألفا قد ترتد للخلف من رقيقة معدنية. كانت الإجابة المتوقعة بالنفي؛ غير أن الإجابة الفعلية أعادت كتابة الفيزياء الذرية من أساسها. هاجر مارسدن لاحقًا إلى نيوزيلندا، حيث أدار المؤسسة العلمية في البلاد طوال معظم منتصف القرن العشرين، ومُنح لقب الفارسية عام 1958.Físico nascido na Inglaterra (1889–1970) que era um estudante universitário de vinte anos quando Rutherford lhe perguntou se alguma partícula alfa poderia ser defletida para trás por uma folha metálica. A resposta esperada era não; a resposta real reescreveu a física atômica. Marsden emigrou posteriormente para a Nova Zelândia, onde dirigiu o estabelecimento científico do país durante a maior parte de meados do século XX e foi agraciado com o título de cavaleiro em 1958.अंग्रेज़ी मूल के भौतिकशास्त्री (1889–1970), जो बीस वर्ष के स्नातक छात्र थे जब रदरफ़ोर्ड ने उनसे पूछा कि क्या कोई ऐल्फ़ा कण धातु की पन्नी से वापस उछल सकते हैं। अपेक्षित उत्तर नकारात्मक था; वास्तविक उत्तर ने परमाणु भौतिकी को पुनर्लिखित कर दिया। मार्सडेन बाद में न्यूज़ीलैंड चले गए, जहाँ उन्होंने बीसवीं शताब्दी के मध्य के अधिकांश काल में देश की वैज्ञानिक संस्था का संचालन किया और 1958 में उन्हें नाइट की उपाधि प्रदान की गई।Fisikawan kelahiran Inggris (1889–1970) yang masih menjadi mahasiswa tingkat pertama berusia dua puluh tahun ketika Rutherford bertanya kepadanya apakah partikel alfa dapat memantul kembali dari lempengan logam. Jawaban yang diperkirakan adalah tidak; jawaban sesungguhnya menuliskan ulang fisika atom. Marsden kemudian beremigrasi ke Selandia Baru, tempat ia mengelola lembaga ilmiah negara itu selama sebagian besar pertengahan abad kedua puluh dan dianugerahi gelar ksatria pada 1958.Physicien britannique (1889–1970) qui, étudiant de vingt ans, se vit demander par Rutherford si des particules alpha pourraient éventuellement rebondir sur une feuille métallique. La réponse attendue était non ; la réponse réelle reécrivit la physique atomique. Marsden émigra par la suite en Nouvelle-Zélande, où il dirigea l'établissement scientifique du pays pendant la majeure partie du milieu du XX^e siècle et fut fait chevalier en 1958.アーネスト・マースデン（1889–1970）は英国生まれの物理学者。ラザフォードから「金属箔にアルファ粒子が跳ね返ることがあるか」と問われたとき、まだ20歳の学部生であった。予想される答えは否であったが、実際の結果は原子物理学を根底から書き換えた。マースデンはその後ニュージーランドに移住し、20世紀中葉の大半にわたって同国の科学行政を主導、1958年にはナイト爵位を授与された。Физик английского происхождения (1889–1970), который был двадцатилетним студентом, когда Резерфорд спросил его, не могут ли некоторые альфа-частицы отражаться назад от металлической фольги. Ожидаемый ответ был отрицательным; реальный ответ перекроил атомную физику. Впоследствии Марсден эмигрировал в Новую Зеландию, где руководил научным сообществом страны на протяжении большей части середины двадцатого века и был удостоен рыцарского звания в 1958 году.In England geborener Physiker (1889–1970), der als zwanzigjähriger Student von Rutherford gefragt wurde, ob Alphateilchen von einer Metallfolie zurückprallen könnten. Die erwartete Antwort lautete Nein; die tatsächliche schrieb die Atomphysik um. Marsden emigrierte später nach Neuseeland, wo er über weite Teile der Mitte des 20. Jahrhunderts das Wissenschaftswesen des Landes leitete und 1958 den Ritterschlag erhielt.영국 태생의 물리학자(1889–1970)로, 스무 살의 학부생이던 시절 러더퍼드로부터 금속 박막에서 알파 입자가 튕겨 돌아올 수 있는지를 묻는 질문을 받았다. 예상되는 답은 '아니오'였으나, 실제 답은 원자물리학을 다시 쓰는 결과를 낳았다. 마스든은 이후 뉴질랜드로 이주하여 20세기 중반 대부분의 기간 동안 동국의 과학계를 이끌었으며, 1958년에 기사 작위를 받았다.. Dans une pièce plongée dans l'obscurité à l'université de Manchester, ils restèrent assis des heures devant un microscope, comptant les minuscules scintillations sur un écran au sulfure de zinc à mesure que les particules alpha issues d'une source de radium frappaient une feuille d'or de quatre dix-millièmes de millimètre d'épaisseur. La théorie dominante de l'époque était celle du « pudding aux raisins » de J. J. Thomson : les atomes étaient des sphères diffuses de charge positive parsemées d'électrons, tels des raisins secs dans un gâteau. Les particules alpha auraient dû les traverser avec une déviation imperceptible.

La plupart le firent. Mais une petite fraction obstinée revint en arrière. Rutherford déclara plus tard que c'était comme si l'on avait tiré un obus de marine de trente-huit centimètres sur une feuille de papier de soie et qu'il avait rebondi pour vous frapper. En 1911, il en avait l'explication. La quasi-totalité de la masse d'un atome devait être concentrée dans un minuscule corps central, dense et chargé positivement, les électrons se trouvant quelque part à l'extérieur. Il appela ce corps central le noyau.

Les chiffres, une fois calculés, étaient absurdes. Un atome d'hydrogène est environ 100 000 fois plus large que son noyau. Si vous donniez au noyau la taille d'une bille et que vous le placiez sur le point central d'un terrain de football, l'électron le plus proche serait un grain de poussière quelque part au-delà des gradins. Tout ce qui se trouve entre les deux est le vide. En volume, l'atome est constitué à 99,9999999999 % d'espace vide — un nombre comportant tant de neuf que l'abréviation habituelle ne lui rend pas justice.

Ce qu'est réellement le « toucher »

Cela soulève un problème évident. Si les atomes sont pour la plupart constitués de vide, pourquoi le sol vous soutient-il ? Pourquoi un marteau blesse-t-il un pouce ? La réponse est que vous n'avez jamais, au sens propre, touché quoi que ce soit. Lorsque le bout de votre doigt rencontre une table, les nuages d'électrons à la surface de votre peau s'approchent des nuages d'électrons à la surface du bois. Les charges identiques se repoussent. La force augmente rapidement, approximativement selon l'inverse du carré de la distance, jusqu'à ce qu'elle surpasse la pression exercée par les muscles qui poussent votre main. La sensation que vous appelez contact est le champ électromagnétique d'un ensemble d'atomes qui refuse de laisser un autre ensemble s'approcher davantage.

Il existe une seconde raison, plus subtile. Les électrons sont des fermions, et les fermions obéissent au Pauli exclusion principle×ConceptPauli exclusion principleA rule of quantum mechanics, formulated by Wolfgang Pauli in 1925, stating that no two identical fermions — electrons, protons, neutrons and their kin — can occupy the same quantum state simultaneously. It is the reason atoms have shell structure rather than collapsing into their ground state, the reason chemistry exists, and the reason a kilogram of lead does not shrink to the size of a pinhead under its own gravity.量子力学的一条基本规则，由沃尔夫冈·泡利于1925年提出，指出没有两个相同的费米子——电子、质子、中子及其同类——能够同时占据相同的量子态。正是由于这一规则，原子才具有壳层结构，而非坍缩至基态；正是由于这一规则，化学才得以存在；也正是由于这一规则，一千克铅不会在自身引力作用下收缩至针头大小。Un principio de la mecánica cuántica, formulado por Wolfgang Pauli en 1925, que establece que dos fermiones idénticos —electrones, protones, neutrones y partículas afines— no pueden ocupar simultáneamente el mismo estado cuántico. Es la razón por la que los átomos presentan estructura de capas en lugar de colapsar a su estado fundamental, la razón por la que existe la química y la razón por la que un kilogramo de plomo no se comprime hasta el tamaño de una cabeza de alfiler bajo su propio peso.مبدأ من مبادئ ميكانيكا الكم، صاغه فولفغانغ باولي عام 1925، ينصّ على أنه لا يمكن لفرميونين متطابقين — كالإلكترونات والبروتونات والنيوترونات وما شاكلها — أن يشغلا الحالةَ الكمية ذاتها في آنٍ واحد. وهو السبب في أن الذرات تتخذ بنيةً قشريةً بدلاً من أن تنهار إلى حالتها الأساسية، والسبب في وجود الكيمياء أصلاً، والسبب في أن كيلوغراماً من الرصاص لا يتقلّص إلى حجم رأس الدبوس تحت وطأة جاذبيته الذاتية.Um princípio da mecânica quântica, formulado por Wolfgang Pauli em 1925, que estabelece que dois férmions idênticos — elétrons, prótons, nêutrons e partículas afins — não podem ocupar simultaneamente o mesmo estado quântico. É a razão pela qual os átomos possuem estrutura em camadas em vez de colapsarem para o estado fundamental, a razão pela qual a química existe e a razão pela qual um quilograma de chumbo não se reduz ao tamanho de uma cabeça de alfinete sob a ação de sua própria gravidade.क्वांटम यांत्रिकी का एक नियम, जिसे वोल्फगांग पाउली ने 1925 में प्रतिपादित किया, जिसके अनुसार कोई भी दो समरूप फ़र्मिऑन — इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और उनके सजातीय कण — एक साथ एक ही क्वांटम अवस्था में नहीं रह सकते। यही कारण है कि परमाणुओं में कोश-संरचना होती है न कि वे अपनी निम्नतम अवस्था में संकुचित हो जाते हैं, यही कारण है कि रसायन विज्ञान का अस्तित्व है, और यही कारण है कि सीसे का एक किलोग्राम अपने ही गुरुत्व के अधीन सुई की नोक के आकार तक नहीं सिकुड़ जाता।Sebuah kaidah mekanika kuantum, yang dirumuskan oleh Wolfgang Pauli pada tahun 1925, yang menyatakan bahwa tidak ada dua fermion identik — elektron, proton, neutron, dan sejenisnya — yang dapat menempati keadaan kuantum yang sama secara bersamaan. Kaidah inilah yang menjadi alasan atom memiliki struktur kulit alih-alih runtuh ke keadaan dasarnya, alasan kimia ada, dan alasan sekeping timbal seberat satu kilogram tidak menyusut hingga sebesar kepala jarum karena gravitasinya sendiri.Un principe de la mécanique quantique, formulé par Wolfgang Pauli en 1925, stipulant qu'aucun fermion identique — électrons, protons, neutrons et particules apparentées — ne peut occuper simultanément le même état quantique. C'est ce principe qui confère aux atomes leur structure en couches plutôt que de les laisser s'effondrer dans leur état fondamental, qui rend la chimie possible, et qui empêche un kilogramme de plomb de se contracter jusqu'à la taille d'une tête d'épingle sous l'effet de sa propre gravité.パウリの排他原理は、1925年にヴォルフガング・パウリが定式化した量子力学の法則であり、電子・陽子・中性子をはじめとする同種フェルミオンが同一の量子状態を同時に占めることはできないと述べる。原子が基底状態へ崩壊することなく殻構造を持つのも、化学が成立するのも、また1キログラムの鉛が自重によって針の頭ほどの大きさに収縮しないのも、いずれもこの原理に由来する。Принцип запрета Паули — правило квантовой механики, сформулированное Вольфгангом Паули в 1925 году, согласно которому никакие два одинаковых фермиона — электроны, протоны, нейтроны и родственные им частицы — не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии. Именно этот принцип обусловливает оболочечную структуру атомов вместо коллапса в основное состояние, определяет само существование химии и препятствует тому, чтобы килограмм свинца сжался до размеров булавочной головки под действием собственной гравитации.Ein Grundsatz der Quantenmechanik, 1925 von Wolfgang Pauli formuliert, der besagt, dass keine zwei identischen Fermionen – Elektronen, Protonen, Neutronen und verwandte Teilchen – gleichzeitig denselben Quantenzustand einnehmen können. Er ist der Grund dafür, dass Atome eine Schalenstruktur aufweisen, anstatt in ihren Grundzustand zu kollabieren, der Grund dafür, dass Chemie existiert, und der Grund dafür, dass ein Kilogramm Blei unter seiner eigenen Schwerkraft nicht auf die Größe eines Stecknadelkopfes schrumpft.1925년 볼프강 파울리가 정립한 양자역학의 원리로, 전자·양성자·중성자 및 그 동류를 포함하는 동일한 페르미온 두 개는 동시에 같은 양자 상태를 점유할 수 없다고 규정한다. 원자가 바닥 상태로 붕괴하지 않고 껍질 구조를 가지는 이유, 화학이 존재하는 이유, 그리고 1킬로그램의 납 덩어리가 자체 중력에 의해 바늘 끝만 한 크기로 수축하지 않는 이유가 모두 이 원리에 있다. : aucun d'entre eux ne peut occuper le même état quantique au même endroit. Pressez deux atomes l'un contre l'autre assez fort et les électrons devraient partager les mêmes états, ce qu'ils ne feront pas. C'est le principe d'exclusion qui donne à la matière son volume. Sans lui, une cuillère à café de n'importe quoi pèserait le même poids qu'une cuillère à café d'étoile à neutrons.

Là où les électrons ne sont pas

Niels Bohr×PersonNiels BohrDanish physicist (1885–1962) who built the first quantised model of the atom and, from his institute in Copenhagen, shaped the orthodox interpretation of quantum mechanics. Bohr argued that physics is about what we can say about nature, not what nature is, and that complementary descriptions — wave and particle — are both necessary and mutually exclusive. He sparred with Einstein for thirty years over whether the theory was complete.丹麦物理学家（1885—1962年），建立了第一个量子化原子模型，并在其哥本哈根的研究所确立了量子力学的正统诠释。玻尔认为，物理学关乎我们能对自然界说什么，而非自然界本身是什么；互补描述，即波和粒子，既是必需的又是互斥的。他与爱因斯坦就该理论是否完备的问题争论了三十年。Físico danés (1885–1962) que construyó el primer modelo cuantizado del átomo y, desde su instituto en Copenhague, dio forma a la interpretación ortodoxa de la mecánica cuántica. Bohr argumentó que la física trata sobre lo que podemos decir de la naturaleza, no sobre lo que la naturaleza es, y que las descripciones complementarias —onda y partícula— son a la vez necesarias y mutuamente excluyentes. Discutió con Einstein durante treinta años sobre si la teoría estaba completa.فيزيائي دنماركي (1885-1962) بنى أول نموذج كمي للذرة، ومن خلال معهده في كوبنهاغن، صاغ التفسير الأرثوذكسي لميكانيكا الكم. جادل بور بأن الفيزياء تدور حول ما يمكننا قوله عن الطبيعة، لا عن ماهيتها، وأن الأوصاف المتكاملة — الموجة والجسيم — ضرورية ومتنافية بشكل متبادل في آن واحد. تناظر مع أينشتاين لمدة ثلاثين عامًا حول اكتمال النظرية.Físico dinamarquês (1885–1962) que construiu o primeiro modelo quantizado do átomo e, a partir de seu instituto em Copenhague, moldou a interpretação ortodoxa da mecânica quântica. Bohr argumentou que a física trata do que podemos dizer sobre a natureza, não do que a natureza é, e que descrições complementares — onda e partícula — são ambas necessárias e mutuamente exclusivas. Ele debateu com Einstein durante trinta anos sobre se a teoria estava completa.डेनिश भौतिक विज्ञानी (1885–1962) जिन्होंने परमाणु का पहला क्वांटाइज़्ड मॉडल बनाया और, कोपेनहेगन में अपने संस्थान से, क्वांटम यांत्रिकी की रूढ़िवादी व्याख्या को आकार दिया। बोर ने तर्क दिया कि भौतिकी इस बारे में है कि हम प्रकृति के बारे में क्या कह सकते हैं, न कि प्रकृति क्या है, और यह कि पूरक विवरण — तरंग और कण — दोनों आवश्यक और परस्पर अनन्य हैं। उन्होंने तीस वर्षों तक आइंस्टीन के साथ इस बात पर बहस की कि क्या यह सिद्धांत पूर्ण था।Fisikawan Denmark (1885–1962) yang membangun model atom terkuantisasi pertama dan, dari institutnya di Kopenhagen, membentuk interpretasi ortodoks mekanika kuantum. Bohr berpendapat bahwa fisika adalah tentang apa yang bisa kita katakan tentang alam, bukan tentang apa alam itu sendiri, dan bahwa deskripsi komplementer — gelombang dan partikel — keduanya diperlukan dan saling eksklusif. Ia berdebat dengan Einstein selama tiga puluh tahun mengenai apakah teori tersebut lengkap.Niels Bohr, physicus Danicus (annis 1885–1962), qui primum atomi modellum quantizatum elaboravit et, ex instituto suo Hafniae, interpretationem orthodoxam mechanicae quanticae formavit. Bohr contendit physicam versari in eo quod de natura dicere possumus, non in eo quod natura est, atque descriptiones complementarias, scilicet undae et particulae, et necessarias et invicem se excludentes esse. Cum Einstein per triginta annos disputavit utrum theoria perfecta esset an minime.デンマークの物理学者（1885年–1962年）。最初の量子化された原子模型を構築し、コペンハーゲンの研究所で量子力学の正統的解釈を形成した。ボーアは、物理学は自然そのものが何であるかではなく、自然について我々が何を語れるかに関わるものであり、また、相補的な記述（波と粒子）はどちらも必要不可欠であり、かつ相互に排他的であると主張した。彼は30年間にわたり、その理論が完全であるかどうかについてアインシュタインと論争を繰り広げた。Датский физик (1885–1962), создавший первую квантованную модель атома и, работая в своём институте в Копенгагене, сформировавший ортодоксальную интерпретацию квантовой механики. Бор утверждал, что физика занимается тем, что мы можем сказать о природе, а не тем, чем природа является на самом деле, и что комплементарные описания — волновое и корпускулярное — являются как необходимыми, так и взаимоисключающими. Он в течение тридцати лет полемизировал с Эйнштейном о том, является ли теория полной.Dänischer Physiker (1885–1962), der das erste quantisierte Atommodell entwickelte und von seinem Institut in Kopenhagen aus die orthodoxe Interpretation der Quantenmechanik prägte. Bohr vertrat die Ansicht, dass sich die Physik damit befasst, was wir über die Natur aussagen können, nicht was die Natur ist, und dass komplementäre Beschreibungen – Welle und Teilchen – sowohl notwendig als auch einander ausschließend sind. Er setzte sich dreißig Jahre lang mit Einstein darüber auseinander, ob die Theorie vollständig sei.덴마크 물리학자 (1885–1962)로, 원자의 첫 양자화 모델을 구축했으며 코펜하겐에 있는 자신의 연구소에서 양자 역학의 정통 해석을 형성했다. 보어는 물리학이 자연 그 자체가 아니라 우리가 자연에 대해 말할 수 있는 것에 관한 것이며, 상보적인 설명, 즉 파동과 입자가 모두 필요하며 상호 배타적이라고 주장했다. 그는 아인슈타인과 30년 동안 그 이론이 완전한지 여부를 두고 논쟁을 벌였다. a clarifié le modèle de Rutherford en 1913 en quantifiant les orbites — les électrons ne pouvaient occuper que des niveaux d'énergie spécifiques, sautant de l'un à l'autre en absorbant ou en émettant des paquets de lumière fixes. Le modèle de Bohr est celui que l'on enseigne à la plupart des gens à l'école : des ellipses soignées autour d'un point central, comme un système solaire miniature. Il est faux dans le détail. En l'espace de quinze ans, il a été remplacé par la mécanique quantique, dans laquelle l'électron n'est pas une petite bille sur une trajectoire, mais une onde stationnaire de probabilité — un nuage, souvent lobé ou noué, décrivant l'endroit où la particule a des chances de se trouver si vous l'observez. L'orbitale 1s de l'atome d'hydrogène est une sphère floue ; les orbitales 2p sont en forme d'haltères ; les orbitales d et f ressemblent aux bouquets de quelqu'un essayant de flatter un chimiste.

Ce qui a survécu à Rutherford et à Bohr, c'est la géométrie fondamentale. Le noyau est petit et lourd. Les électrons sont diffus et légers. L'espace entre eux est, au sens classique, vide, bien que la théorie quantique des champs complique même cela en peuplant le vide d'une écume de particules virtuelles surgissant et disparaissant sur une énergie empruntée.

Ce que nous ignorons encore

Nous ne savons pas réellement ce qu'est un électron. Il n'a aucune taille mesurable ; les expériences au CERN ont repoussé la limite supérieure en deçà de 10⁻¹⁸ mètres, et il pourrait s'agir d'un point réel. Une particule ponctuelle dotée d'une masse et d'une charge est une entité avec laquelle la physique n'a jamais été tout à fait à l'aise.

Nous ne savons pas pourquoi les masses des particules fondamentales prennent ces valeurs. L'électron est environ 1 836 fois plus léger que le proton, et personne ne peut déduire ce rapport à partir de principes fondamentaux. Pour l'instant, c'est un chiffre que l'on mesure et que l'on consigne.

