Partikelteori är en av de centrala begreppen i modern fysik. Strukturen av materia och många aspekter av dess beteende, kan bäst förstås genom att överväga att den består av små, diskreta partiklar. Detsamma gäller för ljus och andra former av elektromagnetisk strålning. Denna uppfattning har uppstått gradvis under en lång tid, men vissa individer sticker ut som nyckeltal i teorins utveckling.
Konceptet med en atom som kommer från det grekiska ordet som betyder "odelbart", föreslogs först av filosofen Democritus, som föddes på 5: e århundradet f.Kr. Democritus trodde att allt materia var sammansatt av noggrant små, odelbara bitar. Detta visade sig vara en idé före sin tid, men det blev till stor del ignorerad av andra filosofer. Det var först i början av 1800-talet att en engelsk kemiker med namnet John Dalton tog tanken vidare och föreslog att en atomteori om materia var det enklaste sättet att förklara kemiska reaktioner mellan olika ämnen.
Planck och Einstein
Under 18 och 1900-talet fanns det två konkurrerande teorier om ljusets natur, en som betraktar den som en ström av partiklar och den andra som en våg. Några experiment verkade stödja den senare uppfattningen, eftersom ljuset verkligen sprider sig som en våg. År 1900 föreslog Max Planck dock att när ljuset emitteras av atomer, tar det form av diskreta partiklar. Denna "quantumteori" av ljus förstärktes 1905 när Albert Einstein visade hur det kunde förklara den fotoelektriska effekten.
Thomson, Rutherford och Bohr
I slutet av 1890-talet var en brittisk fysiker som heter JJ Thomson upptäckte att atomer inte var monolitiska och odelbara men måste innehålla mindre partiklar: negativt laddade elektroner. Den välkända, men inte helt korrekta, bilden av elektroner som kretsar kring en kärna som planeter runt solen föreslogs av Ernest Rutherford 1911. Bilden förfinades två år senare när Niels Bohr, med Plancks kvantteori, visade hur elektronerna skulle vara begränsad till vissa fasta energinivåer.
Senare utvecklingar
Omkring 1920 spekulerade Rutherford att atomkärnan kunde delas upp i ett antal positivt laddade protoner och elektriskt oladdade neutroner, även om det bara fanns i 1932 att Rutherfords student James Chadwick fann experimentella bevis för neutronen. Sedan dess har många ytterligare subatomiska partiklar upptäckts med hjälp av högenergilacceleratorer, och det är nu känt att protonen och neutronen kan delas vidare in i kvarker - ett namn som mynts av Murray Gell-Mann 1964.
