The 2,400-year search for the atom - Theresa Doud

Translator: Arvin Novyan Benardi Reviewer: Prameswari Rahmanu

What do an ancient Greek philosopher

Apa kesamaan filsuf Yunani kuno

and a 19th century Quaker

dan seorang Quaker abad ke-19

have in common with Nobel Prize-winning scientists?

dengan para ilmuwan pemenang Nobel?

Walau jarak waktu mereka terpisah lebih dari 2.400 tahun,

Although they are separated over 2,400 years of history,

masing-masing dari mereka berkontribusi dalam menjawab pertanyaan abadi:

each of them contributed to answering the eternal question:

benda itu terbuat dari apa?

what is stuff made of?

Pada sekitar 440 SM, Democritus pertama kali mengusulkan

It was around 440 BCE that Democritus first proposed

that everything in the world was made up of tiny particles

bahwa semua benda di dunia terbuat dari partikel-partikel kecil

surrounded by empty space.

yang dikelilingi ruangan kosong.

And he even speculated that they vary in size and shape

Dia bahkan berspekulasi bahwa ukuran dan bentuknya bervariasi,

depending on the substance they compose.

tergantung dari zat yang mereka susun.

Dia menyebut para partikel ini “atomos”, bahasa Yunani dari tidak dapat dibagi.

He called these particles "atomos," Greek for indivisible.

His ideas were opposed by the more popular philosophers of his day.

Idenya ditentang oleh para filsuf yang lebih populer pada zamannya.

Aristotle, for instance, disagreed completely,

Aristoteles, contohnya, sangat tidak setuju,

berkata bahwa materi terbuat dari empat elemen:

stating instead that matter was made of four elements:

earth, wind, water and fire,

tanah, angin, air, dan api,

and most later scientists followed suit.

dan kebanyakan filsuf selanjutnya ikut setuju.

Atoms would remain all but forgotten until 1808,

Atom mulai terlupakan sampai pada tahun 1808,

when a Quaker teacher named John Dalton sought to challenge Aristotelian theory.

ketika seorang Quaker bernama John Dalton mencoba menentang teori Aristoteles.

Di mana teori atomisme Democritus murni teoretis,

Whereas Democritus's atomism had been purely theoretical,

Dalton showed that common substances always broke down into the same elements

Dalton mampu menunjukkan zat umum selalu berpecah menjadi unsur yang sama

in the same proportions.

dalam proporsi yang sama.

He concluded that the various compounds

Dia berkesimpulan bahwa beberapa senyawa

were combinations of atoms of different elements,

adalah kombinasi atom dari beberapa unsur,

each of a particular size and mass

masing-masing mempunyai ukuran dan massa tersendiri

that could neither be created nor destroyed.

yang tidak dapat dibuat ataupun dihancurkan.

Though he received many honors for his work,

Walau dia dapat banyak penghargaan atas karyanya,

as a Quaker, Dalton lived modestly until the end of his days.

sebagai Quaker, Dalton hidup sederhana sampai akhir hayatnya.

Teori atom sekarang diterima oleh komunitas ilmiah,

Atomic theory was now accepted by the scientific community,

but the next major advancement

tetapi terobosan besar selanjutnya

would not come until nearly a century later

tidak muncul sampai satu abad kemudian

with the physicist J.J. Thompson's 1897 discovery of the electron.

melalui fisikawan J.J. Thompson pada 1897 dengan penemuan elektron.

In what we might call the chocolate chip cookie model of the atom,

Pada model yang bisa kita sebut model atom kue butir cokelat,

he showed atoms as uniformly packed spheres of positive matter

dia menunjukkan atom sebagai bola materi positif yang tersusun secara seragam

filled with negatively charged electrons.

penuh dengan elektron bermuatan negatif.

Thompson memenangkan penghargaan Nobel pada tahun 1906 atas penemuan elektronnya,

Thompson won a Nobel Prize in 1906 for his electron discovery,

but his model of the atom didn't stick around long.

tetapi model atom miliknya tidak bertahan lama.

This was because he happened to have some pretty smart students,

Ini dikarenakan dia mempunyai beberapa murid yang cukup pintar.

including a certain Ernest Rutherford,

termasuk Ernest Rutherford,

who would become known as the father of the nuclear age.

yang selanjutnya dikenal sebagai bapak era nuklir.

While studying the effects of X-rays on gases,

Ketika sedang mempelajari efek dari sinar X terhadap gas,

Rutherford memutuskan untuk menginvestigasi atom lebih dekat

Rutherford decided to investigate atoms more closely

by shooting small, positively charged alpha particles at a sheet of gold foil.

dengan menembakkan partikel alfa kecil yang bermuatan positif

ke selembar foil emas.