Nous ne savons pas si le proton lui-même est stable. Les théories de grande unification prédisent qu'il devrait finir par se désintégrer, avec une demi-vie supérieure à l'âge de l'univers d'un facteur d'environ 10²². Des expériences menées dans des mines profondes ont surveillé des réservoirs d'eau pendant des décennies sans observer la moindre désintégration. La vacuité est peut-être encore plus vide que nous ne le pensons.

Si vous compressiez les noyaux de chaque atome de chaque être humain vivant aujourd'hui, en éliminant tout l'espace intermédiaire, nous tiendrions tous les huit milliards confortablement à l'intérieur d'un morceau de sucre. Ce morceau pèserait à peu près autant qu'une petite montagne. Le monde dans lequel vous êtes assis est maintenu ensemble par un refus.

1909年、マンチェスターの大学院生は金箔にアルファ粒子を照射し、八千回に一度の割合でその粒子が真後ろに跳ね返る様子を呆然と見つめていた。この結果は、当時の主流であった物質モデルを粉砕し、より奇妙な何かへと塗り替えたのである。

その実験はErnest Rutherford×PersonErnest RutherfordNew Zealand-born physicist (1871–1937) who spent most of his career in Britain, first at Manchester and later at the Cavendish in Cambridge. He won the 1908 Nobel Prize in Chemistry for work on radioactivity, then promptly did his most famous physics: the 1911 nuclear model of the atom, and later the first deliberate transmutation of one element into another. Famously plain-spoken and loud; reportedly capable of fogging photographic plates with his voice alone.新西兰裔物理学家（1871—1937），职业生涯大部分时间在英国度过，先后任职于曼彻斯特大学和剑桥大学卡文迪许实验室。因放射性研究荣获1908年诺贝尔化学奖，此后旋即完成其最重要的物理学成就：1911年提出原子核模型，以及后来首次实现人工元素嬗变。为人以直率著称，声音洪亮，据闻其嗓音之强足以使照相底片曝光。Físico nacido en Nueva Zelanda (1871-1937) que desarrolló la mayor parte de su carrera en Gran Bretaña, primero en Mánchester y más tarde en el Cavendish de Cambridge. Obtuvo el Premio Nobel de Química de 1908 por sus investigaciones sobre la radiactividad, tras lo cual realizó su aportación física más célebre: el modelo nuclear del átomo (1911) y, posteriormente, la primera transmutación deliberada de un elemento en otro. Proverbialmente llano de trato y de voz estentórea; según se cuenta, era capaz de velar placas fotográficas con la sola potencia de su voz.فيزيائي وُلد في نيوزيلندا (1871–1937)، قضى معظم مسيرته المهنية في بريطانيا؛ أولاً في مانشستر ثم في مختبر كافنديش بكامبريدج. حاز جائزة نوبل في الكيمياء عام 1908 عن أبحاثه في النشاط الإشعاعي، ثم أنجز في أعقابها مباشرةً أبرز إسهاماته الفيزيائية: النموذج النووي للذرة عام 1911، ولاحقاً أول تحويل متعمد لعنصر إلى عنصر آخر. اشتُهر بصراحته وعلوّ صوته؛ إذ يُروى أنه كان قادراً على تضبيب الألواح الفوتوغرافية بصوته وحده.Físico nascido na Nova Zelândia (1871–1937) que passou a maior parte de sua carreira na Grã-Bretanha, primeiro em Manchester e posteriormente no Laboratório Cavendish, em Cambridge. Recebeu o Prémio Nobel de Química de 1908 pelos trabalhos sobre radioatividade, aos quais se seguiram suas contribuições mais célebres à física: o modelo nuclear do átomo, em 1911, e a primeira transmutação deliberada de um elemento em outro. Célebre pela franqueza e pelo volume de voz; conta-se que era capaz de velar chapas fotográficas unicamente com a própria voz.न्यूज़ीलैंड में जन्मे भौतिकशास्त्री (1871–1937), जिन्होंने अपने कार्यकाल का अधिकांश भाग ब्रिटेन में व्यतीत किया — पहले मैनचेस्टर में और बाद में कैम्ब्रिज की कैवेंडिश प्रयोगशाला में। रेडियोधर्मिता पर किए गए कार्य के लिए उन्हें 1908 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार प्राप्त हुआ, जिसके तुरंत बाद उन्होंने अपनी सर्वाधिक प्रसिद्ध भौतिकीय उपलब्धियाँ अर्जित कीं: 1911 का परमाणु का नाभिकीय मॉडल, और तत्पश्चात् एक तत्व का दूसरे तत्व में प्रथम सायास रूपांतरण। वे अपनी स्पष्टवादिता और ऊँची आवाज़ के लिए सुविख्यात थे; कहा जाता है कि वे अकेले अपनी आवाज़ से ही फ़ोटोग्राफ़िक प्लेटों को धुंधला करने में सक्षम थे।Fisikawan kelahiran Selandia Baru (1871–1937) yang menghabiskan sebagian besar kariernya di Britania, pertama di Manchester dan kemudian di Cavendish, Cambridge. Ia meraih Hadiah Nobel Kimia 1908 atas penelitiannya tentang radioaktivitas, lalu segera menyelesaikan karya fisikanya yang paling masyhur: model nuklir atom pada 1911, dan kemudian transmutasi pertama yang disengaja dari satu unsur ke unsur lain. Terkenal bertutur kata lugas dan bersuara keras; konon suaranya saja mampu mengaburkan pelat fotografis.Physicien né en Nouvelle-Zélande (1871–1937), qui passa l'essentiel de sa carrière en Grande-Bretagne, d'abord à Manchester puis au Cavendish de Cambridge. Il remporta le prix Nobel de chimie de 1908 pour ses travaux sur la radioactivité, avant d'accomplir bientôt ses contributions les plus célèbres à la physique : le modèle nucléaire de l'atome en 1911, puis la première transmutation délibérée d'un élément en un autre. Réputé pour son franc-parler et sa voix tonitruante ; on lui prêtait la capacité de voiler des plaques photographiques de sa seule voix.アーネスト・ラザフォード（1871年－1937年）。ニュージーランド生まれの物理学者。キャリアの大半をイギリスで過ごし、マンチェスター大学、のちにケンブリッジ大学キャヴェンディッシュ研究所に在籍した。放射能に関する研究により1908年のノーベル化学賞を受賞。その後、最も重要な物理学的業績として、1911年に原子の核模型を提唱し、さらに後年には人類初の人工核変換（ある元素から別の元素への意図的な変換）を実現した。率直な物言いと大きな声で知られ、その声だけで写真乾板を感光させることができたとも伝えられる。Физик, уроженец Новой Зеландии (1871–1937), большую часть карьеры проведший в Великобритании — сначала в Манчестере, затем в Кавендишской лаборатории в Кембридже. Лауреат Нобелевской премии по химии 1908 года за работы по радиоактивности; вслед за тем совершил наиболее прославленные открытия в физике: ядерную модель атома (1911) и первую намеренную трансмутацию одного элемента в другой. Был широко известен прямолинейностью суждений и громогласностью; по некоторым свидетельствам, мог засвечивать фотографические пластинки одним своим голосом.In Neuseeland geborener Physiker (1871–1937), der den Großteil seiner Laufbahn in Großbritannien verbrachte, zunächst in Manchester, später am Cavendish Laboratory in Cambridge. 1908 erhielt er den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeiten zur Radioaktivität; kurz darauf folgten seine bekanntesten physikalischen Leistungen: das Kernmodell des Atoms (1911) sowie die erste bewusst herbeigeführte Transmutation eines Elements in ein anderes. Für seine direkte Art und laute Stimme berühmt; er soll Fotoplatten allein mit seiner Stimme verschleiert haben.뉴질랜드 출신의 물리학자(1871~1937). 연구 경력의 대부분을 영국에서 보냈으며, 처음에는 맨체스터, 이후에는 케임브리지의 캐번디시 연구소에서 활동하였다. 방사능 연구로 1908년 노벨 화학상을 수상한 뒤, 가장 저명한 물리학적 업적을 남겼는데, 1911년 원자의 핵 모형을 제안하였으며 이후 한 원소에서 다른 원소로의 최초 인위적 핵변환을 실현하였다. 직설적이고 목소리가 큰 것으로 유명하였으며, 그 목소리만으로도 사진 건판을 감광시킬 수 있었다고 전해진다.の着想によるものだったが、実際に手を動かしたのはHans Geiger×PersonHans GeigerGerman physicist (1882–1945) who worked under Rutherford at Manchester from 1907 and helped run the alpha-scattering experiments that revealed the nucleus. He is better remembered for the radiation counter he developed in 1908 and refined with Walther Müller in 1928, which made ionising radiation audible as clicks and gave the world a folk-instrument for detecting the invisible.德国物理学家（1882—1945），1907年起在曼彻斯特跟随卢瑟福工作，参与主持了揭示原子核存在的α粒子散射实验。他更为人熟知的成就是1908年研制的辐射计数器，并于1928年与瓦尔特·米勒合作加以改进；该仪器将电离辐射转化为可听见的咔嗒声，成为举世公认的探测不可见辐射的标志性装置。Físico alemán (1882–1945) que trabajó bajo las órdenes de Rutherford en Mánchester a partir de 1907 y colaboró en los experimentos de dispersión de partículas alfa que revelaron la existencia del núcleo atómico. Es más conocido por el contador de radiación que desarrolló en 1908 y perfeccionó junto con Walther Müller en 1928, el cual hacía audible la radiación ionizante en forma de clics y proporcionó al mundo un instrumento popular para detectar lo invisible.فيزيائي ألماني (1882–1945) عمل في كنف رذرفورد بمانشستر منذ عام 1907، وأسهم في إجراء تجارب تشتُّت جسيمات ألفا التي كشفت عن النواة الذرية. غير أنه اشتُهر أكثر بالعداد الإشعاعي الذي طوّره عام 1908 ثم نقّحه مع فالتر مولر عام 1928، وهو الجهاز الذي جعل الإشعاع المُؤيِّن مسموعاً على شكل نقرات متقطعة، ووهب العالَم أداةً شعبية للكشف عن غير المرئي.Físico alemão (1882–1945) que trabalhou sob a orientação de Rutherford em Manchester a partir de 1907 e colaborou na condução dos experimentos de dispersão de partículas alfa que revelaram a existência do núcleo atômico. É mais lembrado pelo contador de radiação que desenvolveu em 1908 e aperfeiçoou com Walther Müller em 1928, o qual tornava a radiação ionizante audível sob a forma de cliques e deu ao mundo um instrumento popular para a detecção do invisível.जर्मन भौतिकविद् (1882–1945), जिन्होंने 1907 से मैनचेस्टर में रदरफोर्ड के अधीन कार्य किया और उन अल्फा-प्रकीर्णन प्रयोगों के संचालन में सहयोग दिया जिन्होंने परमाणु नाभिक का उद्घाटन किया। वे उस विकिरण गणित्र के लिए अधिक जाने जाते हैं जिसे उन्होंने 1908 में विकसित किया और 1928 में वाल्टर मूलर के साथ परिष्कृत किया; इस यंत्र ने आयनकारी विकिरण को क्लिक ध्वनियों के रूप में श्रव्य बनाया और विश्व को अदृश्य की संसूचना हेतु एक लोक-यंत्र प्रदान किया।Fisikawan Jerman (1882–1945) yang bekerja di bawah bimbingan Rutherford di Manchester sejak 1907 dan turut menjalankan eksperimen hamburan alfa yang mengungkap inti atom. Ia lebih dikenal berkat pencacah radiasi yang dikembangkannya pada 1908 dan disempurnakan bersama Walther Müller pada 1928, yang menjadikan radiasi pengion terdengar sebagai bunyi klik dan menghadirkan kepada dunia sebuah instrumen rakyat untuk mendeteksi hal yang tak kasat mata.Physicien allemand (1882–1945) qui travailla sous la direction de Rutherford à Manchester à partir de 1907 et contribua à la conduite des expériences de diffusion des particules alpha qui révélèrent le noyau atomique. Il est davantage connu pour le compteur de rayonnement qu'il mit au point en 1908 et perfectionna avec Walther Müller en 1928, lequel rendait le rayonnement ionisant audible sous forme de clics et offrit au monde un instrument populaire pour détecter l'invisible.ドイツの物理学者（1882–1945）。1907年よりマンチェスターのラザフォードのもとで研究に従事し、原子核の存在を明らかにしたアルファ粒子散乱実験の遂行に貢献した。より広く知られているのは1908年に開発した放射線計数管であり、1928年にはヴァルター・ミュラーと協力してこれを改良した。同装置は電離放射線をクリック音として可聴化し、目に見えない放射線を検出する器具として広く世界に普及した。Немецкий физик (1882–1945), работавший под руководством Резерфорда в Манчестере с 1907 года и участвовавший в проведении экспериментов по рассеянию альфа-частиц, которые привели к открытию атомного ядра. Большую известность ему принёс счётчик излучения, разработанный в 1908 году и усовершенствованный совместно с Вальтером Мюллером в 1928 году: прибор преобразует ионизирующее излучение в слышимые щелчки и стал общедоступным инструментом для обнаружения невидимого.Deutscher Physiker (1882–1945), der ab 1907 unter Rutherford in Manchester arbeitete und an den Alphastreuungsexperimenten beteiligt war, die den Atomkern aufdeckten. Bekannter ist er für das Strahlungsdetektionsgerät, das er 1908 entwickelte und 1928 gemeinsam mit Walther Müller verfeinerte; es macht ionisierende Strahlung als Klicken hörbar und lieferte der Welt ein volkstümliches Instrument zum Nachweis des Unsichtbaren.1882년에서 1945년까지 생존한 독일의 물리학자로, 1907년부터 맨체스터에서 러더퍼드 밑에 재직하며 원자핵의 존재를 밝혀낸 알파 입자 산란 실험을 공동으로 수행하였다. 그러나 그는 1908년 개발하고 1928년 발터 뮐러와 함께 개량한 방사선 계수기로 더욱 널리 알려져 있다. 이 계수기는 이온화 방사선을 클릭음으로 가청화하여, 눈에 보이지 않는 것을 탐지하는 도구를 세상에 선사하였다.と、20歳の学部生Ernest Marsden×PersonErnest MarsdenEnglish-born physicist (1889–1970) who was a twenty-year-old undergraduate when Rutherford asked him whether any alpha particles might bounce back from a metal foil. The expected answer was no; the actual answer rewrote atomic physics. Marsden later emigrated to New Zealand, where he ran the country's scientific establishment for most of the mid-twentieth century and was knighted in 1958.英国出生的物理学家（1889—1970），年仅二十岁、尚在读本科时，卢瑟福询问他是否有α粒子会从金属箔上反弹回来。预期的答案是否定的；而实验结果却改写了原子物理学。马斯登后来移居新西兰，在二十世纪中叶的大部分时间里主持该国的科学事业，并于1958年获封爵士。Físico de origen inglés (1889–1970) que era un estudiante universitario de veinte años cuando Rutherford le preguntó si alguna partícula alfa podría rebotar al incidir sobre una lámina metálica. La respuesta esperada era negativa; la respuesta real reescribió la física atómica. Marsden emigró posteriormente a Nueva Zelanda, donde dirigió el establishment científico del país durante gran parte del siglo XX y fue nombrado caballero en 1958.عالم فيزياء من مواليد إنجلترا (1889–1970)، كان طالبًا جامعيًا في العشرين من عمره حين سأله رذرفورد عمّا إذا كانت ثمة جسيمات ألفا قد ترتد للخلف من رقيقة معدنية. كانت الإجابة المتوقعة بالنفي؛ غير أن الإجابة الفعلية أعادت كتابة الفيزياء الذرية من أساسها. هاجر مارسدن لاحقًا إلى نيوزيلندا، حيث أدار المؤسسة العلمية في البلاد طوال معظم منتصف القرن العشرين، ومُنح لقب الفارسية عام 1958.Físico nascido na Inglaterra (1889–1970) que era um estudante universitário de vinte anos quando Rutherford lhe perguntou se alguma partícula alfa poderia ser defletida para trás por uma folha metálica. A resposta esperada era não; a resposta real reescreveu a física atômica. Marsden emigrou posteriormente para a Nova Zelândia, onde dirigiu o estabelecimento científico do país durante a maior parte de meados do século XX e foi agraciado com o título de cavaleiro em 1958.अंग्रेज़ी मूल के भौतिकशास्त्री (1889–1970), जो बीस वर्ष के स्नातक छात्र थे जब रदरफ़ोर्ड ने उनसे पूछा कि क्या कोई ऐल्फ़ा कण धातु की पन्नी से वापस उछल सकते हैं। अपेक्षित उत्तर नकारात्मक था; वास्तविक उत्तर ने परमाणु भौतिकी को पुनर्लिखित कर दिया। मार्सडेन बाद में न्यूज़ीलैंड चले गए, जहाँ उन्होंने बीसवीं शताब्दी के मध्य के अधिकांश काल में देश की वैज्ञानिक संस्था का संचालन किया और 1958 में उन्हें नाइट की उपाधि प्रदान की गई।Fisikawan kelahiran Inggris (1889–1970) yang masih menjadi mahasiswa tingkat pertama berusia dua puluh tahun ketika Rutherford bertanya kepadanya apakah partikel alfa dapat memantul kembali dari lempengan logam. Jawaban yang diperkirakan adalah tidak; jawaban sesungguhnya menuliskan ulang fisika atom. Marsden kemudian beremigrasi ke Selandia Baru, tempat ia mengelola lembaga ilmiah negara itu selama sebagian besar pertengahan abad kedua puluh dan dianugerahi gelar ksatria pada 1958.Physicien britannique (1889–1970) qui, étudiant de vingt ans, se vit demander par Rutherford si des particules alpha pourraient éventuellement rebondir sur une feuille métallique. La réponse attendue était non ; la réponse réelle reécrivit la physique atomique. Marsden émigra par la suite en Nouvelle-Zélande, où il dirigea l'établissement scientifique du pays pendant la majeure partie du milieu du XX^e siècle et fut fait chevalier en 1958.アーネスト・マースデン（1889–1970）は英国生まれの物理学者。ラザフォードから「金属箔にアルファ粒子が跳ね返ることがあるか」と問われたとき、まだ20歳の学部生であった。予想される答えは否であったが、実際の結果は原子物理学を根底から書き換えた。マースデンはその後ニュージーランドに移住し、20世紀中葉の大半にわたって同国の科学行政を主導、1958年にはナイト爵位を授与された。Физик английского происхождения (1889–1970), который был двадцатилетним студентом, когда Резерфорд спросил его, не могут ли некоторые альфа-частицы отражаться назад от металлической фольги. Ожидаемый ответ был отрицательным; реальный ответ перекроил атомную физику. Впоследствии Марсден эмигрировал в Новую Зеландию, где руководил научным сообществом страны на протяжении большей части середины двадцатого века и был удостоен рыцарского звания в 1958 году.In England geborener Physiker (1889–1970), der als zwanzigjähriger Student von Rutherford gefragt wurde, ob Alphateilchen von einer Metallfolie zurückprallen könnten. Die erwartete Antwort lautete Nein; die tatsächliche schrieb die Atomphysik um. Marsden emigrierte später nach Neuseeland, wo er über weite Teile der Mitte des 20. Jahrhunderts das Wissenschaftswesen des Landes leitete und 1958 den Ritterschlag erhielt.영국 태생의 물리학자(1889–1970)로, 스무 살의 학부생이던 시절 러더퍼드로부터 금속 박막에서 알파 입자가 튕겨 돌아올 수 있는지를 묻는 질문을 받았다. 예상되는 답은 '아니오'였으나, 실제 답은 원자물리학을 다시 쓰는 결과를 낳았다. 마스든은 이후 뉴질랜드로 이주하여 20세기 중반 대부분의 기간 동안 동국의 과학계를 이끌었으며, 1958년에 기사 작위를 받았다.だった。マンチェスター大学の暗い部屋で、彼らは何時間も顕微鏡に向かい、硫化亜鉛のスクリーンに現れる小さな閃光を数えていた。ラジウム源から放出されたアルファ粒子が、厚さ0.0004ミリメートルの金箔に衝突して起こる光である。当時の支配的な理論は、J・J・トムソンの「ブドウパン模型」だった。原子とは、陽電荷を帯びた拡散する球体の中に、ケーキのレーズンのように電子が散らばっているものだという考えである。この理論によれば、アルファ粒子はほとんど偏向することなく、そのまま通り抜けるはずだった。

実際、その大半は通り抜けた。しかし、わずかな、そして頑固な一団が跳ね返ってきた。ラザフォードは後に、まるで15インチの艦砲射撃の砲弾をティッシュペーパーに向けて撃ち込んだら、それが跳ね返って自分に当たったようなものだと語っている。1911年、彼にはその説明がついていた。原子の質量のほぼすべては、中心にある極小の物体に集中していなければならない。それは高密度で正の電荷を帯びており、電子はその外側のどこかに存在している。彼はその中心の物体を「原子核」と名付けた。

