Mapy sú najkrajším a najvýstižnejším vyobrazením našej zvedavosti a nášho záujmu o svet okolo nás. Mapy sveta a hviezdnej oblohy tvoríme už od staroveku. Prvú ozajstnú mapu Mesiaca vytvoril Galileo Galilei. Mapy mikrosveta sme však dokázali tvoriť až po objavení mikroskopu a na mapy sveta atómov sme si museli počkať až do 20. storočia. Čakanie však stálo za to.
Veľkým problémom pri mapovaní sveta atómov bolo to, že je naozaj malý. Nie je malý svojím rozsahom, veď celý známy vesmír je sčasti zložený z atómov. Je malý svojím rozlíšením. Atómy sú totiž veľmi malé, majú veľkosť približne 10–10 metra. To je desať miliárdkrát menej, ako sú rozmery v našom svete. Ak sa pozrieme na opačnú strany škály: keby sme my boli atómy, Slnko by bolo ako lopta na futbalovom ihrisku s veľkosťou o niečo menšou, ako je vzdialenosť od Slnka k Saturnu.
Nedeliteľné častice
Z tohto problému škály vyplynul aj ten najväčší a najzásadnejší problém pre svet atómov – až do začiatku 20. storočia sme nevedeli naisto, či atómy vôbec existujú. Sú totiž také malé, že ani najsilnejšie optické mikroskopy ich nedokážu vidieť. Ich existenciu však predpovedali už antickí grécki filozofi Leukipos a Demokritos, ktorí logickou úvahou dovedenou do dôsledkov prišli na to, že ak môžeme hmotu deliť, napríklad rezať na čoraz menšie časti, nakoniec narazíme na čiastočky, ktoré sa už deliť nedajú. Sú teda nedeliteľné (z gréc. atomos), odtiaľ pochádza aj názov atómy, ktorý používame dodnes. Túto fintu s delením použil asi o 2 200 rokov istý francúzsky vedec, no k tomu sa ešte dostaneme.
Po antike ovládla filozofiu na viac ako tisícročie Aristotelova predstava o stavbe hmoty zo štyroch základných elementov. Tá sa však v 18. storočí po významných objavoch v chémii ukázala ako neudržateľná. Príval nových chemických prvkov, ktoré sa nedali rozložiť na zem, vodu, vzduch ani oheň, pretože boli samy osebe čisté, viedol k oživeniu záujmu o atomizmus a nakoniec aj k vytvoreniu chemickej teórie atómov výnimočným anglickým vedcom Johnom Daltonom. Trvalo však ešte ďalších sto rokov, kým istý nemecký fyzik síce nepriamo, ale jednoznačne dokázal existenciu atómov.
Pohyb peľových zrniek
Albert Einstein vo svojom zázračnom roku 1905 nezverejnil len špeciálnu teóriu relativity, slávnu rovnicu E = mc2, ale aj niečo, čo pokladám za neuveriteľný príklad schopnosti abstraktného myslenia. Už od prvej polovice 19. storočia bol známy podivný jav chaotického pohybu peľových zrniek v kvapke vody pozorovaný v mikroskope. Nazývame ho Brownov pohyb podľa jeho objaviteľa, učíme sa o ňom v školách, ale možno nedostatočne zdôrazňujeme jeho význam. Ten mu dal práve A. Einstein.
V myšlienkovom experimente si odvodil, že ak sa peľové zrnká zdanlivo samovoľne hýbu, niečo do nich musí vrážať. A musí to byť všade vo vode, keďže to hýbe všetkými zrnkami do všetkých smerov, a musí to byť veľmi malé, keďže samotný pohyb je pozorovateľný iba pod mikroskopom. Einstein dokonca umožnil odhadnúť, že to má veľkosť približne 10–10 metra. Pohyb peľových zrniek teda nielen potvrdil existenciu atómov, resp. molekúl (keďže ide o molekuly vody narážajúce do zrniek), ale dokonca umožnil ich zmeranie. No to nám ešte neumožnilo mapovať svet atómov. Na to bolo treba ešte niekoľko ďalších objavov a géniov.
Celý článok nájdete v časopise Quark 5/2026.
Vďaka predplatnému si ho však môžete dočítať už teraz a získať aj prístup k exkluzívnemu obsahu!
Máte predplatné?
Prihlásiť saKatedra mineralógie, petrológie a ložiskovej geológie
Prírodovedecká fakulta Univerzita Komenského v Bratislave
Táto problematika sa rieši v rámci projektu č. 09I03-03-V04-00060 financovaného EÚ NextGenerationEU prostredníctvom Plánu obnovy a odolnosti SR.