Dengan model Thompson,

Under Thompson's model,

the atom's thinly dispersed positive charge

muatan positif atom yang secara tipis menyebar

would not be enough to deflect the particles in any one place.

tidak cukup untuk menangkis partikel di satu tempat pun.

The effect would have been like a bunch of tennis balls

Efeknya mirip seperti sekumpulan bola tenis

punching through a thin paper screen.

menembus melalui secarik kertas tipis.

But while most of the particles did pass through,

Namun, walau kebanyakan partikel memang menembus,

some bounced right back,

beberapa terpental kembali,

suggesting that the foil was more like a thick net with a very large mesh.

menunjukkan foil tersebut seperti jaring yang tebal dengan mata jaring besar.

Rutherford concluded that atoms consisted largely of empty space

Rutherford berksimpulan bahwa atom kebanyakan terdiri dari ruang kosong

with just a few electrons,

dengan beberapa elektron,

while most of the mass was concentrated in the center,

walau sebagian besar masa terkonsentrasi pada bagian tengah,

which he termed the nucleus.

yang dia sebut sebagai nukleus.

Partikel-partikel alfa dapat melewati rongga,

The alpha particles passed through the gaps

but bounced back from the dense, positively charged nucleus.

tetapi memantul kembali dari nukleus bermuatan positif yang padat.

But the atomic theory wasn't complete just yet.

Namun, teori atom belum selesai seutuhnya.

In 1913, another of Thompson's students by the name of Niels Bohr

Pada tahun 1913, murid Thompson yang lain bernama Niels Bohr

expanded on Rutherford's nuclear model.

memperluas model nuklir Rutherford.

Drawing on earlier work by Max Planck and Albert Einstein

Menarik dari penelitian awal milik Max Planck dan Albert Einstein,

he stipulated that electrons orbit the nucleus

dia menetapkan elektron mengelilingi nukleus

at fixed energies and distances,

dengan energi dan jarak yang tetap,

able to jump from one level to another, but not to exist in the space between.

dapat melompat dari satu tingkat ke tingkat lainnya,

tetapi tidak dapat berada di ruang di antaranya.

Bohr's planetary model took center stage,

Model planet milik Bohr menjadi pusat perhatian,

but soon, it too encountered some complications.

tetapi tidak lama, ada beberapa permasalahan bermunculan.

Eksperimen menunjukkan bahwa daripada partikel yang terpisah,

Experiments had shown that rather than simply being discrete particles,

electrons simultaneously behaved like waves,

elektron secara bersamaan berperilaku seperti gelombang,

tidak terbatas pada satu ruang tersendiri.

not being confined to a particular point in space.

And in formulating his famous uncertainty principle,

Dalam memformulasikan prinsip ketidakpastiannya yang terkenal,

Werner Heisenberg showed it was impossible to determine

Werner Heisenberg menunjukkan bahwa tidak mungkin menentukan

both the exact position and speed of electrons

posisi tepat dan kecepatan dari elektron

as they moved around an atom.

selagi mereka bergerak mengelilingi atom.

The idea that electrons cannot be pinpointed

Ide bahwa elektron tidak dapat dipastikan posisinya,

but exist within a range of possible locations

tetapi berada dalam lingkungan lokasi yang mungkin

gave rise to the current quantum model of the atom,

memberikan jalan bagi model kuantum atom sekarang,

a fascinating theory with a whole new set of complexities

sebuah teori menakjubkan dengan kumpulan kerumitan yang baru

dengan implikasi yang masih perlu dipahami sepenuhnya.

whose implications have yet to be fully grasped.

Even though our understanding of atoms keeps changing,

Meskipun pemahaman kita mengenai atom terus berubah,

the basic fact of atoms remains,

fakta dasar atom tetap ada.

Jadi, mari kita rayakan kemenangan teori atom

so let's celebrate the triumph of atomic theory

dengan kembang api.

with some fireworks.

As electrons circling an atom shift between energy levels,

Selama elektron mengelilingi sebuah atom berpindah antara tingkatan energi,

they absorb or release energy in the form of specific wavelengths of light,

mereka menyerap atau melepas energi berbentuk panjang gelombang cahaya,

menghasilkan semua warna indah yang kita lihat.

resulting in all the marvelous colors we see.

Kita bisa bayangkan Democritus menyaksikan,

And we can imagine Democritus watching from somewhere,

satisfied that over two millennia later,

puas bahwa setelah dua milenia kemudian,

he turned out to have been right all along.

ternyata selama ini dia benar.