数値が算出されてみると、それは理屈を超えたものだった。水素原子は、その原子核よりもおよそ10万倍も大きい。もし原子核をビー玉の大きさに拡大してサッカー場のセンターマークに置いたとしたら、最も近い電子はスタンドの外側のどこかにある塵の粒子ほどの大きさになる。その間のすべては真空である。体積で言えば、原子は99.9999999999パーセントが空虚な空間――あまりに多くの「9」が並ぶため、通常の表記法ではその実態が伝わりにくいほどだ。

「触れる」ということの真実

ここには明白な問題が生じる。もし原子がほとんど「無」であるなら、なぜ床はあなたを支えていられるのか？ なぜハンマーは親指を打撲させるのか？ その答えは、私たちはどのような意味においても、これまで一度も何かに「触れた」ことはないということだ。指先がテーブルに触れるとき、指の表面にある電子雲と、木の表面にある電子雲が接近する。同じ電荷は反発し合う。この力は距離の逆二乗におおよそ比例して急激に強まり、やがてあなたの手を押し下げる筋肉の力を圧倒する。あなたが接触と呼んでいる感覚とは、ある原子の集合体が持つ電磁場が、他の原子集合体をそれ以上近づけまいと拒絶している状態に他ならない。

二つ目の、より繊細な理由もある。電子はフェルミ粒子であり、フェルミ粒子はPauli exclusion principle×ConceptPauli exclusion principleA rule of quantum mechanics, formulated by Wolfgang Pauli in 1925, stating that no two identical fermions — electrons, protons, neutrons and their kin — can occupy the same quantum state simultaneously. It is the reason atoms have shell structure rather than collapsing into their ground state, the reason chemistry exists, and the reason a kilogram of lead does not shrink to the size of a pinhead under its own gravity.量子力学的一条基本规则，由沃尔夫冈·泡利于1925年提出，指出没有两个相同的费米子——电子、质子、中子及其同类——能够同时占据相同的量子态。正是由于这一规则，原子才具有壳层结构，而非坍缩至基态；正是由于这一规则，化学才得以存在；也正是由于这一规则，一千克铅不会在自身引力作用下收缩至针头大小。Un principio de la mecánica cuántica, formulado por Wolfgang Pauli en 1925, que establece que dos fermiones idénticos —electrones, protones, neutrones y partículas afines— no pueden ocupar simultáneamente el mismo estado cuántico. Es la razón por la que los átomos presentan estructura de capas en lugar de colapsar a su estado fundamental, la razón por la que existe la química y la razón por la que un kilogramo de plomo no se comprime hasta el tamaño de una cabeza de alfiler bajo su propio peso.مبدأ من مبادئ ميكانيكا الكم، صاغه فولفغانغ باولي عام 1925، ينصّ على أنه لا يمكن لفرميونين متطابقين — كالإلكترونات والبروتونات والنيوترونات وما شاكلها — أن يشغلا الحالةَ الكمية ذاتها في آنٍ واحد. وهو السبب في أن الذرات تتخذ بنيةً قشريةً بدلاً من أن تنهار إلى حالتها الأساسية، والسبب في وجود الكيمياء أصلاً، والسبب في أن كيلوغراماً من الرصاص لا يتقلّص إلى حجم رأس الدبوس تحت وطأة جاذبيته الذاتية.Um princípio da mecânica quântica, formulado por Wolfgang Pauli em 1925, que estabelece que dois férmions idênticos — elétrons, prótons, nêutrons e partículas afins — não podem ocupar simultaneamente o mesmo estado quântico. É a razão pela qual os átomos possuem estrutura em camadas em vez de colapsarem para o estado fundamental, a razão pela qual a química existe e a razão pela qual um quilograma de chumbo não se reduz ao tamanho de uma cabeça de alfinete sob a ação de sua própria gravidade.क्वांटम यांत्रिकी का एक नियम, जिसे वोल्फगांग पाउली ने 1925 में प्रतिपादित किया, जिसके अनुसार कोई भी दो समरूप फ़र्मिऑन — इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और उनके सजातीय कण — एक साथ एक ही क्वांटम अवस्था में नहीं रह सकते। यही कारण है कि परमाणुओं में कोश-संरचना होती है न कि वे अपनी निम्नतम अवस्था में संकुचित हो जाते हैं, यही कारण है कि रसायन विज्ञान का अस्तित्व है, और यही कारण है कि सीसे का एक किलोग्राम अपने ही गुरुत्व के अधीन सुई की नोक के आकार तक नहीं सिकुड़ जाता।Sebuah kaidah mekanika kuantum, yang dirumuskan oleh Wolfgang Pauli pada tahun 1925, yang menyatakan bahwa tidak ada dua fermion identik — elektron, proton, neutron, dan sejenisnya — yang dapat menempati keadaan kuantum yang sama secara bersamaan. Kaidah inilah yang menjadi alasan atom memiliki struktur kulit alih-alih runtuh ke keadaan dasarnya, alasan kimia ada, dan alasan sekeping timbal seberat satu kilogram tidak menyusut hingga sebesar kepala jarum karena gravitasinya sendiri.Un principe de la mécanique quantique, formulé par Wolfgang Pauli en 1925, stipulant qu'aucun fermion identique — électrons, protons, neutrons et particules apparentées — ne peut occuper simultanément le même état quantique. C'est ce principe qui confère aux atomes leur structure en couches plutôt que de les laisser s'effondrer dans leur état fondamental, qui rend la chimie possible, et qui empêche un kilogramme de plomb de se contracter jusqu'à la taille d'une tête d'épingle sous l'effet de sa propre gravité.パウリの排他原理は、1925年にヴォルフガング・パウリが定式化した量子力学の法則であり、電子・陽子・中性子をはじめとする同種フェルミオンが同一の量子状態を同時に占めることはできないと述べる。原子が基底状態へ崩壊することなく殻構造を持つのも、化学が成立するのも、また1キログラムの鉛が自重によって針の頭ほどの大きさに収縮しないのも、いずれもこの原理に由来する。Принцип запрета Паули — правило квантовой механики, сформулированное Вольфгангом Паули в 1925 году, согласно которому никакие два одинаковых фермиона — электроны, протоны, нейтроны и родственные им частицы — не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии. Именно этот принцип обусловливает оболочечную структуру атомов вместо коллапса в основное состояние, определяет само существование химии и препятствует тому, чтобы килограмм свинца сжался до размеров булавочной головки под действием собственной гравитации.Ein Grundsatz der Quantenmechanik, 1925 von Wolfgang Pauli formuliert, der besagt, dass keine zwei identischen Fermionen – Elektronen, Protonen, Neutronen und verwandte Teilchen – gleichzeitig denselben Quantenzustand einnehmen können. Er ist der Grund dafür, dass Atome eine Schalenstruktur aufweisen, anstatt in ihren Grundzustand zu kollabieren, der Grund dafür, dass Chemie existiert, und der Grund dafür, dass ein Kilogramm Blei unter seiner eigenen Schwerkraft nicht auf die Größe eines Stecknadelkopfes schrumpft.1925년 볼프강 파울리가 정립한 양자역학의 원리로, 전자·양성자·중성자 및 그 동류를 포함하는 동일한 페르미온 두 개는 동시에 같은 양자 상태를 점유할 수 없다고 규정한다. 원자가 바닥 상태로 붕괴하지 않고 껍질 구조를 가지는 이유, 화학이 존재하는 이유, 그리고 1킬로그램의 납 덩어리가 자체 중력에 의해 바늘 끝만 한 크기로 수축하지 않는 이유가 모두 이 원리에 있다.（パウリの排他律）に従う。二つの電子が同じ場所の同じ量子状態を占めることはできない。二つの原子を十分に強く押し付ければ、電子は状態を共有せざるを得なくなるが、それだけは断固として拒む。この排他律こそが、物質に「かさ」を与えている。それがなければ、どんな物質のティースプーン一杯分であっても、中性子星のティースプーン一杯分と同じ質量になってしまうだろう。

電子が存在しない場所

Niels Bohr×PersonNiels BohrDanish physicist (1885–1962) who built the first quantised model of the atom and, from his institute in Copenhagen, shaped the orthodox interpretation of quantum mechanics. Bohr argued that physics is about what we can say about nature, not what nature is, and that complementary descriptions — wave and particle — are both necessary and mutually exclusive. He sparred with Einstein for thirty years over whether the theory was complete.丹麦物理学家（1885—1962年），建立了第一个量子化原子模型，并在其哥本哈根的研究所确立了量子力学的正统诠释。玻尔认为，物理学关乎我们能对自然界说什么，而非自然界本身是什么；互补描述，即波和粒子，既是必需的又是互斥的。他与爱因斯坦就该理论是否完备的问题争论了三十年。Físico danés (1885–1962) que construyó el primer modelo cuantizado del átomo y, desde su instituto en Copenhague, dio forma a la interpretación ortodoxa de la mecánica cuántica. Bohr argumentó que la física trata sobre lo que podemos decir de la naturaleza, no sobre lo que la naturaleza es, y que las descripciones complementarias —onda y partícula— son a la vez necesarias y mutuamente excluyentes. Discutió con Einstein durante treinta años sobre si la teoría estaba completa.فيزيائي دنماركي (1885-1962) بنى أول نموذج كمي للذرة، ومن خلال معهده في كوبنهاغن، صاغ التفسير الأرثوذكسي لميكانيكا الكم. جادل بور بأن الفيزياء تدور حول ما يمكننا قوله عن الطبيعة، لا عن ماهيتها، وأن الأوصاف المتكاملة — الموجة والجسيم — ضرورية ومتنافية بشكل متبادل في آن واحد. تناظر مع أينشتاين لمدة ثلاثين عامًا حول اكتمال النظرية.Físico dinamarquês (1885–1962) que construiu o primeiro modelo quantizado do átomo e, a partir de seu instituto em Copenhague, moldou a interpretação ortodoxa da mecânica quântica. Bohr argumentou que a física trata do que podemos dizer sobre a natureza, não do que a natureza é, e que descrições complementares — onda e partícula — são ambas necessárias e mutuamente exclusivas. Ele debateu com Einstein durante trinta anos sobre se a teoria estava completa.डेनिश भौतिक विज्ञानी (1885–1962) जिन्होंने परमाणु का पहला क्वांटाइज़्ड मॉडल बनाया और, कोपेनहेगन में अपने संस्थान से, क्वांटम यांत्रिकी की रूढ़िवादी व्याख्या को आकार दिया। बोर ने तर्क दिया कि भौतिकी इस बारे में है कि हम प्रकृति के बारे में क्या कह सकते हैं, न कि प्रकृति क्या है, और यह कि पूरक विवरण — तरंग और कण — दोनों आवश्यक और परस्पर अनन्य हैं। उन्होंने तीस वर्षों तक आइंस्टीन के साथ इस बात पर बहस की कि क्या यह सिद्धांत पूर्ण था।Fisikawan Denmark (1885–1962) yang membangun model atom terkuantisasi pertama dan, dari institutnya di Kopenhagen, membentuk interpretasi ortodoks mekanika kuantum. Bohr berpendapat bahwa fisika adalah tentang apa yang bisa kita katakan tentang alam, bukan tentang apa alam itu sendiri, dan bahwa deskripsi komplementer — gelombang dan partikel — keduanya diperlukan dan saling eksklusif. Ia berdebat dengan Einstein selama tiga puluh tahun mengenai apakah teori tersebut lengkap.Niels Bohr, physicus Danicus (annis 1885–1962), qui primum atomi modellum quantizatum elaboravit et, ex instituto suo Hafniae, interpretationem orthodoxam mechanicae quanticae formavit. Bohr contendit physicam versari in eo quod de natura dicere possumus, non in eo quod natura est, atque descriptiones complementarias, scilicet undae et particulae, et necessarias et invicem se excludentes esse. Cum Einstein per triginta annos disputavit utrum theoria perfecta esset an minime.デンマークの物理学者（1885年–1962年）。最初の量子化された原子模型を構築し、コペンハーゲンの研究所で量子力学の正統的解釈を形成した。ボーアは、物理学は自然そのものが何であるかではなく、自然について我々が何を語れるかに関わるものであり、また、相補的な記述（波と粒子）はどちらも必要不可欠であり、かつ相互に排他的であると主張した。彼は30年間にわたり、その理論が完全であるかどうかについてアインシュタインと論争を繰り広げた。Датский физик (1885–1962), создавший первую квантованную модель атома и, работая в своём институте в Копенгагене, сформировавший ортодоксальную интерпретацию квантовой механики. Бор утверждал, что физика занимается тем, что мы можем сказать о природе, а не тем, чем природа является на самом деле, и что комплементарные описания — волновое и корпускулярное — являются как необходимыми, так и взаимоисключающими. Он в течение тридцати лет полемизировал с Эйнштейном о том, является ли теория полной.Dänischer Physiker (1885–1962), der das erste quantisierte Atommodell entwickelte und von seinem Institut in Kopenhagen aus die orthodoxe Interpretation der Quantenmechanik prägte. Bohr vertrat die Ansicht, dass sich die Physik damit befasst, was wir über die Natur aussagen können, nicht was die Natur ist, und dass komplementäre Beschreibungen – Welle und Teilchen – sowohl notwendig als auch einander ausschließend sind. Er setzte sich dreißig Jahre lang mit Einstein darüber auseinander, ob die Theorie vollständig sei.덴마크 물리학자 (1885–1962)로, 원자의 첫 양자화 모델을 구축했으며 코펜하겐에 있는 자신의 연구소에서 양자 역학의 정통 해석을 형성했다. 보어는 물리학이 자연 그 자체가 아니라 우리가 자연에 대해 말할 수 있는 것에 관한 것이며, 상보적인 설명, 즉 파동과 입자가 모두 필요하며 상호 배타적이라고 주장했다. 그는 아인슈타인과 30년 동안 그 이론이 완전한지 여부를 두고 논쟁을 벌였다.は1913年、軌道を量子化することでラザフォードの描いた姿を整理した。電子は特定のエネルギー準位にしか存在できず、決まった量の光を吸収あるいは放出することで、その間を飛び移るというものだ。ボア模型は、学校で教わる最も一般的なものだ。中心の点の周りを回る整然とした楕円の軌道は、小さな太陽系のようである。しかし、詳細においてそれは誤りだ。15年も経たないうちに、量子力学によって取って代わられた。そこでの電子は軌道上を走る小さな球ではなく、確率の定常波――すなわち、観測した際にその粒子が存在する可能性を示す、多くの場合に葉状や結び目のような形をした雲である。水素原子の1s軌道はぼんやりした球状であり、2p軌道はダンベル型、d軌道やf軌道は化学者を喜ばせるための花束のように見える。

ラザフォードとボアから継承されたのは、基本的な幾何学的な構成である。原子核は小さく重い。電子は拡散しており軽い。その間の空間は、古典的な意味では空っぽである。ただし、量子場理論はこれさえも複雑にしており、真空を借り物のエネルギーで現れては消える仮想粒子の泡立ちで満たしている。

私たちがまだ知らないこと

私たちは、電子の正体を本当には知らない。電子には測定可能な大きさがない。CERNでの実験では、その上限は10⁻¹⁸メートル以下まで押し下げられており、電子は真の「点」である可能性がある。質量と電荷を持つ点粒子という存在は、物理学がこれまで完全には納得できていなかったものである。

私たちは、なぜ素粒子の質量がそれぞれ決まった値をとるのかを知らない。電子は陽子よりも約1836倍軽いが、誰もその比率を第一原理から導き出すことはできない。現時点では、それは測定して書き留めるだけの数字である。

私たちは、陽子それ自体が安定しているのかどうかを知らない。大統一理論は、陽子はやがて崩壊するはずだと予言しており、その半減期は宇宙の年齢を約10²²倍上回るとされている。深い地下鉱山で行われた実験では、何十年もの間、水槽が監視されてきたが、一度も崩壊は見られていない。この空虚は、私たちが考えている以上に空っぽなのかもしれない。

もし今日生きている全人類の体内のすべての原子核を圧縮し、その間の空間をすべて取り除いたとしたら、80億人の私たちは角砂糖一つの中に余裕で収まってしまうだろう。その角砂糖の重さは、小さな山一つ分ほどになる。あなたが今座っているこの世界は、「拒絶」によって繋ぎ止められているのだ。

В 1909 году аспирант из Манчестера обстреливал альфа-частицами лист золотой фольги и в недоумении наблюдал, как одна из восьми тысяч отскакивала прямо назад. Этот результат разрушил господствующую модель материи и заменил её чем-то более странным.

