El fet que tots els objectes consten de partícules elementals va ser assumit pels científics de l'antiga Grècia. Però en aquells temps no hi havia manera de demostrar aquest fet o desmentir-lo. I en l'antiguitat, només es podia endevinar sobre les propietats dels àtoms, basant-se en les seves pròpies observacions de diverses substàncies.
Va ser possible demostrar que totes les substàncies consisteixen en partícules elementals només al segle XIX, i després indirectament. Al mateix temps, físics i químics d'arreu del món intentaven crear una teoria unificada de les partícules elementals, descrivint-ne l'estructura i explicant diverses propietats, com ara la càrrega del nucli.
Els estudis de molècules, àtoms i la seva estructura es van dedicar als treballs de molts científics. La física es va traslladar gradualment a l'estudi del micromón: partícules elementals, les seves interaccions i propietats. Els científics van començar a preguntar-se en què consistia el nucli atòmic, van plantejar hipòtesis i intentar demostrar-les, almenys indirectament.
BCom a resultat, es va adoptar com a teoria bàsica el model planetari de l'estructura de l'àtom, proposat per Ernest Rutherford i Niels Bohr. Segons aquesta teoria, la càrrega del nucli de qualsevol àtom és positiva, mentre que els electrons carregats negativament giren en les seves òrbites, fent que l'àtom eventualment sigui elèctricament neutre. Amb el temps, aquesta teoria es va confirmar repetidament per diversos experiments, començant pels experiments d'un dels seus coautors.
La física nuclear moderna considera fonamental la teoria de Rutherford-Bohr, tots els estudis dels àtoms i els seus elements es basen en ella. D' altra banda, la majoria de les hipòtesis sorgides durant els darrers 150 anys no s'han confirmat pràcticament. Resulta que la majoria de la física nuclear és teòrica a causa de les mides ultra petites dels objectes que s'estudien.
Per descomptat, al món modern, és molt més fàcil determinar la càrrega del nucli d'alumini, per exemple (o qualsevol altre element), que al segle XIX, i encara més, a l'antiga Grècia.. Però fent nous descobriments en aquesta àrea, els científics de vegades arriben a conclusions sorprenents. Tractant de trobar una solució a un problema, la física de partícules s'enfronta a nous problemes i paradoxes.
Inicialment, la teoria de Rutherford diu que les propietats químiques d'una substància depenen de la càrrega del nucli del seu àtom i, en conseqüència, del nombre d'electrons que giren en les seves òrbites. La química i la física modernes confirmen completament aquesta versió. Encara que l'estudiL'estructura de les molècules es va basar inicialment en el model més senzill: un àtom d'hidrogen, la càrrega nuclear del qual és 1, la teoria s'aplica plenament a tots els elements de la taula periòdica, inclosos els metalls de terres rares i les substàncies radioactives obtingudes artificialment al final de la darrer mil·lenni.
És curiós que molt abans de la investigació de Rutherford, un químic anglès, doctor d'educació, William Prout, es va adonar que la gravetat específica de diverses substàncies és múltiple d'un índex d'hidrogen determinat. Aleshores va suggerir que la resta d'elements consisteixin simplement en hidrogen al nivell més simple. Que, per exemple, una partícula de nitrogen té 14 partícules mínimes, l'oxigen és 16, etc. Si considerem aquesta teoria globalment en una interpretació moderna, aleshores en general és correcta.
