Yunus 61 “ Kamu tidak berdaya dalam suatu keadaan dan tidak membaca suatu ayat dari Al Qur’an dan kamu tidak mengerjakan suatu pekerjaan, melainkan Kami menjadi saksi atasmu di waktu kamu melakukannya. Tidak luput dari pengetahuan Tuhanmu biarpun sebesar zarrah (atom) di bumi ataupun di langit. Tidak ada yang lebih kecil dan tidak pula yang lebih besar dari itu, melainkan (semua tercatat) dalam kitab yang nyata (Lauh Mahfuz).
Konsep atom pertama kali diajukan ahli filsafat Yunani kuno, Demokritos (460-370 SM), yang menyakini bahwa semua benda yang ada di alam tersusun atas partikel-partikel padat yang disebut atom. Atom merupakan bagian paling sederhana dari suatu benda yang tidak dapat dibagi lagi dan berukuran sangat kecil, sehingga tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Selama berabad-abad para ilmuwan tidak mempunyai teknologi untuk menguji teori ini sehingga gagasan Demokritos tentang atom di terima.
Awal abad 19 (1808) ahli kimia dan fisika John Dalton mempunyai gagasan bahwa unsur-unsur yang berbeda mempunyai atom-atom yang berbeda sifat fisika dan sifat kimia nya, yang berbeda dengan gagasan Demokritos tentang atom. Mulai mampu menjelaskan kharakteristik suatu unsure, menjelaskan bahwa atom tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan, menyimpulkan atom-atom unsure murni bergabung bersama membentuk molekul dengan perbandingan tetap (Hukum Proust).
Teori Dalton mulai di ragukan sejak ditemukan electron sebagai partikel dasar bermuatan negative. Tahun 1899 Sir Joseph Thomson, mengemukakan sebuah model atom yang disebut model roti kismis. Thomson menggambarkan atom sebagai sebuah bola bermuatan positif yang memuat beberapa partikel bermuatan negative yang disebut electron.
Pada tahun 1911, Ernest Rutherford, Geiger dan Marsden mengajukan model atom;
- atom terdiri dari inti atom bermuatan positif (inti atom mengandung hampir seluruh massa atom dan dikelilingi electron-elektron bermuatan negative seperti model system tatasurya),
- secara keseluruhan atom bersifat netral karena jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negative
- selama mengelilingi inti, gaya sentripetal pada electron terbentuk dari gaya tarik menarik antara electron dengan gaya inti atom (gaya Coulomb)
teori Rutherford lebih baik dari teori Thomson, tetapi teori Rutherford memiliki kelemahan:
- bertentangan dengan teori gelombang elektromagnetik Maxwell (partikel bermuatan listrik yang bergerak dengan percepatan seperti electron yang mengelilingi inti atom akan memancarkan energy dalam bentuk radiasi gelombang elektromagnetik), karena electron merupakan partikel bermuatan negative, maka sesuai dengan teori gelombang elektromagnetik, selama mengelilingi inti electron akan memancarkan energy secara terus menerus, sehingga electron akan kehilangan energy dan akhirnya jatuh ke inti. Dalam hal ini, jika teori atom Rutherford benar, maka lintasan electron mengelilingi inti akan berbentuk spiral, tetapi kenyataannya hal ini tidak pernah terjadi.
- Jika teori atom Rutherford benar, maka selama mengelilingi inti, electron akan memancarkan gelombang elektromagnetik (cahaya) secara kontinu, tetapi kenyataannya spectrum atom hydrogen bukan spectrum kontinu, tetapi berupa spectrum garis (diskrit)
Kelemahan teori atom Rutherford kemudian dikoreksi oleh Niels Borh seorang ahli fisika Denmark pada tahun 1913. Berdasarkan teori atom Rutherford dan teori kuantum Planck, Bohr mengajukan postulat:
- Electron-elektron pada atom mengelilingi inti pada lintasan tertentu yang disebut lintasan stasioner. Pada lintasan ini, electron tidak menyerap atau melepaskan energy dan electron mempunyai momentum sudut yang besarannya merupakan kelipatan h/2π.
- Electron akan melepaskan energy (berupa foton) jika electron berpindah dari tingkat energy yang lebih tinggi ke tingkat energy yang lebih rendah (dari lintasan luar ke lintasan dalam) dan electron akan menyerap energy ketika berpindah dari tingkat energy yang lebih rendah ke tingkat energy yang lebih tinggi (dari lintasan dalam ke lintasan luar)
Teori Bohr melahirkan konsep bilangan kuantum. Ide Bohr tentang electron-elektron yang mengelilingi inti atom pada orbit lingkaran seperti model tata surya mudah di pahami dan diterima saat itu. Kelemahan Bohr tidak bias menjelaskan efek Zeeman (pembelahan garis spectrum menjadi dua atau lebih komponen yang berbeda frekuensi ketika sumber cahaya (atom) berada dalam medan magnet.
Pada perkembangan selanjutnya, teori atom Bohr menjadi acuan bagi beberapa ilmuwan dalam melahirkan teori atom modern (teori mekanika kuantum atau teori mekanika gelombang) yang merupakan perbaikan dan perkembangan teori atom Bohr yang di bangun oleh beberapa ilmuwan seperti Louis de Broglie, Wolfgang Pauli, Erwin Schrodiger, dan Werner Heisenberg.
Berikut gambaran tentang teori mekanika kuantum yang di gunakan saat ini untuk menggambarkan atom (zarrah)
Nucleus terdiri atas proton dan neutron
Untuk menjadi pertimbangan inilah ukuran-ukuran penyusun atom (zarrah)
Massa electron = 9,11.10-31 kg
Massa proton = 1,67.10-27 kg
Massa neutron = 1,67.10-27 kg
Dibutuhkan waktu yang cukup panjang untuk mengungkap tentang zarrah, dari 460 SM sampai dengan lebih dari 1913 dengan segala keterbatasan otak manusia (dalam hal ini di tunjuk para ilmuwan atas ijin Allah SWT). Mari kita renungkan…
hatisejati 