Этот эксперимент был идеей Ernest Rutherford×PersonErnest RutherfordNew Zealand-born physicist (1871–1937) who spent most of his career in Britain, first at Manchester and later at the Cavendish in Cambridge. He won the 1908 Nobel Prize in Chemistry for work on radioactivity, then promptly did his most famous physics: the 1911 nuclear model of the atom, and later the first deliberate transmutation of one element into another. Famously plain-spoken and loud; reportedly capable of fogging photographic plates with his voice alone.新西兰裔物理学家（1871—1937），职业生涯大部分时间在英国度过，先后任职于曼彻斯特大学和剑桥大学卡文迪许实验室。因放射性研究荣获1908年诺贝尔化学奖，此后旋即完成其最重要的物理学成就：1911年提出原子核模型，以及后来首次实现人工元素嬗变。为人以直率著称，声音洪亮，据闻其嗓音之强足以使照相底片曝光。Físico nacido en Nueva Zelanda (1871-1937) que desarrolló la mayor parte de su carrera en Gran Bretaña, primero en Mánchester y más tarde en el Cavendish de Cambridge. Obtuvo el Premio Nobel de Química de 1908 por sus investigaciones sobre la radiactividad, tras lo cual realizó su aportación física más célebre: el modelo nuclear del átomo (1911) y, posteriormente, la primera transmutación deliberada de un elemento en otro. Proverbialmente llano de trato y de voz estentórea; según se cuenta, era capaz de velar placas fotográficas con la sola potencia de su voz.فيزيائي وُلد في نيوزيلندا (1871–1937)، قضى معظم مسيرته المهنية في بريطانيا؛ أولاً في مانشستر ثم في مختبر كافنديش بكامبريدج. حاز جائزة نوبل في الكيمياء عام 1908 عن أبحاثه في النشاط الإشعاعي، ثم أنجز في أعقابها مباشرةً أبرز إسهاماته الفيزيائية: النموذج النووي للذرة عام 1911، ولاحقاً أول تحويل متعمد لعنصر إلى عنصر آخر. اشتُهر بصراحته وعلوّ صوته؛ إذ يُروى أنه كان قادراً على تضبيب الألواح الفوتوغرافية بصوته وحده.Físico nascido na Nova Zelândia (1871–1937) que passou a maior parte de sua carreira na Grã-Bretanha, primeiro em Manchester e posteriormente no Laboratório Cavendish, em Cambridge. Recebeu o Prémio Nobel de Química de 1908 pelos trabalhos sobre radioatividade, aos quais se seguiram suas contribuições mais célebres à física: o modelo nuclear do átomo, em 1911, e a primeira transmutação deliberada de um elemento em outro. Célebre pela franqueza e pelo volume de voz; conta-se que era capaz de velar chapas fotográficas unicamente com a própria voz.न्यूज़ीलैंड में जन्मे भौतिकशास्त्री (1871–1937), जिन्होंने अपने कार्यकाल का अधिकांश भाग ब्रिटेन में व्यतीत किया — पहले मैनचेस्टर में और बाद में कैम्ब्रिज की कैवेंडिश प्रयोगशाला में। रेडियोधर्मिता पर किए गए कार्य के लिए उन्हें 1908 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार प्राप्त हुआ, जिसके तुरंत बाद उन्होंने अपनी सर्वाधिक प्रसिद्ध भौतिकीय उपलब्धियाँ अर्जित कीं: 1911 का परमाणु का नाभिकीय मॉडल, और तत्पश्चात् एक तत्व का दूसरे तत्व में प्रथम सायास रूपांतरण। वे अपनी स्पष्टवादिता और ऊँची आवाज़ के लिए सुविख्यात थे; कहा जाता है कि वे अकेले अपनी आवाज़ से ही फ़ोटोग्राफ़िक प्लेटों को धुंधला करने में सक्षम थे।Fisikawan kelahiran Selandia Baru (1871–1937) yang menghabiskan sebagian besar kariernya di Britania, pertama di Manchester dan kemudian di Cavendish, Cambridge. Ia meraih Hadiah Nobel Kimia 1908 atas penelitiannya tentang radioaktivitas, lalu segera menyelesaikan karya fisikanya yang paling masyhur: model nuklir atom pada 1911, dan kemudian transmutasi pertama yang disengaja dari satu unsur ke unsur lain. Terkenal bertutur kata lugas dan bersuara keras; konon suaranya saja mampu mengaburkan pelat fotografis.Physicien né en Nouvelle-Zélande (1871–1937), qui passa l'essentiel de sa carrière en Grande-Bretagne, d'abord à Manchester puis au Cavendish de Cambridge. Il remporta le prix Nobel de chimie de 1908 pour ses travaux sur la radioactivité, avant d'accomplir bientôt ses contributions les plus célèbres à la physique : le modèle nucléaire de l'atome en 1911, puis la première transmutation délibérée d'un élément en un autre. Réputé pour son franc-parler et sa voix tonitruante ; on lui prêtait la capacité de voiler des plaques photographiques de sa seule voix.アーネスト・ラザフォード（1871年－1937年）。ニュージーランド生まれの物理学者。キャリアの大半をイギリスで過ごし、マンチェスター大学、のちにケンブリッジ大学キャヴェンディッシュ研究所に在籍した。放射能に関する研究により1908年のノーベル化学賞を受賞。その後、最も重要な物理学的業績として、1911年に原子の核模型を提唱し、さらに後年には人類初の人工核変換（ある元素から別の元素への意図的な変換）を実現した。率直な物言いと大きな声で知られ、その声だけで写真乾板を感光させることができたとも伝えられる。Физик, уроженец Новой Зеландии (1871–1937), большую часть карьеры проведший в Великобритании — сначала в Манчестере, затем в Кавендишской лаборатории в Кембридже. Лауреат Нобелевской премии по химии 1908 года за работы по радиоактивности; вслед за тем совершил наиболее прославленные открытия в физике: ядерную модель атома (1911) и первую намеренную трансмутацию одного элемента в другой. Был широко известен прямолинейностью суждений и громогласностью; по некоторым свидетельствам, мог засвечивать фотографические пластинки одним своим голосом.In Neuseeland geborener Physiker (1871–1937), der den Großteil seiner Laufbahn in Großbritannien verbrachte, zunächst in Manchester, später am Cavendish Laboratory in Cambridge. 1908 erhielt er den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeiten zur Radioaktivität; kurz darauf folgten seine bekanntesten physikalischen Leistungen: das Kernmodell des Atoms (1911) sowie die erste bewusst herbeigeführte Transmutation eines Elements in ein anderes. Für seine direkte Art und laute Stimme berühmt; er soll Fotoplatten allein mit seiner Stimme verschleiert haben.뉴질랜드 출신의 물리학자(1871~1937). 연구 경력의 대부분을 영국에서 보냈으며, 처음에는 맨체스터, 이후에는 케임브리지의 캐번디시 연구소에서 활동하였다. 방사능 연구로 1908년 노벨 화학상을 수상한 뒤, 가장 저명한 물리학적 업적을 남겼는데, 1911년 원자의 핵 모형을 제안하였으며 이후 한 원소에서 다른 원소로의 최초 인위적 핵변환을 실현하였다. 직설적이고 목소리가 큰 것으로 유명하였으며, 그 목소리만으로도 사진 건판을 감광시킬 수 있었다고 전해진다., но выполняли его руки Hans Geiger×PersonHans GeigerGerman physicist (1882–1945) who worked under Rutherford at Manchester from 1907 and helped run the alpha-scattering experiments that revealed the nucleus. He is better remembered for the radiation counter he developed in 1908 and refined with Walther Müller in 1928, which made ionising radiation audible as clicks and gave the world a folk-instrument for detecting the invisible.德国物理学家（1882—1945），1907年起在曼彻斯特跟随卢瑟福工作，参与主持了揭示原子核存在的α粒子散射实验。他更为人熟知的成就是1908年研制的辐射计数器，并于1928年与瓦尔特·米勒合作加以改进；该仪器将电离辐射转化为可听见的咔嗒声，成为举世公认的探测不可见辐射的标志性装置。Físico alemán (1882–1945) que trabajó bajo las órdenes de Rutherford en Mánchester a partir de 1907 y colaboró en los experimentos de dispersión de partículas alfa que revelaron la existencia del núcleo atómico. Es más conocido por el contador de radiación que desarrolló en 1908 y perfeccionó junto con Walther Müller en 1928, el cual hacía audible la radiación ionizante en forma de clics y proporcionó al mundo un instrumento popular para detectar lo invisible.فيزيائي ألماني (1882–1945) عمل في كنف رذرفورد بمانشستر منذ عام 1907، وأسهم في إجراء تجارب تشتُّت جسيمات ألفا التي كشفت عن النواة الذرية. غير أنه اشتُهر أكثر بالعداد الإشعاعي الذي طوّره عام 1908 ثم نقّحه مع فالتر مولر عام 1928، وهو الجهاز الذي جعل الإشعاع المُؤيِّن مسموعاً على شكل نقرات متقطعة، ووهب العالَم أداةً شعبية للكشف عن غير المرئي.Físico alemão (1882–1945) que trabalhou sob a orientação de Rutherford em Manchester a partir de 1907 e colaborou na condução dos experimentos de dispersão de partículas alfa que revelaram a existência do núcleo atômico. É mais lembrado pelo contador de radiação que desenvolveu em 1908 e aperfeiçoou com Walther Müller em 1928, o qual tornava a radiação ionizante audível sob a forma de cliques e deu ao mundo um instrumento popular para a detecção do invisível.जर्मन भौतिकविद् (1882–1945), जिन्होंने 1907 से मैनचेस्टर में रदरफोर्ड के अधीन कार्य किया और उन अल्फा-प्रकीर्णन प्रयोगों के संचालन में सहयोग दिया जिन्होंने परमाणु नाभिक का उद्घाटन किया। वे उस विकिरण गणित्र के लिए अधिक जाने जाते हैं जिसे उन्होंने 1908 में विकसित किया और 1928 में वाल्टर मूलर के साथ परिष्कृत किया; इस यंत्र ने आयनकारी विकिरण को क्लिक ध्वनियों के रूप में श्रव्य बनाया और विश्व को अदृश्य की संसूचना हेतु एक लोक-यंत्र प्रदान किया।Fisikawan Jerman (1882–1945) yang bekerja di bawah bimbingan Rutherford di Manchester sejak 1907 dan turut menjalankan eksperimen hamburan alfa yang mengungkap inti atom. Ia lebih dikenal berkat pencacah radiasi yang dikembangkannya pada 1908 dan disempurnakan bersama Walther Müller pada 1928, yang menjadikan radiasi pengion terdengar sebagai bunyi klik dan menghadirkan kepada dunia sebuah instrumen rakyat untuk mendeteksi hal yang tak kasat mata.Physicien allemand (1882–1945) qui travailla sous la direction de Rutherford à Manchester à partir de 1907 et contribua à la conduite des expériences de diffusion des particules alpha qui révélèrent le noyau atomique. Il est davantage connu pour le compteur de rayonnement qu'il mit au point en 1908 et perfectionna avec Walther Müller en 1928, lequel rendait le rayonnement ionisant audible sous forme de clics et offrit au monde un instrument populaire pour détecter l'invisible.ドイツの物理学者（1882–1945）。1907年よりマンチェスターのラザフォードのもとで研究に従事し、原子核の存在を明らかにしたアルファ粒子散乱実験の遂行に貢献した。より広く知られているのは1908年に開発した放射線計数管であり、1928年にはヴァルター・ミュラーと協力してこれを改良した。同装置は電離放射線をクリック音として可聴化し、目に見えない放射線を検出する器具として広く世界に普及した。Немецкий физик (1882–1945), работавший под руководством Резерфорда в Манчестере с 1907 года и участвовавший в проведении экспериментов по рассеянию альфа-частиц, которые привели к открытию атомного ядра. Большую известность ему принёс счётчик излучения, разработанный в 1908 году и усовершенствованный совместно с Вальтером Мюллером в 1928 году: прибор преобразует ионизирующее излучение в слышимые щелчки и стал общедоступным инструментом для обнаружения невидимого.Deutscher Physiker (1882–1945), der ab 1907 unter Rutherford in Manchester arbeitete und an den Alphastreuungsexperimenten beteiligt war, die den Atomkern aufdeckten. Bekannter ist er für das Strahlungsdetektionsgerät, das er 1908 entwickelte und 1928 gemeinsam mit Walther Müller verfeinerte; es macht ionisierende Strahlung als Klicken hörbar und lieferte der Welt ein volkstümliches Instrument zum Nachweis des Unsichtbaren.1882년에서 1945년까지 생존한 독일의 물리학자로, 1907년부터 맨체스터에서 러더퍼드 밑에 재직하며 원자핵의 존재를 밝혀낸 알파 입자 산란 실험을 공동으로 수행하였다. 그러나 그는 1908년 개발하고 1928년 발터 뮐러와 함께 개량한 방사선 계수기로 더욱 널리 알려져 있다. 이 계수기는 이온화 방사선을 클릭음으로 가청화하여, 눈에 보이지 않는 것을 탐지하는 도구를 세상에 선사하였다. и двадцатилетнего студента по имени Ernest Marsden×PersonErnest MarsdenEnglish-born physicist (1889–1970) who was a twenty-year-old undergraduate when Rutherford asked him whether any alpha particles might bounce back from a metal foil. The expected answer was no; the actual answer rewrote atomic physics. Marsden later emigrated to New Zealand, where he ran the country's scientific establishment for most of the mid-twentieth century and was knighted in 1958.英国出生的物理学家（1889—1970），年仅二十岁、尚在读本科时，卢瑟福询问他是否有α粒子会从金属箔上反弹回来。预期的答案是否定的；而实验结果却改写了原子物理学。马斯登后来移居新西兰，在二十世纪中叶的大部分时间里主持该国的科学事业，并于1958年获封爵士。Físico de origen inglés (1889–1970) que era un estudiante universitario de veinte años cuando Rutherford le preguntó si alguna partícula alfa podría rebotar al incidir sobre una lámina metálica. La respuesta esperada era negativa; la respuesta real reescribió la física atómica. Marsden emigró posteriormente a Nueva Zelanda, donde dirigió el establishment científico del país durante gran parte del siglo XX y fue nombrado caballero en 1958.عالم فيزياء من مواليد إنجلترا (1889–1970)، كان طالبًا جامعيًا في العشرين من عمره حين سأله رذرفورد عمّا إذا كانت ثمة جسيمات ألفا قد ترتد للخلف من رقيقة معدنية. كانت الإجابة المتوقعة بالنفي؛ غير أن الإجابة الفعلية أعادت كتابة الفيزياء الذرية من أساسها. هاجر مارسدن لاحقًا إلى نيوزيلندا، حيث أدار المؤسسة العلمية في البلاد طوال معظم منتصف القرن العشرين، ومُنح لقب الفارسية عام 1958.Físico nascido na Inglaterra (1889–1970) que era um estudante universitário de vinte anos quando Rutherford lhe perguntou se alguma partícula alfa poderia ser defletida para trás por uma folha metálica. A resposta esperada era não; a resposta real reescreveu a física atômica. Marsden emigrou posteriormente para a Nova Zelândia, onde dirigiu o estabelecimento científico do país durante a maior parte de meados do século XX e foi agraciado com o título de cavaleiro em 1958.अंग्रेज़ी मूल के भौतिकशास्त्री (1889–1970), जो बीस वर्ष के स्नातक छात्र थे जब रदरफ़ोर्ड ने उनसे पूछा कि क्या कोई ऐल्फ़ा कण धातु की पन्नी से वापस उछल सकते हैं। अपेक्षित उत्तर नकारात्मक था; वास्तविक उत्तर ने परमाणु भौतिकी को पुनर्लिखित कर दिया। मार्सडेन बाद में न्यूज़ीलैंड चले गए, जहाँ उन्होंने बीसवीं शताब्दी के मध्य के अधिकांश काल में देश की वैज्ञानिक संस्था का संचालन किया और 1958 में उन्हें नाइट की उपाधि प्रदान की गई।Fisikawan kelahiran Inggris (1889–1970) yang masih menjadi mahasiswa tingkat pertama berusia dua puluh tahun ketika Rutherford bertanya kepadanya apakah partikel alfa dapat memantul kembali dari lempengan logam. Jawaban yang diperkirakan adalah tidak; jawaban sesungguhnya menuliskan ulang fisika atom. Marsden kemudian beremigrasi ke Selandia Baru, tempat ia mengelola lembaga ilmiah negara itu selama sebagian besar pertengahan abad kedua puluh dan dianugerahi gelar ksatria pada 1958.Physicien britannique (1889–1970) qui, étudiant de vingt ans, se vit demander par Rutherford si des particules alpha pourraient éventuellement rebondir sur une feuille métallique. La réponse attendue était non ; la réponse réelle reécrivit la physique atomique. Marsden émigra par la suite en Nouvelle-Zélande, où il dirigea l'établissement scientifique du pays pendant la majeure partie du milieu du XX^e siècle et fut fait chevalier en 1958.アーネスト・マースデン（1889–1970）は英国生まれの物理学者。ラザフォードから「金属箔にアルファ粒子が跳ね返ることがあるか」と問われたとき、まだ20歳の学部生であった。予想される答えは否であったが、実際の結果は原子物理学を根底から書き換えた。マースデンはその後ニュージーランドに移住し、20世紀中葉の大半にわたって同国の科学行政を主導、1958年にはナイト爵位を授与された。Физик английского происхождения (1889–1970), который был двадцатилетним студентом, когда Резерфорд спросил его, не могут ли некоторые альфа-частицы отражаться назад от металлической фольги. Ожидаемый ответ был отрицательным; реальный ответ перекроил атомную физику. Впоследствии Марсден эмигрировал в Новую Зеландию, где руководил научным сообществом страны на протяжении большей части середины двадцатого века и был удостоен рыцарского звания в 1958 году.In England geborener Physiker (1889–1970), der als zwanzigjähriger Student von Rutherford gefragt wurde, ob Alphateilchen von einer Metallfolie zurückprallen könnten. Die erwartete Antwort lautete Nein; die tatsächliche schrieb die Atomphysik um. Marsden emigrierte später nach Neuseeland, wo er über weite Teile der Mitte des 20. Jahrhunderts das Wissenschaftswesen des Landes leitete und 1958 den Ritterschlag erhielt.영국 태생의 물리학자(1889–1970)로, 스무 살의 학부생이던 시절 러더퍼드로부터 금속 박막에서 알파 입자가 튕겨 돌아올 수 있는지를 묻는 질문을 받았다. 예상되는 답은 '아니오'였으나, 실제 답은 원자물리학을 다시 쓰는 결과를 낳았다. 마스든은 이후 뉴질랜드로 이주하여 20세기 중반 대부분의 기간 동안 동국의 과학계를 이끌었으며, 1958년에 기사 작위를 받았다.. В затемненной комнате Манчестерского университета они часами просиживали у микроскопа, подсчитывая крошечные вспышки на экране из сульфида цинка, когда альфа-частицы от радиевого источника ударялись о золотую фольгу толщиной в четыре десятитысячные доли миллиметра. Господствующей теорией того времени была модель «пудинга с изюмом» Дж. Дж. Томсона: атомы представляли собой диффузные сферы положительного заряда, «утыканные» электронами, словно изюм в кексе. Альфа-частицы должны были пролетать сквозь них почти без отклонений.

Большинство из них так и делали. Но небольшая, упрямая доля частиц возвращалась обратно. Резерфорд позже сказал, что это было все равно, что выстрелить пятнадцатидюймовым морским снарядом в лист папиросной бумаги, а он отскочил бы и угодил в вас. К 1911 году у него было объяснение. Почти вся масса атома должна быть сосредоточена в крошечном центральном теле, плотном и положительно заряженном, а электроны — находиться где-то снаружи. Это центральное тело он назвал ядром.

Цифры, как только их подсчитали, оказались абсурдными. Атом водорода примерно в 100 000 раз больше своего ядра. Если увеличить ядро до размеров мраморного шарика и поместить его в центр футбольного поля, то ближайший электрон был бы лишь пылинкой где-то за пределами трибун. Все, что находится между ними — это вакуум. По объему атом на 99,9999999999 процента состоит из пустого пространства — это число с таким количеством девяток, что привычное сокращение не передает всей его сути.

Что на самом деле означает «прикосновение»

Это порождает очевидную проблему. Если атомы — это по большей части ничто, то почему пол держит вас? Почему молоток оставляет вмятину на большом пальце? Ответ в том, что вы никогда, в каком-либо значимом смысле, ни к чему не прикасались. Когда кончик вашего пальца встречается со столом, электронные облака на поверхности вашей кожи приближаются к электронным облакам на поверхности дерева. Одноименные заряды отталкиваются. Сила растет стремительно, примерно обратно пропорционально квадрату расстояния, пока не преодолеет сопротивление мышц, давящих на вашу руку. Ощущение, которое вы называете контактом, — это электромагнитное поле одного набора атомов, которое отказывается подпускать другой набор ближе.

Существует вторая, более тонкая причина. Электроны — это фермионы, а фермионы подчиняются Pauli exclusion principle×ConceptPauli exclusion principleA rule of quantum mechanics, formulated by Wolfgang Pauli in 1925, stating that no two identical fermions — electrons, protons, neutrons and their kin — can occupy the same quantum state simultaneously. It is the reason atoms have shell structure rather than collapsing into their ground state, the reason chemistry exists, and the reason a kilogram of lead does not shrink to the size of a pinhead under its own gravity.量子力学的一条基本规则，由沃尔夫冈·泡利于1925年提出，指出没有两个相同的费米子——电子、质子、中子及其同类——能够同时占据相同的量子态。正是由于这一规则，原子才具有壳层结构，而非坍缩至基态；正是由于这一规则，化学才得以存在；也正是由于这一规则，一千克铅不会在自身引力作用下收缩至针头大小。Un principio de la mecánica cuántica, formulado por Wolfgang Pauli en 1925, que establece que dos fermiones idénticos —electrones, protones, neutrones y partículas afines— no pueden ocupar simultáneamente el mismo estado cuántico. Es la razón por la que los átomos presentan estructura de capas en lugar de colapsar a su estado fundamental, la razón por la que existe la química y la razón por la que un kilogramo de plomo no se comprime hasta el tamaño de una cabeza de alfiler bajo su propio peso.مبدأ من مبادئ ميكانيكا الكم، صاغه فولفغانغ باولي عام 1925، ينصّ على أنه لا يمكن لفرميونين متطابقين — كالإلكترونات والبروتونات والنيوترونات وما شاكلها — أن يشغلا الحالةَ الكمية ذاتها في آنٍ واحد. وهو السبب في أن الذرات تتخذ بنيةً قشريةً بدلاً من أن تنهار إلى حالتها الأساسية، والسبب في وجود الكيمياء أصلاً، والسبب في أن كيلوغراماً من الرصاص لا يتقلّص إلى حجم رأس الدبوس تحت وطأة جاذبيته الذاتية.Um princípio da mecânica quântica, formulado por Wolfgang Pauli em 1925, que estabelece que dois férmions idênticos — elétrons, prótons, nêutrons e partículas afins — não podem ocupar simultaneamente o mesmo estado quântico. É a razão pela qual os átomos possuem estrutura em camadas em vez de colapsarem para o estado fundamental, a razão pela qual a química existe e a razão pela qual um quilograma de chumbo não se reduz ao tamanho de uma cabeça de alfinete sob a ação de sua própria gravidade.क्वांटम यांत्रिकी का एक नियम, जिसे वोल्फगांग पाउली ने 1925 में प्रतिपादित किया, जिसके अनुसार कोई भी दो समरूप फ़र्मिऑन — इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और उनके सजातीय कण — एक साथ एक ही क्वांटम अवस्था में नहीं रह सकते। यही कारण है कि परमाणुओं में कोश-संरचना होती है न कि वे अपनी निम्नतम अवस्था में संकुचित हो जाते हैं, यही कारण है कि रसायन विज्ञान का अस्तित्व है, और यही कारण है कि सीसे का एक किलोग्राम अपने ही गुरुत्व के अधीन सुई की नोक के आकार तक नहीं सिकुड़ जाता।Sebuah kaidah mekanika kuantum, yang dirumuskan oleh Wolfgang Pauli pada tahun 1925, yang menyatakan bahwa tidak ada dua fermion identik — elektron, proton, neutron, dan sejenisnya — yang dapat menempati keadaan kuantum yang sama secara bersamaan. Kaidah inilah yang menjadi alasan atom memiliki struktur kulit alih-alih runtuh ke keadaan dasarnya, alasan kimia ada, dan alasan sekeping timbal seberat satu kilogram tidak menyusut hingga sebesar kepala jarum karena gravitasinya sendiri.Un principe de la mécanique quantique, formulé par Wolfgang Pauli en 1925, stipulant qu'aucun fermion identique — électrons, protons, neutrons et particules apparentées — ne peut occuper simultanément le même état quantique. C'est ce principe qui confère aux atomes leur structure en couches plutôt que de les laisser s'effondrer dans leur état fondamental, qui rend la chimie possible, et qui empêche un kilogramme de plomb de se contracter jusqu'à la taille d'une tête d'épingle sous l'effet de sa propre gravité.パウリの排他原理は、1925年にヴォルフガング・パウリが定式化した量子力学の法則であり、電子・陽子・中性子をはじめとする同種フェルミオンが同一の量子状態を同時に占めることはできないと述べる。原子が基底状態へ崩壊することなく殻構造を持つのも、化学が成立するのも、また1キログラムの鉛が自重によって針の頭ほどの大きさに収縮しないのも、いずれもこの原理に由来する。Принцип запрета Паули — правило квантовой механики, сформулированное Вольфгангом Паули в 1925 году, согласно которому никакие два одинаковых фермиона — электроны, протоны, нейтроны и родственные им частицы — не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии. Именно этот принцип обусловливает оболочечную структуру атомов вместо коллапса в основное состояние, определяет само существование химии и препятствует тому, чтобы килограмм свинца сжался до размеров булавочной головки под действием собственной гравитации.Ein Grundsatz der Quantenmechanik, 1925 von Wolfgang Pauli formuliert, der besagt, dass keine zwei identischen Fermionen – Elektronen, Protonen, Neutronen und verwandte Teilchen – gleichzeitig denselben Quantenzustand einnehmen können. Er ist der Grund dafür, dass Atome eine Schalenstruktur aufweisen, anstatt in ihren Grundzustand zu kollabieren, der Grund dafür, dass Chemie existiert, und der Grund dafür, dass ein Kilogramm Blei unter seiner eigenen Schwerkraft nicht auf die Größe eines Stecknadelkopfes schrumpft.1925년 볼프강 파울리가 정립한 양자역학의 원리로, 전자·양성자·중성자 및 그 동류를 포함하는 동일한 페르미온 두 개는 동시에 같은 양자 상태를 점유할 수 없다고 규정한다. 원자가 바닥 상태로 붕괴하지 않고 껍질 구조를 가지는 이유, 화학이 존재하는 이유, 그리고 1킬로그램의 납 덩어리가 자체 중력에 의해 바늘 끝만 한 크기로 수축하지 않는 이유가 모두 이 원리에 있다.: никакие два из них не могут занимать одно и то же квантовое состояние в одном и том же месте. Сожмите два атома достаточно сильно, и электронам пришлось бы разделить состояния, чего они делать не станут. Принцип запрета — это то, что придает материи объем. Без него чайная ложка чего угодно весила бы столько же, сколько чайная ложка нейтронной звезды.

