Fakta bahawa semua objek terdiri daripada zarah asas telah diandaikan oleh saintis Yunani Purba. Tetapi pada zaman itu tidak ada cara untuk membuktikan fakta ini atau menyangkalnya. Dan pada zaman dahulu, seseorang hanya boleh meneka tentang sifat-sifat atom, berdasarkan pemerhatian mereka sendiri terhadap pelbagai bahan.
Adalah mungkin untuk membuktikan bahawa semua bahan terdiri daripada zarah asas hanya pada abad ke-19, dan kemudian secara tidak langsung. Pada masa yang sama, ahli fizik dan ahli kimia di seluruh dunia cuba mencipta teori bersatu zarah asas, menerangkan strukturnya dan menerangkan pelbagai sifat, seperti cas nukleus.
Kajian tentang molekul, atom dan strukturnya ditumpukan kepada karya ramai saintis. Fizik secara beransur-ansur berpindah ke dalam kajian dunia mikro - zarah asas, interaksi dan sifatnya. Para saintis mula tertanya-tanya tentang kandungan nukleus atom, mengemukakan hipotesis dan cuba membuktikannya, sekurang-kurangnya secara tidak langsung.
BAkibatnya, model planet bagi struktur atom, yang dicadangkan oleh Ernest Rutherford dan Niels Bohr, telah diterima pakai sebagai teori asas. Menurut teori ini, cas nukleus mana-mana atom adalah positif, manakala elektron bercas negatif berputar di orbitnya, akhirnya menjadikan atom neutral elektrik. Dari masa ke masa, teori ini berulang kali disahkan oleh pelbagai eksperimen, bermula dengan eksperimen salah seorang pengarang bersamanya.
Fizik nuklear moden menganggap teori Rutherford-Bohr sebagai asas, semua kajian tentang atom dan unsur-unsurnya adalah berdasarkannya. Sebaliknya, kebanyakan hipotesis yang telah muncul sejak 150 tahun yang lalu tidak dapat disahkan secara praktikal. Ternyata kebanyakan fizik nuklear adalah teori kerana saiz objek yang dikaji sangat kecil.
Sudah tentu, dalam dunia moden, adalah lebih mudah untuk menentukan cas nukleus aluminium, sebagai contoh (atau mana-mana unsur lain), berbanding pada abad ke-19, dan lebih-lebih lagi - di Yunani Purba. Tetapi membuat penemuan baru dalam bidang ini, saintis kadang-kadang membuat kesimpulan yang mengejutkan. Cuba mencari penyelesaian kepada satu masalah, fizik zarah menghadapi masalah dan paradoks baharu.
Pada mulanya, teori Rutherford mengatakan bahawa sifat kimia sesuatu bahan bergantung pada cas nukleus atomnya dan, akibatnya, pada bilangan elektron yang berputar dalam orbitnya. Kimia dan fizik moden mengesahkan sepenuhnya versi ini. Walaupun kajianStruktur molekul pada mulanya berdasarkan model paling mudah - atom hidrogen, cas nuklearnya ialah 1, teori itu terpakai sepenuhnya kepada semua unsur jadual berkala, termasuk logam nadir bumi dan bahan radioaktif yang diperoleh secara buatan pada penghujung alaf yang lalu.
Adalah aneh bahawa jauh sebelum penyelidikan Rutherford, seorang ahli kimia Inggeris, seorang doktor dengan pendidikan, William Prout, menyedari bahawa graviti tentu pelbagai bahan adalah gandaan indeks hidrogen tertentu. Dia kemudian mencadangkan bahawa semua unsur lain hanya terdiri daripada hidrogen pada tahap yang paling mudah. Itu, sebagai contoh, zarah nitrogen ialah 14 zarah minimum, oksigen ialah 16, dsb. Jika kita menganggap teori ini secara global dalam tafsiran moden, maka secara amnya ia betul.