Где электронов нет

Niels Bohr×PersonNiels BohrDanish physicist (1885–1962) who built the first quantised model of the atom and, from his institute in Copenhagen, shaped the orthodox interpretation of quantum mechanics. Bohr argued that physics is about what we can say about nature, not what nature is, and that complementary descriptions — wave and particle — are both necessary and mutually exclusive. He sparred with Einstein for thirty years over whether the theory was complete.丹麦物理学家（1885—1962年），建立了第一个量子化原子模型，并在其哥本哈根的研究所确立了量子力学的正统诠释。玻尔认为，物理学关乎我们能对自然界说什么，而非自然界本身是什么；互补描述，即波和粒子，既是必需的又是互斥的。他与爱因斯坦就该理论是否完备的问题争论了三十年。Físico danés (1885–1962) que construyó el primer modelo cuantizado del átomo y, desde su instituto en Copenhague, dio forma a la interpretación ortodoxa de la mecánica cuántica. Bohr argumentó que la física trata sobre lo que podemos decir de la naturaleza, no sobre lo que la naturaleza es, y que las descripciones complementarias —onda y partícula— son a la vez necesarias y mutuamente excluyentes. Discutió con Einstein durante treinta años sobre si la teoría estaba completa.فيزيائي دنماركي (1885-1962) بنى أول نموذج كمي للذرة، ومن خلال معهده في كوبنهاغن، صاغ التفسير الأرثوذكسي لميكانيكا الكم. جادل بور بأن الفيزياء تدور حول ما يمكننا قوله عن الطبيعة، لا عن ماهيتها، وأن الأوصاف المتكاملة — الموجة والجسيم — ضرورية ومتنافية بشكل متبادل في آن واحد. تناظر مع أينشتاين لمدة ثلاثين عامًا حول اكتمال النظرية.Físico dinamarquês (1885–1962) que construiu o primeiro modelo quantizado do átomo e, a partir de seu instituto em Copenhague, moldou a interpretação ortodoxa da mecânica quântica. Bohr argumentou que a física trata do que podemos dizer sobre a natureza, não do que a natureza é, e que descrições complementares — onda e partícula — são ambas necessárias e mutuamente exclusivas. Ele debateu com Einstein durante trinta anos sobre se a teoria estava completa.डेनिश भौतिक विज्ञानी (1885–1962) जिन्होंने परमाणु का पहला क्वांटाइज़्ड मॉडल बनाया और, कोपेनहेगन में अपने संस्थान से, क्वांटम यांत्रिकी की रूढ़िवादी व्याख्या को आकार दिया। बोर ने तर्क दिया कि भौतिकी इस बारे में है कि हम प्रकृति के बारे में क्या कह सकते हैं, न कि प्रकृति क्या है, और यह कि पूरक विवरण — तरंग और कण — दोनों आवश्यक और परस्पर अनन्य हैं। उन्होंने तीस वर्षों तक आइंस्टीन के साथ इस बात पर बहस की कि क्या यह सिद्धांत पूर्ण था।Fisikawan Denmark (1885–1962) yang membangun model atom terkuantisasi pertama dan, dari institutnya di Kopenhagen, membentuk interpretasi ortodoks mekanika kuantum. Bohr berpendapat bahwa fisika adalah tentang apa yang bisa kita katakan tentang alam, bukan tentang apa alam itu sendiri, dan bahwa deskripsi komplementer — gelombang dan partikel — keduanya diperlukan dan saling eksklusif. Ia berdebat dengan Einstein selama tiga puluh tahun mengenai apakah teori tersebut lengkap.Niels Bohr, physicus Danicus (annis 1885–1962), qui primum atomi modellum quantizatum elaboravit et, ex instituto suo Hafniae, interpretationem orthodoxam mechanicae quanticae formavit. Bohr contendit physicam versari in eo quod de natura dicere possumus, non in eo quod natura est, atque descriptiones complementarias, scilicet undae et particulae, et necessarias et invicem se excludentes esse. Cum Einstein per triginta annos disputavit utrum theoria perfecta esset an minime.デンマークの物理学者（1885年–1962年）。最初の量子化された原子模型を構築し、コペンハーゲンの研究所で量子力学の正統的解釈を形成した。ボーアは、物理学は自然そのものが何であるかではなく、自然について我々が何を語れるかに関わるものであり、また、相補的な記述（波と粒子）はどちらも必要不可欠であり、かつ相互に排他的であると主張した。彼は30年間にわたり、その理論が完全であるかどうかについてアインシュタインと論争を繰り広げた。Датский физик (1885–1962), создавший первую квантованную модель атома и, работая в своём институте в Копенгагене, сформировавший ортодоксальную интерпретацию квантовой механики. Бор утверждал, что физика занимается тем, что мы можем сказать о природе, а не тем, чем природа является на самом деле, и что комплементарные описания — волновое и корпускулярное — являются как необходимыми, так и взаимоисключающими. Он в течение тридцати лет полемизировал с Эйнштейном о том, является ли теория полной.Dänischer Physiker (1885–1962), der das erste quantisierte Atommodell entwickelte und von seinem Institut in Kopenhagen aus die orthodoxe Interpretation der Quantenmechanik prägte. Bohr vertrat die Ansicht, dass sich die Physik damit befasst, was wir über die Natur aussagen können, nicht was die Natur ist, und dass komplementäre Beschreibungen – Welle und Teilchen – sowohl notwendig als auch einander ausschließend sind. Er setzte sich dreißig Jahre lang mit Einstein darüber auseinander, ob die Theorie vollständig sei.덴마크 물리학자 (1885–1962)로, 원자의 첫 양자화 모델을 구축했으며 코펜하겐에 있는 자신의 연구소에서 양자 역학의 정통 해석을 형성했다. 보어는 물리학이 자연 그 자체가 아니라 우리가 자연에 대해 말할 수 있는 것에 관한 것이며, 상보적인 설명, 즉 파동과 입자가 모두 필요하며 상호 배타적이라고 주장했다. 그는 아인슈타인과 30년 동안 그 이론이 완전한지 여부를 두고 논쟁을 벌였다. уточнил картину Резерфорда в 1913 году, квантовав орбиты — электроны могли занимать только определенные энергетические уровни, перескакивая между ними путем поглощения или испускания фиксированных пакетов света. Модель Бора — это та, которую большинство людей изучают в школе: аккуратные эллипсы вокруг центральной точки, словно крошечная Солнечная система. В деталях она неверна. В течение пятнадцати лет ее вытеснила квантовая механика, в которой электрон — это не маленький шарик на треке, а стоячая волна вероятности — облако, часто лепестковое или узловатое, описывающее, где частицу вероятнее всего найти, если вы будете ее искать. 1s-орбиталь атома водорода — это размытая сфера; 2p-орбитали похожи на гантели; а d- и f-орбитали выглядят как букеты того, кто пытается польстить химику.

Что сохранилось от Резерфорда и Бора, так это базовая геометрия. Ядро маленькое и тяжелое. Электроны диффузные и легкие. Пространство между ними в классическом смысле пусто, хотя квантовая теория поля усложняет даже это, наполняя вакуум пеной виртуальных частиц, возникающих и исчезающих на взятую взаймы энергию.

Чего мы до сих пор не знаем

Мы на самом деле не знаем, что такое электрон. У него нет измеримого размера; эксперименты в CERN отодвинули верхний предел ниже 10⁻¹⁸ метра, и вполне возможно, что это истинная точка. Точечная частица с массой и зарядом — это то, с чем физика никогда не чувствовала себя полностью комфортно.

Мы не знаем, почему массы фундаментальных частиц принимают именно такие значения. Электрон примерно в 1836 раз легче протона, и никто не может вывести это соотношение из фундаментальных принципов. На данный момент это просто число, которое вы измеряете и записываете.

Мы не знаем, стабилен ли сам протон. Теории великого объединения предсказывают, что он должен в конечном итоге распадаться, с периодом полураспада, превышающим возраст Вселенной примерно в 10²² раз. Эксперименты в глубоких шахтах десятилетиями наблюдали за резервуарами с водой, не увидев ни одного распада. Вакансия может быть даже более пустой, чем мы думаем.

Если бы вы сжали ядра каждого атома каждого живущего сегодня человека, удалив все промежуточное пространство, все восемь миллиардов из нас комфортно уместились бы внутри кубика сахара. Этот кубик весил бы примерно столько же, сколько небольшая гора. Мир, в котором вы сидите, держится вместе благодаря отказу.

1909년, 맨체스터의 한 대학원생이 금박지에 알파 입자를 쏘았다. 그는 8천 번에 한 번꼴로 입자가 그대로 튕겨 나오는 것을 보고는 어리둥절할 수밖에 없었다. 이 결과는 기존의 물질 모형을 완전히 파괴하고 그 자리에 훨씬 기묘한 무언가를 대신 채워 넣었다.

그 실험은 Ernest Rutherford×PersonErnest RutherfordNew Zealand-born physicist (1871–1937) who spent most of his career in Britain, first at Manchester and later at the Cavendish in Cambridge. He won the 1908 Nobel Prize in Chemistry for work on radioactivity, then promptly did his most famous physics: the 1911 nuclear model of the atom, and later the first deliberate transmutation of one element into another. Famously plain-spoken and loud; reportedly capable of fogging photographic plates with his voice alone.新西兰裔物理学家（1871—1937），职业生涯大部分时间在英国度过，先后任职于曼彻斯特大学和剑桥大学卡文迪许实验室。因放射性研究荣获1908年诺贝尔化学奖，此后旋即完成其最重要的物理学成就：1911年提出原子核模型，以及后来首次实现人工元素嬗变。为人以直率著称，声音洪亮，据闻其嗓音之强足以使照相底片曝光。Físico nacido en Nueva Zelanda (1871-1937) que desarrolló la mayor parte de su carrera en Gran Bretaña, primero en Mánchester y más tarde en el Cavendish de Cambridge. Obtuvo el Premio Nobel de Química de 1908 por sus investigaciones sobre la radiactividad, tras lo cual realizó su aportación física más célebre: el modelo nuclear del átomo (1911) y, posteriormente, la primera transmutación deliberada de un elemento en otro. Proverbialmente llano de trato y de voz estentórea; según se cuenta, era capaz de velar placas fotográficas con la sola potencia de su voz.فيزيائي وُلد في نيوزيلندا (1871–1937)، قضى معظم مسيرته المهنية في بريطانيا؛ أولاً في مانشستر ثم في مختبر كافنديش بكامبريدج. حاز جائزة نوبل في الكيمياء عام 1908 عن أبحاثه في النشاط الإشعاعي، ثم أنجز في أعقابها مباشرةً أبرز إسهاماته الفيزيائية: النموذج النووي للذرة عام 1911، ولاحقاً أول تحويل متعمد لعنصر إلى عنصر آخر. اشتُهر بصراحته وعلوّ صوته؛ إذ يُروى أنه كان قادراً على تضبيب الألواح الفوتوغرافية بصوته وحده.Físico nascido na Nova Zelândia (1871–1937) que passou a maior parte de sua carreira na Grã-Bretanha, primeiro em Manchester e posteriormente no Laboratório Cavendish, em Cambridge. Recebeu o Prémio Nobel de Química de 1908 pelos trabalhos sobre radioatividade, aos quais se seguiram suas contribuições mais célebres à física: o modelo nuclear do átomo, em 1911, e a primeira transmutação deliberada de um elemento em outro. Célebre pela franqueza e pelo volume de voz; conta-se que era capaz de velar chapas fotográficas unicamente com a própria voz.न्यूज़ीलैंड में जन्मे भौतिकशास्त्री (1871–1937), जिन्होंने अपने कार्यकाल का अधिकांश भाग ब्रिटेन में व्यतीत किया — पहले मैनचेस्टर में और बाद में कैम्ब्रिज की कैवेंडिश प्रयोगशाला में। रेडियोधर्मिता पर किए गए कार्य के लिए उन्हें 1908 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार प्राप्त हुआ, जिसके तुरंत बाद उन्होंने अपनी सर्वाधिक प्रसिद्ध भौतिकीय उपलब्धियाँ अर्जित कीं: 1911 का परमाणु का नाभिकीय मॉडल, और तत्पश्चात् एक तत्व का दूसरे तत्व में प्रथम सायास रूपांतरण। वे अपनी स्पष्टवादिता और ऊँची आवाज़ के लिए सुविख्यात थे; कहा जाता है कि वे अकेले अपनी आवाज़ से ही फ़ोटोग्राफ़िक प्लेटों को धुंधला करने में सक्षम थे।Fisikawan kelahiran Selandia Baru (1871–1937) yang menghabiskan sebagian besar kariernya di Britania, pertama di Manchester dan kemudian di Cavendish, Cambridge. Ia meraih Hadiah Nobel Kimia 1908 atas penelitiannya tentang radioaktivitas, lalu segera menyelesaikan karya fisikanya yang paling masyhur: model nuklir atom pada 1911, dan kemudian transmutasi pertama yang disengaja dari satu unsur ke unsur lain. Terkenal bertutur kata lugas dan bersuara keras; konon suaranya saja mampu mengaburkan pelat fotografis.Physicien né en Nouvelle-Zélande (1871–1937), qui passa l'essentiel de sa carrière en Grande-Bretagne, d'abord à Manchester puis au Cavendish de Cambridge. Il remporta le prix Nobel de chimie de 1908 pour ses travaux sur la radioactivité, avant d'accomplir bientôt ses contributions les plus célèbres à la physique : le modèle nucléaire de l'atome en 1911, puis la première transmutation délibérée d'un élément en un autre. Réputé pour son franc-parler et sa voix tonitruante ; on lui prêtait la capacité de voiler des plaques photographiques de sa seule voix.アーネスト・ラザフォード（1871年－1937年）。ニュージーランド生まれの物理学者。キャリアの大半をイギリスで過ごし、マンチェスター大学、のちにケンブリッジ大学キャヴェンディッシュ研究所に在籍した。放射能に関する研究により1908年のノーベル化学賞を受賞。その後、最も重要な物理学的業績として、1911年に原子の核模型を提唱し、さらに後年には人類初の人工核変換（ある元素から別の元素への意図的な変換）を実現した。率直な物言いと大きな声で知られ、その声だけで写真乾板を感光させることができたとも伝えられる。Физик, уроженец Новой Зеландии (1871–1937), большую часть карьеры проведший в Великобритании — сначала в Манчестере, затем в Кавендишской лаборатории в Кембридже. Лауреат Нобелевской премии по химии 1908 года за работы по радиоактивности; вслед за тем совершил наиболее прославленные открытия в физике: ядерную модель атома (1911) и первую намеренную трансмутацию одного элемента в другой. Был широко известен прямолинейностью суждений и громогласностью; по некоторым свидетельствам, мог засвечивать фотографические пластинки одним своим голосом.In Neuseeland geborener Physiker (1871–1937), der den Großteil seiner Laufbahn in Großbritannien verbrachte, zunächst in Manchester, später am Cavendish Laboratory in Cambridge. 1908 erhielt er den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeiten zur Radioaktivität; kurz darauf folgten seine bekanntesten physikalischen Leistungen: das Kernmodell des Atoms (1911) sowie die erste bewusst herbeigeführte Transmutation eines Elements in ein anderes. Für seine direkte Art und laute Stimme berühmt; er soll Fotoplatten allein mit seiner Stimme verschleiert haben.뉴질랜드 출신의 물리학자(1871~1937). 연구 경력의 대부분을 영국에서 보냈으며, 처음에는 맨체스터, 이후에는 케임브리지의 캐번디시 연구소에서 활동하였다. 방사능 연구로 1908년 노벨 화학상을 수상한 뒤, 가장 저명한 물리학적 업적을 남겼는데, 1911년 원자의 핵 모형을 제안하였으며 이후 한 원소에서 다른 원소로의 최초 인위적 핵변환을 실현하였다. 직설적이고 목소리가 큰 것으로 유명하였으며, 그 목소리만으로도 사진 건판을 감광시킬 수 있었다고 전해진다.의 아이디어였지만, 실제 손을 움직인 이들은 Hans Geiger×PersonHans GeigerGerman physicist (1882–1945) who worked under Rutherford at Manchester from 1907 and helped run the alpha-scattering experiments that revealed the nucleus. He is better remembered for the radiation counter he developed in 1908 and refined with Walther Müller in 1928, which made ionising radiation audible as clicks and gave the world a folk-instrument for detecting the invisible.德国物理学家（1882—1945），1907年起在曼彻斯特跟随卢瑟福工作，参与主持了揭示原子核存在的α粒子散射实验。他更为人熟知的成就是1908年研制的辐射计数器，并于1928年与瓦尔特·米勒合作加以改进；该仪器将电离辐射转化为可听见的咔嗒声，成为举世公认的探测不可见辐射的标志性装置。Físico alemán (1882–1945) que trabajó bajo las órdenes de Rutherford en Mánchester a partir de 1907 y colaboró en los experimentos de dispersión de partículas alfa que revelaron la existencia del núcleo atómico. Es más conocido por el contador de radiación que desarrolló en 1908 y perfeccionó junto con Walther Müller en 1928, el cual hacía audible la radiación ionizante en forma de clics y proporcionó al mundo un instrumento popular para detectar lo invisible.فيزيائي ألماني (1882–1945) عمل في كنف رذرفورد بمانشستر منذ عام 1907، وأسهم في إجراء تجارب تشتُّت جسيمات ألفا التي كشفت عن النواة الذرية. غير أنه اشتُهر أكثر بالعداد الإشعاعي الذي طوّره عام 1908 ثم نقّحه مع فالتر مولر عام 1928، وهو الجهاز الذي جعل الإشعاع المُؤيِّن مسموعاً على شكل نقرات متقطعة، ووهب العالَم أداةً شعبية للكشف عن غير المرئي.Físico alemão (1882–1945) que trabalhou sob a orientação de Rutherford em Manchester a partir de 1907 e colaborou na condução dos experimentos de dispersão de partículas alfa que revelaram a existência do núcleo atômico. É mais lembrado pelo contador de radiação que desenvolveu em 1908 e aperfeiçoou com Walther Müller em 1928, o qual tornava a radiação ionizante audível sob a forma de cliques e deu ao mundo um instrumento popular para a detecção do invisível.जर्मन भौतिकविद् (1882–1945), जिन्होंने 1907 से मैनचेस्टर में रदरफोर्ड के अधीन कार्य किया और उन अल्फा-प्रकीर्णन प्रयोगों के संचालन में सहयोग दिया जिन्होंने परमाणु नाभिक का उद्घाटन किया। वे उस विकिरण गणित्र के लिए अधिक जाने जाते हैं जिसे उन्होंने 1908 में विकसित किया और 1928 में वाल्टर मूलर के साथ परिष्कृत किया; इस यंत्र ने आयनकारी विकिरण को क्लिक ध्वनियों के रूप में श्रव्य बनाया और विश्व को अदृश्य की संसूचना हेतु एक लोक-यंत्र प्रदान किया।Fisikawan Jerman (1882–1945) yang bekerja di bawah bimbingan Rutherford di Manchester sejak 1907 dan turut menjalankan eksperimen hamburan alfa yang mengungkap inti atom. Ia lebih dikenal berkat pencacah radiasi yang dikembangkannya pada 1908 dan disempurnakan bersama Walther Müller pada 1928, yang menjadikan radiasi pengion terdengar sebagai bunyi klik dan menghadirkan kepada dunia sebuah instrumen rakyat untuk mendeteksi hal yang tak kasat mata.Physicien allemand (1882–1945) qui travailla sous la direction de Rutherford à Manchester à partir de 1907 et contribua à la conduite des expériences de diffusion des particules alpha qui révélèrent le noyau atomique. Il est davantage connu pour le compteur de rayonnement qu'il mit au point en 1908 et perfectionna avec Walther Müller en 1928, lequel rendait le rayonnement ionisant audible sous forme de clics et offrit au monde un instrument populaire pour détecter l'invisible.ドイツの物理学者（1882–1945）。1907年よりマンチェスターのラザフォードのもとで研究に従事し、原子核の存在を明らかにしたアルファ粒子散乱実験の遂行に貢献した。より広く知られているのは1908年に開発した放射線計数管であり、1928年にはヴァルター・ミュラーと協力してこれを改良した。同装置は電離放射線をクリック音として可聴化し、目に見えない放射線を検出する器具として広く世界に普及した。Немецкий физик (1882–1945), работавший под руководством Резерфорда в Манчестере с 1907 года и участвовавший в проведении экспериментов по рассеянию альфа-частиц, которые привели к открытию атомного ядра. Большую известность ему принёс счётчик излучения, разработанный в 1908 году и усовершенствованный совместно с Вальтером Мюллером в 1928 году: прибор преобразует ионизирующее излучение в слышимые щелчки и стал общедоступным инструментом для обнаружения невидимого.Deutscher Physiker (1882–1945), der ab 1907 unter Rutherford in Manchester arbeitete und an den Alphastreuungsexperimenten beteiligt war, die den Atomkern aufdeckten. Bekannter ist er für das Strahlungsdetektionsgerät, das er 1908 entwickelte und 1928 gemeinsam mit Walther Müller verfeinerte; es macht ionisierende Strahlung als Klicken hörbar und lieferte der Welt ein volkstümliches Instrument zum Nachweis des Unsichtbaren.1882년에서 1945년까지 생존한 독일의 물리학자로, 1907년부터 맨체스터에서 러더퍼드 밑에 재직하며 원자핵의 존재를 밝혀낸 알파 입자 산란 실험을 공동으로 수행하였다. 그러나 그는 1908년 개발하고 1928년 발터 뮐러와 함께 개량한 방사선 계수기로 더욱 널리 알려져 있다. 이 계수기는 이온화 방사선을 클릭음으로 가청화하여, 눈에 보이지 않는 것을 탐지하는 도구를 세상에 선사하였다.와 스무 살의 학부생 Ernest Marsden×PersonErnest MarsdenEnglish-born physicist (1889–1970) who was a twenty-year-old undergraduate when Rutherford asked him whether any alpha particles might bounce back from a metal foil. The expected answer was no; the actual answer rewrote atomic physics. Marsden later emigrated to New Zealand, where he ran the country's scientific establishment for most of the mid-twentieth century and was knighted in 1958.英国出生的物理学家（1889—1970），年仅二十岁、尚在读本科时，卢瑟福询问他是否有α粒子会从金属箔上反弹回来。预期的答案是否定的；而实验结果却改写了原子物理学。马斯登后来移居新西兰，在二十世纪中叶的大部分时间里主持该国的科学事业，并于1958年获封爵士。Físico de origen inglés (1889–1970) que era un estudiante universitario de veinte años cuando Rutherford le preguntó si alguna partícula alfa podría rebotar al incidir sobre una lámina metálica. La respuesta esperada era negativa; la respuesta real reescribió la física atómica. Marsden emigró posteriormente a Nueva Zelanda, donde dirigió el establishment científico del país durante gran parte del siglo XX y fue nombrado caballero en 1958.عالم فيزياء من مواليد إنجلترا (1889–1970)، كان طالبًا جامعيًا في العشرين من عمره حين سأله رذرفورد عمّا إذا كانت ثمة جسيمات ألفا قد ترتد للخلف من رقيقة معدنية. كانت الإجابة المتوقعة بالنفي؛ غير أن الإجابة الفعلية أعادت كتابة الفيزياء الذرية من أساسها. هاجر مارسدن لاحقًا إلى نيوزيلندا، حيث أدار المؤسسة العلمية في البلاد طوال معظم منتصف القرن العشرين، ومُنح لقب الفارسية عام 1958.Físico nascido na Inglaterra (1889–1970) que era um estudante universitário de vinte anos quando Rutherford lhe perguntou se alguma partícula alfa poderia ser defletida para trás por uma folha metálica. A resposta esperada era não; a resposta real reescreveu a física atômica. Marsden emigrou posteriormente para a Nova Zelândia, onde dirigiu o estabelecimento científico do país durante a maior parte de meados do século XX e foi agraciado com o título de cavaleiro em 1958.अंग्रेज़ी मूल के भौतिकशास्त्री (1889–1970), जो बीस वर्ष के स्नातक छात्र थे जब रदरफ़ोर्ड ने उनसे पूछा कि क्या कोई ऐल्फ़ा कण धातु की पन्नी से वापस उछल सकते हैं। अपेक्षित उत्तर नकारात्मक था; वास्तविक उत्तर ने परमाणु भौतिकी को पुनर्लिखित कर दिया। मार्सडेन बाद में न्यूज़ीलैंड चले गए, जहाँ उन्होंने बीसवीं शताब्दी के मध्य के अधिकांश काल में देश की वैज्ञानिक संस्था का संचालन किया और 1958 में उन्हें नाइट की उपाधि प्रदान की गई।Fisikawan kelahiran Inggris (1889–1970) yang masih menjadi mahasiswa tingkat pertama berusia dua puluh tahun ketika Rutherford bertanya kepadanya apakah partikel alfa dapat memantul kembali dari lempengan logam. Jawaban yang diperkirakan adalah tidak; jawaban sesungguhnya menuliskan ulang fisika atom. Marsden kemudian beremigrasi ke Selandia Baru, tempat ia mengelola lembaga ilmiah negara itu selama sebagian besar pertengahan abad kedua puluh dan dianugerahi gelar ksatria pada 1958.Physicien britannique (1889–1970) qui, étudiant de vingt ans, se vit demander par Rutherford si des particules alpha pourraient éventuellement rebondir sur une feuille métallique. La réponse attendue était non ; la réponse réelle reécrivit la physique atomique. Marsden émigra par la suite en Nouvelle-Zélande, où il dirigea l'établissement scientifique du pays pendant la majeure partie du milieu du XX^e siècle et fut fait chevalier en 1958.アーネスト・マースデン（1889–1970）は英国生まれの物理学者。ラザフォードから「金属箔にアルファ粒子が跳ね返ることがあるか」と問われたとき、まだ20歳の学部生であった。予想される答えは否であったが、実際の結果は原子物理学を根底から書き換えた。マースデンはその後ニュージーランドに移住し、20世紀中葉の大半にわたって同国の科学行政を主導、1958年にはナイト爵位を授与された。Физик английского происхождения (1889–1970), который был двадцатилетним студентом, когда Резерфорд спросил его, не могут ли некоторые альфа-частицы отражаться назад от металлической фольги. Ожидаемый ответ был отрицательным; реальный ответ перекроил атомную физику. Впоследствии Марсден эмигрировал в Новую Зеландию, где руководил научным сообществом страны на протяжении большей части середины двадцатого века и был удостоен рыцарского звания в 1958 году.In England geborener Physiker (1889–1970), der als zwanzigjähriger Student von Rutherford gefragt wurde, ob Alphateilchen von einer Metallfolie zurückprallen könnten. Die erwartete Antwort lautete Nein; die tatsächliche schrieb die Atomphysik um. Marsden emigrierte später nach Neuseeland, wo er über weite Teile der Mitte des 20. Jahrhunderts das Wissenschaftswesen des Landes leitete und 1958 den Ritterschlag erhielt.영국 태생의 물리학자(1889–1970)로, 스무 살의 학부생이던 시절 러더퍼드로부터 금속 박막에서 알파 입자가 튕겨 돌아올 수 있는지를 묻는 질문을 받았다. 예상되는 답은 '아니오'였으나, 실제 답은 원자물리학을 다시 쓰는 결과를 낳았다. 마스든은 이후 뉴질랜드로 이주하여 20세기 중반 대부분의 기간 동안 동국의 과학계를 이끌었으며, 1958년에 기사 작위를 받았다.이었다. 맨체스터 대학교의 어두운 방에서 그들은 몇 시간씩 현미경 앞에 앉아 있었다. 라듐 광원에서 나온 알파 입자가 0.0004밀리미터 두께의 금박을 때릴 때 황화아연 스크린 위에 나타나는 미세한 섬광을 세기 위해서였다. 당시 지배적인 이론은 J. J. 톰슨의 '푸딩 모델'이었다. 원자란 건포도가 박힌 케이크처럼, 전자가 듬성듬성 박혀 있는 양전하의 확산된 구체라는 생각이었다. 알파 입자는 그저 약간의 굴절만을 겪으며 통과했어야 했다.

대부분의 입자는 예상대로 통과했다. 그러나 작고 고집스러운 일부가 튕겨져 돌아왔다. 러더퍼드는 훗날 이것이 마치 15인치짜리 해군용 포탄을 얇은 티슈 종이에 쐈는데 포탄이 튕겨 나와 쏜 사람을 맞춘 것과 같다고 말했다. 1911년, 그는 그 이유를 밝혀냈다. 원자 질량의 거의 전부는 중앙의 아주 작은, 밀도가 높고 양전하를 띤 본체에 집중되어 있어야 했고, 전자는 그 바깥 어딘가에 존재해야 했다. 그는 이 중앙 본체를 핵이라 불렀다.

사람들이 계산해 낸 숫자는 터무니없었다. 수소 원자는 그 핵보다 대략 10만 배나 더 크다. 만약 핵을 구슬 크기로 확대해 축구장 중앙에 놓는다면, 가장 가까운 전자는 관중석 너머 어딘가에 있는 먼지 한 톨 정도가 될 것이다. 그 사이의 모든 공간은 진공이다. 부피로 따지면 원자의 99.9999999999퍼센트는 빈 공간이다. 너무 많은 9가 붙어 있어 일반적인 축약 표현으로는 그 의미를 다 담지 못할 정도이다.

'만진다'는 것의 실제 의미

여기서 한 가지 명백한 문제가 제기된다. 원자가 대부분 '무'라면, 어째서 바닥은 당신을 떠받치고 있는 것인가? 왜 망치는 엄지손가락을 찌그러뜨리는가? 답은 당신이 의미 있는 수준에서 그 무엇도 '만져본' 적이 없다는 사실에 있다. 손끝이 책상에 닿을 때, 당신 피부 표면의 전자 구름은 나무 표면의 전자 구름과 접근한다. 같은 전하끼리는 서로 밀어낸다. 이 힘은 거리의 제곱에 반비례하여 급격히 커지다가, 결국 손을 아래로 누르는 근육의 힘을 압도하게 된다. 당신이 접촉이라 부르는 감각은, 한 원자 무리의 전자기장이 다른 원자 무리가 더 가까이 다가오는 것을 거부하는 현상일 뿐이다.

두 번째, 더 미묘한 이유가 있다. 전자는 페르미온이며, 페르미온은 Pauli exclusion principle×ConceptPauli exclusion principleA rule of quantum mechanics, formulated by Wolfgang Pauli in 1925, stating that no two identical fermions — electrons, protons, neutrons and their kin — can occupy the same quantum state simultaneously. It is the reason atoms have shell structure rather than collapsing into their ground state, the reason chemistry exists, and the reason a kilogram of lead does not shrink to the size of a pinhead under its own gravity.量子力学的一条基本规则，由沃尔夫冈·泡利于1925年提出，指出没有两个相同的费米子——电子、质子、中子及其同类——能够同时占据相同的量子态。正是由于这一规则，原子才具有壳层结构，而非坍缩至基态；正是由于这一规则，化学才得以存在；也正是由于这一规则，一千克铅不会在自身引力作用下收缩至针头大小。Un principio de la mecánica cuántica, formulado por Wolfgang Pauli en 1925, que establece que dos fermiones idénticos —electrones, protones, neutrones y partículas afines— no pueden ocupar simultáneamente el mismo estado cuántico. Es la razón por la que los átomos presentan estructura de capas en lugar de colapsar a su estado fundamental, la razón por la que existe la química y la razón por la que un kilogramo de plomo no se comprime hasta el tamaño de una cabeza de alfiler bajo su propio peso.مبدأ من مبادئ ميكانيكا الكم، صاغه فولفغانغ باولي عام 1925، ينصّ على أنه لا يمكن لفرميونين متطابقين — كالإلكترونات والبروتونات والنيوترونات وما شاكلها — أن يشغلا الحالةَ الكمية ذاتها في آنٍ واحد. وهو السبب في أن الذرات تتخذ بنيةً قشريةً بدلاً من أن تنهار إلى حالتها الأساسية، والسبب في وجود الكيمياء أصلاً، والسبب في أن كيلوغراماً من الرصاص لا يتقلّص إلى حجم رأس الدبوس تحت وطأة جاذبيته الذاتية.Um princípio da mecânica quântica, formulado por Wolfgang Pauli em 1925, que estabelece que dois férmions idênticos — elétrons, prótons, nêutrons e partículas afins — não podem ocupar simultaneamente o mesmo estado quântico. É a razão pela qual os átomos possuem estrutura em camadas em vez de colapsarem para o estado fundamental, a razão pela qual a química existe e a razão pela qual um quilograma de chumbo não se reduz ao tamanho de uma cabeça de alfinete sob a ação de sua própria gravidade.क्वांटम यांत्रिकी का एक नियम, जिसे वोल्फगांग पाउली ने 1925 में प्रतिपादित किया, जिसके अनुसार कोई भी दो समरूप फ़र्मिऑन — इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और उनके सजातीय कण — एक साथ एक ही क्वांटम अवस्था में नहीं रह सकते। यही कारण है कि परमाणुओं में कोश-संरचना होती है न कि वे अपनी निम्नतम अवस्था में संकुचित हो जाते हैं, यही कारण है कि रसायन विज्ञान का अस्तित्व है, और यही कारण है कि सीसे का एक किलोग्राम अपने ही गुरुत्व के अधीन सुई की नोक के आकार तक नहीं सिकुड़ जाता।Sebuah kaidah mekanika kuantum, yang dirumuskan oleh Wolfgang Pauli pada tahun 1925, yang menyatakan bahwa tidak ada dua fermion identik — elektron, proton, neutron, dan sejenisnya — yang dapat menempati keadaan kuantum yang sama secara bersamaan. Kaidah inilah yang menjadi alasan atom memiliki struktur kulit alih-alih runtuh ke keadaan dasarnya, alasan kimia ada, dan alasan sekeping timbal seberat satu kilogram tidak menyusut hingga sebesar kepala jarum karena gravitasinya sendiri.Un principe de la mécanique quantique, formulé par Wolfgang Pauli en 1925, stipulant qu'aucun fermion identique — électrons, protons, neutrons et particules apparentées — ne peut occuper simultanément le même état quantique. C'est ce principe qui confère aux atomes leur structure en couches plutôt que de les laisser s'effondrer dans leur état fondamental, qui rend la chimie possible, et qui empêche un kilogramme de plomb de se contracter jusqu'à la taille d'une tête d'épingle sous l'effet de sa propre gravité.パウリの排他原理は、1925年にヴォルフガング・パウリが定式化した量子力学の法則であり、電子・陽子・中性子をはじめとする同種フェルミオンが同一の量子状態を同時に占めることはできないと述べる。原子が基底状態へ崩壊することなく殻構造を持つのも、化学が成立するのも、また1キログラムの鉛が自重によって針の頭ほどの大きさに収縮しないのも、いずれもこの原理に由来する。Принцип запрета Паули — правило квантовой механики, сформулированное Вольфгангом Паули в 1925 году, согласно которому никакие два одинаковых фермиона — электроны, протоны, нейтроны и родственные им частицы — не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии. Именно этот принцип обусловливает оболочечную структуру атомов вместо коллапса в основное состояние, определяет само существование химии и препятствует тому, чтобы килограмм свинца сжался до размеров булавочной головки под действием собственной гравитации.Ein Grundsatz der Quantenmechanik, 1925 von Wolfgang Pauli formuliert, der besagt, dass keine zwei identischen Fermionen – Elektronen, Protonen, Neutronen und verwandte Teilchen – gleichzeitig denselben Quantenzustand einnehmen können. Er ist der Grund dafür, dass Atome eine Schalenstruktur aufweisen, anstatt in ihren Grundzustand zu kollabieren, der Grund dafür, dass Chemie existiert, und der Grund dafür, dass ein Kilogramm Blei unter seiner eigenen Schwerkraft nicht auf die Größe eines Stecknadelkopfes schrumpft.1925년 볼프강 파울리가 정립한 양자역학의 원리로, 전자·양성자·중성자 및 그 동류를 포함하는 동일한 페르미온 두 개는 동시에 같은 양자 상태를 점유할 수 없다고 규정한다. 원자가 바닥 상태로 붕괴하지 않고 껍질 구조를 가지는 이유, 화학이 존재하는 이유, 그리고 1킬로그램의 납 덩어리가 자체 중력에 의해 바늘 끝만 한 크기로 수축하지 않는 이유가 모두 이 원리에 있다.을 따른다. 즉, 두 개의 전자가 같은 장소에서 같은 양자 상태를 점유할 수는 없다. 두 원자를 충분히 강하게 압착하면 전자들은 서로 상태를 공유해야 하는데, 이는 불가능한 일이다. 이 배타 원리가 물질에 부피를 부여한다. 이 원리가 없다면, 어떤 물질이든 찻숟가락 한 분량은 중성자별 찻숟가락 한 분량과 같은 무게가 나갈 것이다.

전자가 존재하지 않는 곳

Niels Bohr×PersonNiels BohrDanish physicist (1885–1962) who built the first quantised model of the atom and, from his institute in Copenhagen, shaped the orthodox interpretation of quantum mechanics. Bohr argued that physics is about what we can say about nature, not what nature is, and that complementary descriptions — wave and particle — are both necessary and mutually exclusive. He sparred with Einstein for thirty years over whether the theory was complete.丹麦物理学家（1885—1962年），建立了第一个量子化原子模型，并在其哥本哈根的研究所确立了量子力学的正统诠释。玻尔认为，物理学关乎我们能对自然界说什么，而非自然界本身是什么；互补描述，即波和粒子，既是必需的又是互斥的。他与爱因斯坦就该理论是否完备的问题争论了三十年。Físico danés (1885–1962) que construyó el primer modelo cuantizado del átomo y, desde su instituto en Copenhague, dio forma a la interpretación ortodoxa de la mecánica cuántica. Bohr argumentó que la física trata sobre lo que podemos decir de la naturaleza, no sobre lo que la naturaleza es, y que las descripciones complementarias —onda y partícula— son a la vez necesarias y mutuamente excluyentes. Discutió con Einstein durante treinta años sobre si la teoría estaba completa.فيزيائي دنماركي (1885-1962) بنى أول نموذج كمي للذرة، ومن خلال معهده في كوبنهاغن، صاغ التفسير الأرثوذكسي لميكانيكا الكم. جادل بور بأن الفيزياء تدور حول ما يمكننا قوله عن الطبيعة، لا عن ماهيتها، وأن الأوصاف المتكاملة — الموجة والجسيم — ضرورية ومتنافية بشكل متبادل في آن واحد. تناظر مع أينشتاين لمدة ثلاثين عامًا حول اكتمال النظرية.Físico dinamarquês (1885–1962) que construiu o primeiro modelo quantizado do átomo e, a partir de seu instituto em Copenhague, moldou a interpretação ortodoxa da mecânica quântica. Bohr argumentou que a física trata do que podemos dizer sobre a natureza, não do que a natureza é, e que descrições complementares — onda e partícula — são ambas necessárias e mutuamente exclusivas. Ele debateu com Einstein durante trinta anos sobre se a teoria estava completa.डेनिश भौतिक विज्ञानी (1885–1962) जिन्होंने परमाणु का पहला क्वांटाइज़्ड मॉडल बनाया और, कोपेनहेगन में अपने संस्थान से, क्वांटम यांत्रिकी की रूढ़िवादी व्याख्या को आकार दिया। बोर ने तर्क दिया कि भौतिकी इस बारे में है कि हम प्रकृति के बारे में क्या कह सकते हैं, न कि प्रकृति क्या है, और यह कि पूरक विवरण — तरंग और कण — दोनों आवश्यक और परस्पर अनन्य हैं। उन्होंने तीस वर्षों तक आइंस्टीन के साथ इस बात पर बहस की कि क्या यह सिद्धांत पूर्ण था।Fisikawan Denmark (1885–1962) yang membangun model atom terkuantisasi pertama dan, dari institutnya di Kopenhagen, membentuk interpretasi ortodoks mekanika kuantum. Bohr berpendapat bahwa fisika adalah tentang apa yang bisa kita katakan tentang alam, bukan tentang apa alam itu sendiri, dan bahwa deskripsi komplementer — gelombang dan partikel — keduanya diperlukan dan saling eksklusif. Ia berdebat dengan Einstein selama tiga puluh tahun mengenai apakah teori tersebut lengkap.Niels Bohr, physicus Danicus (annis 1885–1962), qui primum atomi modellum quantizatum elaboravit et, ex instituto suo Hafniae, interpretationem orthodoxam mechanicae quanticae formavit. Bohr contendit physicam versari in eo quod de natura dicere possumus, non in eo quod natura est, atque descriptiones complementarias, scilicet undae et particulae, et necessarias et invicem se excludentes esse. Cum Einstein per triginta annos disputavit utrum theoria perfecta esset an minime.デンマークの物理学者（1885年–1962年）。最初の量子化された原子模型を構築し、コペンハーゲンの研究所で量子力学の正統的解釈を形成した。ボーアは、物理学は自然そのものが何であるかではなく、自然について我々が何を語れるかに関わるものであり、また、相補的な記述（波と粒子）はどちらも必要不可欠であり、かつ相互に排他的であると主張した。彼は30年間にわたり、その理論が完全であるかどうかについてアインシュタインと論争を繰り広げた。Датский физик (1885–1962), создавший первую квантованную модель атома и, работая в своём институте в Копенгагене, сформировавший ортодоксальную интерпретацию квантовой механики. Бор утверждал, что физика занимается тем, что мы можем сказать о природе, а не тем, чем природа является на самом деле, и что комплементарные описания — волновое и корпускулярное — являются как необходимыми, так и взаимоисключающими. Он в течение тридцати лет полемизировал с Эйнштейном о том, является ли теория полной.Dänischer Physiker (1885–1962), der das erste quantisierte Atommodell entwickelte und von seinem Institut in Kopenhagen aus die orthodoxe Interpretation der Quantenmechanik prägte. Bohr vertrat die Ansicht, dass sich die Physik damit befasst, was wir über die Natur aussagen können, nicht was die Natur ist, und dass komplementäre Beschreibungen – Welle und Teilchen – sowohl notwendig als auch einander ausschließend sind. Er setzte sich dreißig Jahre lang mit Einstein darüber auseinander, ob die Theorie vollständig sei.덴마크 물리학자 (1885–1962)로, 원자의 첫 양자화 모델을 구축했으며 코펜하겐에 있는 자신의 연구소에서 양자 역학의 정통 해석을 형성했다. 보어는 물리학이 자연 그 자체가 아니라 우리가 자연에 대해 말할 수 있는 것에 관한 것이며, 상보적인 설명, 즉 파동과 입자가 모두 필요하며 상호 배타적이라고 주장했다. 그는 아인슈타인과 30년 동안 그 이론이 완전한지 여부를 두고 논쟁을 벌였다.는 1913년 궤도를 양자화함으로써 러더퍼드의 그림을 정리했다. 전자는 특정 에너지 준위에만 머물 수 있으며, 정해진 양의 빛을 흡수하거나 방출하며 그 사이를 도약한다는 것이었다. 보어 모델은 학교에서 대부분의 사람이 배우는 모델이다. 중앙의 점 주위를 도는 깔끔한 타원형 궤도, 마치 작은 태양계와 같다. 하지만 이것은 세부적으로는 틀렸다. 15년 안에 이 모델은 양자역학으로 대체되었다. 양자역학에서 전자는 궤도 위의 작은 공이 아니라, 확률의 정상파다. 관찰했을 때 입자가 발견될 가능성을 나타내는, 종종 엽상(lobes)이나 마디(nodes) 형태를 띤 구름인 것이다. 수소 원자의 1s 오비탈은 흐릿한 구체이며, 2p 오비탈은 아령 모양이고, d와 f 오비탈은 화학자에게 환심을 사려는 누군가의 꽃다발처럼 보인다.

러더퍼드와 보어로부터 살아남은 것은 기본적인 기하학적 구조이다. 핵은 작고 무겁다. 전자는 퍼져 있고 가볍다. 그 사이의 공간은 고전적인 의미에서 '비어' 있다. 물론 양자장론은 이마저도 복잡하게 만들어, 진공을 빌려온 에너지로 명멸하는 가상 입자들의 거품으로 채우지만 말이다.

우리가 여전히 모르는 것들

우리는 전자가 정확히 무엇인지 모른다. 측정 가능한 크기가 없기 때문이다. CERN의 실험들은 그 상한선을 10⁻¹⁸미터 아래로 밀어 넣었으며, 전자는 어쩌면 진정한 점일지도 모른다. 질량과 전하를 가진 점 입자라는 개념은 물리학이 단 한 번도 완전히 편안하게 받아들인 적 없는 대상이다.

우리는 왜 기본 입자들의 질량이 지금의 값을 가지는지 모른다. 전자는 양성자보다 약 1,836배 가볍지만, 그 비율을 제1원리로부터 유도해 낼 수 있는 사람은 아무도 없다. 현재로서는 그저 측정해서 적어두는 숫자일 뿐이다.

우리는 양성자 자체가 안정적인지도 모른다. 대통일 이론은 양성자가 결국 붕괴할 것이라고 예측하는데, 그 반감기는 우주의 나이보다 약 10²²배 더 길다. 깊은 광산에서 수십 년간 물 탱크를 관찰해 왔지만 단 한 번의 붕괴도 목격하지 못했다. 이 빈 공간은 우리가 생각하는 것보다 더 텅 비어 있을지도 모른다.

만약 오늘날 살아있는 모든 인류의 원자핵을 압착하여 그 사이의 모든 공간을 제거한다면, 우리 80억 명은 설탕 한 조각 안에 여유 있게 들어갈 것이다. 그 조각의 무게는 작은 산 하나와 맞먹을 것이다. 당신이 앉아 있는 이 세상은, 서로가 서로를 밀어내는 그 완강한 거부로 지탱되고 있다.

1909 beschoss ein Doktorand in Manchester eine Goldfolie mit Alphateilchen und sah verblüfft, wie eines von je achttausend direkt zurückprallte. Das Ergebnis zerstörte das gängige Modell der Materie und ersetzte es durch etwas Seltsameres.

Das Experiment war Ernest Rutherford×PersonErnest RutherfordNew Zealand-born physicist (1871–1937) who spent most of his career in Britain, first at Manchester and later at the Cavendish in Cambridge. He won the 1908 Nobel Prize in Chemistry for work on radioactivity, then promptly did his most famous physics: the 1911 nuclear model of the atom, and later the first deliberate transmutation of one element into another. Famously plain-spoken and loud; reportedly capable of fogging photographic plates with his voice alone.新西兰裔物理学家（1871—1937），职业生涯大部分时间在英国度过，先后任职于曼彻斯特大学和剑桥大学卡文迪许实验室。因放射性研究荣获1908年诺贝尔化学奖，此后旋即完成其最重要的物理学成就：1911年提出原子核模型，以及后来首次实现人工元素嬗变。为人以直率著称，声音洪亮，据闻其嗓音之强足以使照相底片曝光。Físico nacido en Nueva Zelanda (1871-1937) que desarrolló la mayor parte de su carrera en Gran Bretaña, primero en Mánchester y más tarde en el Cavendish de Cambridge. Obtuvo el Premio Nobel de Química de 1908 por sus investigaciones sobre la radiactividad, tras lo cual realizó su aportación física más célebre: el modelo nuclear del átomo (1911) y, posteriormente, la primera transmutación deliberada de un elemento en otro. Proverbialmente llano de trato y de voz estentórea; según se cuenta, era capaz de velar placas fotográficas con la sola potencia de su voz.فيزيائي وُلد في نيوزيلندا (1871–1937)، قضى معظم مسيرته المهنية في بريطانيا؛ أولاً في مانشستر ثم في مختبر كافنديش بكامبريدج. حاز جائزة نوبل في الكيمياء عام 1908 عن أبحاثه في النشاط الإشعاعي، ثم أنجز في أعقابها مباشرةً أبرز إسهاماته الفيزيائية: النموذج النووي للذرة عام 1911، ولاحقاً أول تحويل متعمد لعنصر إلى عنصر آخر. اشتُهر بصراحته وعلوّ صوته؛ إذ يُروى أنه كان قادراً على تضبيب الألواح الفوتوغرافية بصوته وحده.Físico nascido na Nova Zelândia (1871–1937) que passou a maior parte de sua carreira na Grã-Bretanha, primeiro em Manchester e posteriormente no Laboratório Cavendish, em Cambridge. Recebeu o Prémio Nobel de Química de 1908 pelos trabalhos sobre radioatividade, aos quais se seguiram suas contribuições mais célebres à física: o modelo nuclear do átomo, em 1911, e a primeira transmutação deliberada de um elemento em outro. Célebre pela franqueza e pelo volume de voz; conta-se que era capaz de velar chapas fotográficas unicamente com a própria voz.न्यूज़ीलैंड में जन्मे भौतिकशास्त्री (1871–1937), जिन्होंने अपने कार्यकाल का अधिकांश भाग ब्रिटेन में व्यतीत किया — पहले मैनचेस्टर में और बाद में कैम्ब्रिज की कैवेंडिश प्रयोगशाला में। रेडियोधर्मिता पर किए गए कार्य के लिए उन्हें 1908 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार प्राप्त हुआ, जिसके तुरंत बाद उन्होंने अपनी सर्वाधिक प्रसिद्ध भौतिकीय उपलब्धियाँ अर्जित कीं: 1911 का परमाणु का नाभिकीय मॉडल, और तत्पश्चात् एक तत्व का दूसरे तत्व में प्रथम सायास रूपांतरण। वे अपनी स्पष्टवादिता और ऊँची आवाज़ के लिए सुविख्यात थे; कहा जाता है कि वे अकेले अपनी आवाज़ से ही फ़ोटोग्राफ़िक प्लेटों को धुंधला करने में सक्षम थे।Fisikawan kelahiran Selandia Baru (1871–1937) yang menghabiskan sebagian besar kariernya di Britania, pertama di Manchester dan kemudian di Cavendish, Cambridge. Ia meraih Hadiah Nobel Kimia 1908 atas penelitiannya tentang radioaktivitas, lalu segera menyelesaikan karya fisikanya yang paling masyhur: model nuklir atom pada 1911, dan kemudian transmutasi pertama yang disengaja dari satu unsur ke unsur lain. Terkenal bertutur kata lugas dan bersuara keras; konon suaranya saja mampu mengaburkan pelat fotografis.Physicien né en Nouvelle-Zélande (1871–1937), qui passa l'essentiel de sa carrière en Grande-Bretagne, d'abord à Manchester puis au Cavendish de Cambridge. Il remporta le prix Nobel de chimie de 1908 pour ses travaux sur la radioactivité, avant d'accomplir bientôt ses contributions les plus célèbres à la physique : le modèle nucléaire de l'atome en 1911, puis la première transmutation délibérée d'un élément en un autre. Réputé pour son franc-parler et sa voix tonitruante ; on lui prêtait la capacité de voiler des plaques photographiques de sa seule voix.アーネスト・ラザフォード（1871年－1937年）。ニュージーランド生まれの物理学者。キャリアの大半をイギリスで過ごし、マンチェスター大学、のちにケンブリッジ大学キャヴェンディッシュ研究所に在籍した。放射能に関する研究により1908年のノーベル化学賞を受賞。その後、最も重要な物理学的業績として、1911年に原子の核模型を提唱し、さらに後年には人類初の人工核変換（ある元素から別の元素への意図的な変換）を実現した。率直な物言いと大きな声で知られ、その声だけで写真乾板を感光させることができたとも伝えられる。Физик, уроженец Новой Зеландии (1871–1937), большую часть карьеры проведший в Великобритании — сначала в Манчестере, затем в Кавендишской лаборатории в Кембридже. Лауреат Нобелевской премии по химии 1908 года за работы по радиоактивности; вслед за тем совершил наиболее прославленные открытия в физике: ядерную модель атома (1911) и первую намеренную трансмутацию одного элемента в другой. Был широко известен прямолинейностью суждений и громогласностью; по некоторым свидетельствам, мог засвечивать фотографические пластинки одним своим голосом.In Neuseeland geborener Physiker (1871–1937), der den Großteil seiner Laufbahn in Großbritannien verbrachte, zunächst in Manchester, später am Cavendish Laboratory in Cambridge. 1908 erhielt er den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeiten zur Radioaktivität; kurz darauf folgten seine bekanntesten physikalischen Leistungen: das Kernmodell des Atoms (1911) sowie die erste bewusst herbeigeführte Transmutation eines Elements in ein anderes. Für seine direkte Art und laute Stimme berühmt; er soll Fotoplatten allein mit seiner Stimme verschleiert haben.뉴질랜드 출신의 물리학자(1871~1937). 연구 경력의 대부분을 영국에서 보냈으며, 처음에는 맨체스터, 이후에는 케임브리지의 캐번디시 연구소에서 활동하였다. 방사능 연구로 1908년 노벨 화학상을 수상한 뒤, 가장 저명한 물리학적 업적을 남겼는데, 1911년 원자의 핵 모형을 제안하였으며 이후 한 원소에서 다른 원소로의 최초 인위적 핵변환을 실현하였다. 직설적이고 목소리가 큰 것으로 유명하였으며, 그 목소리만으로도 사진 건판을 감광시킬 수 있었다고 전해진다.s Idee, doch die Hände gehörten Hans Geiger×PersonHans GeigerGerman physicist (1882–1945) who worked under Rutherford at Manchester from 1907 and helped run the alpha-scattering experiments that revealed the nucleus. He is better remembered for the radiation counter he developed in 1908 and refined with Walther Müller in 1928, which made ionising radiation audible as clicks and gave the world a folk-instrument for detecting the invisible.德国物理学家（1882—1945），1907年起在曼彻斯特跟随卢瑟福工作，参与主持了揭示原子核存在的α粒子散射实验。他更为人熟知的成就是1908年研制的辐射计数器，并于1928年与瓦尔特·米勒合作加以改进；该仪器将电离辐射转化为可听见的咔嗒声，成为举世公认的探测不可见辐射的标志性装置。Físico alemán (1882–1945) que trabajó bajo las órdenes de Rutherford en Mánchester a partir de 1907 y colaboró en los experimentos de dispersión de partículas alfa que revelaron la existencia del núcleo atómico. Es más conocido por el contador de radiación que desarrolló en 1908 y perfeccionó junto con Walther Müller en 1928, el cual hacía audible la radiación ionizante en forma de clics y proporcionó al mundo un instrumento popular para detectar lo invisible.فيزيائي ألماني (1882–1945) عمل في كنف رذرفورد بمانشستر منذ عام 1907، وأسهم في إجراء تجارب تشتُّت جسيمات ألفا التي كشفت عن النواة الذرية. غير أنه اشتُهر أكثر بالعداد الإشعاعي الذي طوّره عام 1908 ثم نقّحه مع فالتر مولر عام 1928، وهو الجهاز الذي جعل الإشعاع المُؤيِّن مسموعاً على شكل نقرات متقطعة، ووهب العالَم أداةً شعبية للكشف عن غير المرئي.Físico alemão (1882–1945) que trabalhou sob a orientação de Rutherford em Manchester a partir de 1907 e colaborou na condução dos experimentos de dispersão de partículas alfa que revelaram a existência do núcleo atômico. É mais lembrado pelo contador de radiação que desenvolveu em 1908 e aperfeiçoou com Walther Müller em 1928, o qual tornava a radiação ionizante audível sob a forma de cliques e deu ao mundo um instrumento popular para a detecção do invisível.जर्मन भौतिकविद् (1882–1945), जिन्होंने 1907 से मैनचेस्टर में रदरफोर्ड के अधीन कार्य किया और उन अल्फा-प्रकीर्णन प्रयोगों के संचालन में सहयोग दिया जिन्होंने परमाणु नाभिक का उद्घाटन किया। वे उस विकिरण गणित्र के लिए अधिक जाने जाते हैं जिसे उन्होंने 1908 में विकसित किया और 1928 में वाल्टर मूलर के साथ परिष्कृत किया; इस यंत्र ने आयनकारी विकिरण को क्लिक ध्वनियों के रूप में श्रव्य बनाया और विश्व को अदृश्य की संसूचना हेतु एक लोक-यंत्र प्रदान किया।Fisikawan Jerman (1882–1945) yang bekerja di bawah bimbingan Rutherford di Manchester sejak 1907 dan turut menjalankan eksperimen hamburan alfa yang mengungkap inti atom. Ia lebih dikenal berkat pencacah radiasi yang dikembangkannya pada 1908 dan disempurnakan bersama Walther Müller pada 1928, yang menjadikan radiasi pengion terdengar sebagai bunyi klik dan menghadirkan kepada dunia sebuah instrumen rakyat untuk mendeteksi hal yang tak kasat mata.Physicien allemand (1882–1945) qui travailla sous la direction de Rutherford à Manchester à partir de 1907 et contribua à la conduite des expériences de diffusion des particules alpha qui révélèrent le noyau atomique. Il est davantage connu pour le compteur de rayonnement qu'il mit au point en 1908 et perfectionna avec Walther Müller en 1928, lequel rendait le rayonnement ionisant audible sous forme de clics et offrit au monde un instrument populaire pour détecter l'invisible.ドイツの物理学者（1882–1945）。1907年よりマンチェスターのラザフォードのもとで研究に従事し、原子核の存在を明らかにしたアルファ粒子散乱実験の遂行に貢献した。より広く知られているのは1908年に開発した放射線計数管であり、1928年にはヴァルター・ミュラーと協力してこれを改良した。同装置は電離放射線をクリック音として可聴化し、目に見えない放射線を検出する器具として広く世界に普及した。Немецкий физик (1882–1945), работавший под руководством Резерфорда в Манчестере с 1907 года и участвовавший в проведении экспериментов по рассеянию альфа-частиц, которые привели к открытию атомного ядра. Большую известность ему принёс счётчик излучения, разработанный в 1908 году и усовершенствованный совместно с Вальтером Мюллером в 1928 году: прибор преобразует ионизирующее излучение в слышимые щелчки и стал общедоступным инструментом для обнаружения невидимого.Deutscher Physiker (1882–1945), der ab 1907 unter Rutherford in Manchester arbeitete und an den Alphastreuungsexperimenten beteiligt war, die den Atomkern aufdeckten. Bekannter ist er für das Strahlungsdetektionsgerät, das er 1908 entwickelte und 1928 gemeinsam mit Walther Müller verfeinerte; es macht ionisierende Strahlung als Klicken hörbar und lieferte der Welt ein volkstümliches Instrument zum Nachweis des Unsichtbaren.1882년에서 1945년까지 생존한 독일의 물리학자로, 1907년부터 맨체스터에서 러더퍼드 밑에 재직하며 원자핵의 존재를 밝혀낸 알파 입자 산란 실험을 공동으로 수행하였다. 그러나 그는 1908년 개발하고 1928년 발터 뮐러와 함께 개량한 방사선 계수기로 더욱 널리 알려져 있다. 이 계수기는 이온화 방사선을 클릭음으로 가청화하여, 눈에 보이지 않는 것을 탐지하는 도구를 세상에 선사하였다. und einem zwanzigjährigen Studenten namens Ernest Marsden×PersonErnest MarsdenEnglish-born physicist (1889–1970) who was a twenty-year-old undergraduate when Rutherford asked him whether any alpha particles might bounce back from a metal foil. The expected answer was no; the actual answer rewrote atomic physics. Marsden later emigrated to New Zealand, where he ran the country's scientific establishment for most of the mid-twentieth century and was knighted in 1958.英国出生的物理学家（1889—1970），年仅二十岁、尚在读本科时，卢瑟福询问他是否有α粒子会从金属箔上反弹回来。预期的答案是否定的；而实验结果却改写了原子物理学。马斯登后来移居新西兰，在二十世纪中叶的大部分时间里主持该国的科学事业，并于1958年获封爵士。Físico de origen inglés (1889–1970) que era un estudiante universitario de veinte años cuando Rutherford le preguntó si alguna partícula alfa podría rebotar al incidir sobre una lámina metálica. La respuesta esperada era negativa; la respuesta real reescribió la física atómica. Marsden emigró posteriormente a Nueva Zelanda, donde dirigió el establishment científico del país durante gran parte del siglo XX y fue nombrado caballero en 1958.عالم فيزياء من مواليد إنجلترا (1889–1970)، كان طالبًا جامعيًا في العشرين من عمره حين سأله رذرفورد عمّا إذا كانت ثمة جسيمات ألفا قد ترتد للخلف من رقيقة معدنية. كانت الإجابة المتوقعة بالنفي؛ غير أن الإجابة الفعلية أعادت كتابة الفيزياء الذرية من أساسها. هاجر مارسدن لاحقًا إلى نيوزيلندا، حيث أدار المؤسسة العلمية في البلاد طوال معظم منتصف القرن العشرين، ومُنح لقب الفارسية عام 1958.Físico nascido na Inglaterra (1889–1970) que era um estudante universitário de vinte anos quando Rutherford lhe perguntou se alguma partícula alfa poderia ser defletida para trás por uma folha metálica. A resposta esperada era não; a resposta real reescreveu a física atômica. Marsden emigrou posteriormente para a Nova Zelândia, onde dirigiu o estabelecimento científico do país durante a maior parte de meados do século XX e foi agraciado com o título de cavaleiro em 1958.अंग्रेज़ी मूल के भौतिकशास्त्री (1889–1970), जो बीस वर्ष के स्नातक छात्र थे जब रदरफ़ोर्ड ने उनसे पूछा कि क्या कोई ऐल्फ़ा कण धातु की पन्नी से वापस उछल सकते हैं। अपेक्षित उत्तर नकारात्मक था; वास्तविक उत्तर ने परमाणु भौतिकी को पुनर्लिखित कर दिया। मार्सडेन बाद में न्यूज़ीलैंड चले गए, जहाँ उन्होंने बीसवीं शताब्दी के मध्य के अधिकांश काल में देश की वैज्ञानिक संस्था का संचालन किया और 1958 में उन्हें नाइट की उपाधि प्रदान की गई।Fisikawan kelahiran Inggris (1889–1970) yang masih menjadi mahasiswa tingkat pertama berusia dua puluh tahun ketika Rutherford bertanya kepadanya apakah partikel alfa dapat memantul kembali dari lempengan logam. Jawaban yang diperkirakan adalah tidak; jawaban sesungguhnya menuliskan ulang fisika atom. Marsden kemudian beremigrasi ke Selandia Baru, tempat ia mengelola lembaga ilmiah negara itu selama sebagian besar pertengahan abad kedua puluh dan dianugerahi gelar ksatria pada 1958.Physicien britannique (1889–1970) qui, étudiant de vingt ans, se vit demander par Rutherford si des particules alpha pourraient éventuellement rebondir sur une feuille métallique. La réponse attendue était non ; la réponse réelle reécrivit la physique atomique. Marsden émigra par la suite en Nouvelle-Zélande, où il dirigea l'établissement scientifique du pays pendant la majeure partie du milieu du XX^e siècle et fut fait chevalier en 1958.アーネスト・マースデン（1889–1970）は英国生まれの物理学者。ラザフォードから「金属箔にアルファ粒子が跳ね返ることがあるか」と問われたとき、まだ20歳の学部生であった。予想される答えは否であったが、実際の結果は原子物理学を根底から書き換えた。マースデンはその後ニュージーランドに移住し、20世紀中葉の大半にわたって同国の科学行政を主導、1958年にはナイト爵位を授与された。Физик английского происхождения (1889–1970), который был двадцатилетним студентом, когда Резерфорд спросил его, не могут ли некоторые альфа-частицы отражаться назад от металлической фольги. Ожидаемый ответ был отрицательным; реальный ответ перекроил атомную физику. Впоследствии Марсден эмигрировал в Новую Зеландию, где руководил научным сообществом страны на протяжении большей части середины двадцатого века и был удостоен рыцарского звания в 1958 году.In England geborener Physiker (1889–1970), der als zwanzigjähriger Student von Rutherford gefragt wurde, ob Alphateilchen von einer Metallfolie zurückprallen könnten. Die erwartete Antwort lautete Nein; die tatsächliche schrieb die Atomphysik um. Marsden emigrierte später nach Neuseeland, wo er über weite Teile der Mitte des 20. Jahrhunderts das Wissenschaftswesen des Landes leitete und 1958 den Ritterschlag erhielt.영국 태생의 물리학자(1889–1970)로, 스무 살의 학부생이던 시절 러더퍼드로부터 금속 박막에서 알파 입자가 튕겨 돌아올 수 있는지를 묻는 질문을 받았다. 예상되는 답은 '아니오'였으나, 실제 답은 원자물리학을 다시 쓰는 결과를 낳았다. 마스든은 이후 뉴질랜드로 이주하여 20세기 중반 대부분의 기간 동안 동국의 과학계를 이끌었으며, 1958년에 기사 작위를 받았다.. In einem abgedunkelten Raum der Universität Manchester saßen sie stundenlang an einem Mikroskop und zählten winzige Szintillationen auf einem Zinksulfidschirm, während Alphateilchen aus einer Radiumquelle auf eine Goldfolie von vier Zehntausendstel Millimeter Dicke trafen. Die vorherrschende Theorie jener Zeit war J. J. Thomsons Rosinenkuchenmodell: Atome waren diffuse Kugeln positiver Ladung, gespickt mit Elektronen, wie Rosinen in einem Kuchen. Alphateilchen hätten mit nur geringfügigster Ablenkung hindurchfliegen sollen.

Die meisten taten das auch. Doch ein kleiner, hartnäckiger Bruchteil kam zurück. Rutherford sagte später, es sei, als feuere man eine 38-Zentimeter-Granate auf ein Stück Seidenpapier, und sie pralle zurück und treffe einen selbst. Bis 1911 hatte er die Erklärung. Nahezu die gesamte Masse eines Atoms musste in einem winzigen zentralen Körper konzentriert sein, dicht und positiv geladen, mit den Elektronen irgendwo außerhalb. Er nannte den zentralen Körper den Atomkern.

Die Zahlen waren, als man sie schließlich berechnete, absurd. Ein Wasserstoffatom ist etwa 100.000-mal breiter als sein Kern. Würde man den Kern auf die Größe einer Murmel vergrößern und auf den Mittelpunkt eines Fußballfeldes legen, wäre das nächste Elektron ein Staubkorn irgendwo jenseits der Tribünen. Alles dazwischen ist Vakuum. Dem Volumen nach besteht das Atom zu 99,9999999999 Prozent aus leerem Raum – eine Zahl mit so vielen Neunen, dass die übliche Kurzform sie untertreibt.

Was 'berühren' tatsächlich bedeutet

Das wirft ein offensichtliches Problem auf. Wenn Atome größtenteils nichts sind, warum trägt einen dann der Boden? Warum verbeult ein Hammer einen Daumen? Die Antwort ist, dass Sie noch nie im eigentlichen Sinne etwas berührt haben. Wenn Ihre Fingerspitze auf einen Tisch trifft, nähern sich die Elektronenwolken an Ihrer Hautoberfläche den Elektronenwolken an der Holzoberfläche an. Gleiche Ladungen stoßen sich ab. Die Kraft wächst steil an, ungefähr mit dem umgekehrten Quadrat der Entfernung, bis sie die Muskeln überwältigt, die Ihre Hand nach unten drücken. Die Empfindung, die Sie Kontakt nennen, ist das elektromagnetische Feld einer Atomgruppe, das einer anderen verwehrt, näher zu kommen.

Es gibt einen zweiten, subtileren Grund. Elektronen sind Fermionen, und Fermionen gehorchen dem Pauli exclusion principle×ConceptPauli exclusion principleA rule of quantum mechanics, formulated by Wolfgang Pauli in 1925, stating that no two identical fermions — electrons, protons, neutrons and their kin — can occupy the same quantum state simultaneously. It is the reason atoms have shell structure rather than collapsing into their ground state, the reason chemistry exists, and the reason a kilogram of lead does not shrink to the size of a pinhead under its own gravity.量子力学的一条基本规则，由沃尔夫冈·泡利于1925年提出，指出没有两个相同的费米子——电子、质子、中子及其同类——能够同时占据相同的量子态。正是由于这一规则，原子才具有壳层结构，而非坍缩至基态；正是由于这一规则，化学才得以存在；也正是由于这一规则，一千克铅不会在自身引力作用下收缩至针头大小。Un principio de la mecánica cuántica, formulado por Wolfgang Pauli en 1925, que establece que dos fermiones idénticos —electrones, protones, neutrones y partículas afines— no pueden ocupar simultáneamente el mismo estado cuántico. Es la razón por la que los átomos presentan estructura de capas en lugar de colapsar a su estado fundamental, la razón por la que existe la química y la razón por la que un kilogramo de plomo no se comprime hasta el tamaño de una cabeza de alfiler bajo su propio peso.مبدأ من مبادئ ميكانيكا الكم، صاغه فولفغانغ باولي عام 1925، ينصّ على أنه لا يمكن لفرميونين متطابقين — كالإلكترونات والبروتونات والنيوترونات وما شاكلها — أن يشغلا الحالةَ الكمية ذاتها في آنٍ واحد. وهو السبب في أن الذرات تتخذ بنيةً قشريةً بدلاً من أن تنهار إلى حالتها الأساسية، والسبب في وجود الكيمياء أصلاً، والسبب في أن كيلوغراماً من الرصاص لا يتقلّص إلى حجم رأس الدبوس تحت وطأة جاذبيته الذاتية.Um princípio da mecânica quântica, formulado por Wolfgang Pauli em 1925, que estabelece que dois férmions idênticos — elétrons, prótons, nêutrons e partículas afins — não podem ocupar simultaneamente o mesmo estado quântico. É a razão pela qual os átomos possuem estrutura em camadas em vez de colapsarem para o estado fundamental, a razão pela qual a química existe e a razão pela qual um quilograma de chumbo não se reduz ao tamanho de uma cabeça de alfinete sob a ação de sua própria gravidade.क्वांटम यांत्रिकी का एक नियम, जिसे वोल्फगांग पाउली ने 1925 में प्रतिपादित किया, जिसके अनुसार कोई भी दो समरूप फ़र्मिऑन — इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और उनके सजातीय कण — एक साथ एक ही क्वांटम अवस्था में नहीं रह सकते। यही कारण है कि परमाणुओं में कोश-संरचना होती है न कि वे अपनी निम्नतम अवस्था में संकुचित हो जाते हैं, यही कारण है कि रसायन विज्ञान का अस्तित्व है, और यही कारण है कि सीसे का एक किलोग्राम अपने ही गुरुत्व के अधीन सुई की नोक के आकार तक नहीं सिकुड़ जाता।Sebuah kaidah mekanika kuantum, yang dirumuskan oleh Wolfgang Pauli pada tahun 1925, yang menyatakan bahwa tidak ada dua fermion identik — elektron, proton, neutron, dan sejenisnya — yang dapat menempati keadaan kuantum yang sama secara bersamaan. Kaidah inilah yang menjadi alasan atom memiliki struktur kulit alih-alih runtuh ke keadaan dasarnya, alasan kimia ada, dan alasan sekeping timbal seberat satu kilogram tidak menyusut hingga sebesar kepala jarum karena gravitasinya sendiri.Un principe de la mécanique quantique, formulé par Wolfgang Pauli en 1925, stipulant qu'aucun fermion identique — électrons, protons, neutrons et particules apparentées — ne peut occuper simultanément le même état quantique. C'est ce principe qui confère aux atomes leur structure en couches plutôt que de les laisser s'effondrer dans leur état fondamental, qui rend la chimie possible, et qui empêche un kilogramme de plomb de se contracter jusqu'à la taille d'une tête d'épingle sous l'effet de sa propre gravité.パウリの排他原理は、1925年にヴォルフガング・パウリが定式化した量子力学の法則であり、電子・陽子・中性子をはじめとする同種フェルミオンが同一の量子状態を同時に占めることはできないと述べる。原子が基底状態へ崩壊することなく殻構造を持つのも、化学が成立するのも、また1キログラムの鉛が自重によって針の頭ほどの大きさに収縮しないのも、いずれもこの原理に由来する。Принцип запрета Паули — правило квантовой механики, сформулированное Вольфгангом Паули в 1925 году, согласно которому никакие два одинаковых фермиона — электроны, протоны, нейтроны и родственные им частицы — не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии. Именно этот принцип обусловливает оболочечную структуру атомов вместо коллапса в основное состояние, определяет само существование химии и препятствует тому, чтобы килограмм свинца сжался до размеров булавочной головки под действием собственной гравитации.Ein Grundsatz der Quantenmechanik, 1925 von Wolfgang Pauli formuliert, der besagt, dass keine zwei identischen Fermionen – Elektronen, Protonen, Neutronen und verwandte Teilchen – gleichzeitig denselben Quantenzustand einnehmen können. Er ist der Grund dafür, dass Atome eine Schalenstruktur aufweisen, anstatt in ihren Grundzustand zu kollabieren, der Grund dafür, dass Chemie existiert, und der Grund dafür, dass ein Kilogramm Blei unter seiner eigenen Schwerkraft nicht auf die Größe eines Stecknadelkopfes schrumpft.1925년 볼프강 파울리가 정립한 양자역학의 원리로, 전자·양성자·중성자 및 그 동류를 포함하는 동일한 페르미온 두 개는 동시에 같은 양자 상태를 점유할 수 없다고 규정한다. 원자가 바닥 상태로 붕괴하지 않고 껍질 구조를 가지는 이유, 화학이 존재하는 이유, 그리고 1킬로그램의 납 덩어리가 자체 중력에 의해 바늘 끝만 한 크기로 수축하지 않는 이유가 모두 이 원리에 있다.: Keine zwei von ihnen können denselben Quantenzustand am selben Ort einnehmen. Presst man zwei Atome hart genug zusammen, müssten die Elektronen Zustände teilen, was sie nicht tun werden. Das Ausschließungsprinzip verleiht der Materie ihre Ausdehnung. Ohne es würde ein Teelöffel voll von allem so viel wiegen wie ein Teelöffel voll Neutronenstern.

Wo die Elektronen nicht sind

Niels Bohr×PersonNiels BohrDanish physicist (1885–1962) who built the first quantised model of the atom and, from his institute in Copenhagen, shaped the orthodox interpretation of quantum mechanics. Bohr argued that physics is about what we can say about nature, not what nature is, and that complementary descriptions — wave and particle — are both necessary and mutually exclusive. He sparred with Einstein for thirty years over whether the theory was complete.丹麦物理学家（1885—1962年），建立了第一个量子化原子模型，并在其哥本哈根的研究所确立了量子力学的正统诠释。玻尔认为，物理学关乎我们能对自然界说什么，而非自然界本身是什么；互补描述，即波和粒子，既是必需的又是互斥的。他与爱因斯坦就该理论是否完备的问题争论了三十年。Físico danés (1885–1962) que construyó el primer modelo cuantizado del átomo y, desde su instituto en Copenhague, dio forma a la interpretación ortodoxa de la mecánica cuántica. Bohr argumentó que la física trata sobre lo que podemos decir de la naturaleza, no sobre lo que la naturaleza es, y que las descripciones complementarias —onda y partícula— son a la vez necesarias y mutuamente excluyentes. Discutió con Einstein durante treinta años sobre si la teoría estaba completa.فيزيائي دنماركي (1885-1962) بنى أول نموذج كمي للذرة، ومن خلال معهده في كوبنهاغن، صاغ التفسير الأرثوذكسي لميكانيكا الكم. جادل بور بأن الفيزياء تدور حول ما يمكننا قوله عن الطبيعة، لا عن ماهيتها، وأن الأوصاف المتكاملة — الموجة والجسيم — ضرورية ومتنافية بشكل متبادل في آن واحد. تناظر مع أينشتاين لمدة ثلاثين عامًا حول اكتمال النظرية.Físico dinamarquês (1885–1962) que construiu o primeiro modelo quantizado do átomo e, a partir de seu instituto em Copenhague, moldou a interpretação ortodoxa da mecânica quântica. Bohr argumentou que a física trata do que podemos dizer sobre a natureza, não do que a natureza é, e que descrições complementares — onda e partícula — são ambas necessárias e mutuamente exclusivas. Ele debateu com Einstein durante trinta anos sobre se a teoria estava completa.डेनिश भौतिक विज्ञानी (1885–1962) जिन्होंने परमाणु का पहला क्वांटाइज़्ड मॉडल बनाया और, कोपेनहेगन में अपने संस्थान से, क्वांटम यांत्रिकी की रूढ़िवादी व्याख्या को आकार दिया। बोर ने तर्क दिया कि भौतिकी इस बारे में है कि हम प्रकृति के बारे में क्या कह सकते हैं, न कि प्रकृति क्या है, और यह कि पूरक विवरण — तरंग और कण — दोनों आवश्यक और परस्पर अनन्य हैं। उन्होंने तीस वर्षों तक आइंस्टीन के साथ इस बात पर बहस की कि क्या यह सिद्धांत पूर्ण था।Fisikawan Denmark (1885–1962) yang membangun model atom terkuantisasi pertama dan, dari institutnya di Kopenhagen, membentuk interpretasi ortodoks mekanika kuantum. Bohr berpendapat bahwa fisika adalah tentang apa yang bisa kita katakan tentang alam, bukan tentang apa alam itu sendiri, dan bahwa deskripsi komplementer — gelombang dan partikel — keduanya diperlukan dan saling eksklusif. Ia berdebat dengan Einstein selama tiga puluh tahun mengenai apakah teori tersebut lengkap.Niels Bohr, physicus Danicus (annis 1885–1962), qui primum atomi modellum quantizatum elaboravit et, ex instituto suo Hafniae, interpretationem orthodoxam mechanicae quanticae formavit. Bohr contendit physicam versari in eo quod de natura dicere possumus, non in eo quod natura est, atque descriptiones complementarias, scilicet undae et particulae, et necessarias et invicem se excludentes esse. Cum Einstein per triginta annos disputavit utrum theoria perfecta esset an minime.デンマークの物理学者（1885年–1962年）。最初の量子化された原子模型を構築し、コペンハーゲンの研究所で量子力学の正統的解釈を形成した。ボーアは、物理学は自然そのものが何であるかではなく、自然について我々が何を語れるかに関わるものであり、また、相補的な記述（波と粒子）はどちらも必要不可欠であり、かつ相互に排他的であると主張した。彼は30年間にわたり、その理論が完全であるかどうかについてアインシュタインと論争を繰り広げた。Датский физик (1885–1962), создавший первую квантованную модель атома и, работая в своём институте в Копенгагене, сформировавший ортодоксальную интерпретацию квантовой механики. Бор утверждал, что физика занимается тем, что мы можем сказать о природе, а не тем, чем природа является на самом деле, и что комплементарные описания — волновое и корпускулярное — являются как необходимыми, так и взаимоисключающими. Он в течение тридцати лет полемизировал с Эйнштейном о том, является ли теория полной.Dänischer Physiker (1885–1962), der das erste quantisierte Atommodell entwickelte und von seinem Institut in Kopenhagen aus die orthodoxe Interpretation der Quantenmechanik prägte. Bohr vertrat die Ansicht, dass sich die Physik damit befasst, was wir über die Natur aussagen können, nicht was die Natur ist, und dass komplementäre Beschreibungen – Welle und Teilchen – sowohl notwendig als auch einander ausschließend sind. Er setzte sich dreißig Jahre lang mit Einstein darüber auseinander, ob die Theorie vollständig sei.덴마크 물리학자 (1885–1962)로, 원자의 첫 양자화 모델을 구축했으며 코펜하겐에 있는 자신의 연구소에서 양자 역학의 정통 해석을 형성했다. 보어는 물리학이 자연 그 자체가 아니라 우리가 자연에 대해 말할 수 있는 것에 관한 것이며, 상보적인 설명, 즉 파동과 입자가 모두 필요하며 상호 배타적이라고 주장했다. 그는 아인슈타인과 30년 동안 그 이론이 완전한지 여부를 두고 논쟁을 벌였다. bereinigte Rutherfords Bild 1913, indem er die Bahnen quantisierte – Elektronen konnten nur bestimmte Energieniveaus besetzen und zwischen ihnen springen, indem sie festgelegte Lichtpakete absorbierten oder emittierten. Das Bohrsche Modell ist jenes, das die meisten Menschen in der Schule lernen: saubere Ellipsen um einen zentralen Punkt, wie ein winziges Sonnensystem. Es ist im Detail falsch. Innerhalb von fünfzehn Jahren wurde es durch die Quantenmechanik ersetzt, in der das Elektron keine kleine Kugel auf einer Bahn ist, sondern eine stehende Wahrscheinlichkeitswelle – eine Wolke, oft gelappt oder verknotet, die beschreibt, wo das Teilchen wahrscheinlich zu finden ist, wenn man nachsieht. Das 1s-Orbital des Wasserstoffatoms ist eine unscharfe Kugel; die 2p-Orbitale sind Hanteln; die d- und f-Orbitale sehen aus wie die Blumensträuße von jemandem, der versucht, einem Chemiker zu schmeicheln.

Was von Rutherford und Bohr überlebte, ist die grundlegende Geometrie. Der Kern ist klein und schwer. Die Elektronen sind diffus und leicht. Der Raum dazwischen ist im klassischen Sinne leer, wenngleich die Quantenfeldtheorie selbst das verkompliziert, indem sie das Vakuum mit einem Schaum virtueller Teilchen bevölkert, die auf geliehener Energie flackernd ein- und aus der Existenz treten.

Was wir immer noch nicht wissen

Wir wissen nicht wirklich, was ein Elektron ist. Es hat keine messbare Größe; Experimente am CERN haben die obere Grenze auf unter 10⁻¹⁸ Meter gedrückt, und es könnte ein wahrer Punkt sein. Ein Punktteilchen mit Masse und Ladung ist etwas, mit dem die Physik nie ganz im Reinen war.

Wir wissen nicht, warum die Massen der Elementarteilchen genau die Werte annehmen, die sie haben. Das Elektron ist etwa 1.836-mal leichter als das Proton, und niemand kann dieses Verhältnis aus ersten Prinzipien ableiten. Es ist vorerst eine Zahl, die man misst und notiert.

Wir wissen nicht, ob das Proton selbst stabil ist. Große vereinheitlichte Theorien sagen voraus, dass es schließlich zerfallen sollte, mit einer Halbwertszeit, die das Alter des Universums um einen Faktor von etwa 10²² übersteigt. Experimente in tiefen Bergwerken beobachten seit Jahrzehnten Wassertanks, ohne einen einzigen Zerfall zu sehen. Die Leere könnte noch leerer sein, als wir denken.

Würde man die Kerne aller Atome jedes heute lebenden Menschen zusammendrücken und den gesamten Zwischenraum entfernen, passten wir acht Milliarden bequem in einen Zuckerwürfel. Der Würfel wöge ungefähr so viel wie ein kleiner Berg. Die Welt, in der Sie sitzen, wird durch eine Weigerung zusammengehalten.