Saat pertama kali digagas, atom didefinisikan sebagai benda terkecil di alam semesta. Namun, pada abad ke-19 para saintis menemukan bahwa atom sebenarnya bisa dibagi-bagi lagi menjadi bagian-bagian yang lebih kecil. Saintis menyebut bagian-bagian kecil tersebut zarah sub-atomic (subatomic particles), yang ukurannya lebih kecil dari atom. Ketiga zarah kecil ini adalah proton, neutron, dan elektron. Di pusat atom terdapat inti atom, yang berisi proton dan neutron. Elektron mengambang dalam cangkang di sekeliling bagian luar inti.
Elektron
Pada tahun 1897, J.J. Thompson menemukan zarah sub-atom pertama, elektron. Kata elektron berasal dari kata Yunani untuk amber, yaitu getah pohon yang menjadi fosil. Orang Yunani kuno dulu menggunakan tetes-tetes getah yang berwarna madu itu untuk menciptakan listrik statis. Menggosok-gosok amber dengan lembaran berbulu menjadikannya bermuatan listrik sehingga rambut, debu, dan bahkan bulu unggas melekat ke amber–seperti menggosok-gosok balon membuatnya melekat ke baju hangat.
Elektron bermuatan listrik negatif dan ketika bergerak dari atom ke atom, elektron menimbulkan listrik. Ketika sebuah atom melepaskan elektron atom, maka atom akan bermuatan positif (membentuk ion positif) sedangkan saat atom menangkap elektron, maka atom akan bermuatan negatif (membentuk ion negatif).
Arus yang menyebabkan handphone atau laptopmu menyala hanyalah aliran elektron yang bergerak melalui kawat. Ketika atom kehilangan satu elektron, yang tertinggal akan bermuatan positif. Itu berarti bagian lain atom mengandung zarah yang bermuatan positif. Percikan listrik terjadi ketika suatu benda mengandung terlalu banyak elektron sementara benda lain mengandung terlalu sedikit. Ketika benda-benda tersebut berdekatan, elektron-elektron akan melompat dari satu benda ke benda lain untuk menyamakan jumlah, sehingga terbentuklah percikan.
Inti Atom
Pada tahun 1911, saintis menemukan bahwa elektron yang bermuatan negatif mengelilingi inti atom yang bermuatan positif. Elektron-elektron yang negatif mengelilingi bagian luar atom, sementara proton yang bermuatan positif dan neutron yang tidak bermuatan terkemas di dalam inti atom yang mungil di tengah.
Proton
Proton bermuatan positif. Muatannya setara dengan muatan negatif elektron penyusun atom. Zarah-zarah dengan muatan berbeda saling tarik-menarik. Tarikan ini menjaga elektron tetap berada di tempatnya, di cangkang di sekeliling proton dalam inti atom. Jumlah proton dan elektron berbeda-beda di atom-atom berbagai unsur, namun selalu setara dengan atom unsur yang sama, kecuali ketika atom berupa ion (atom yang bermuatan akibat kelebihan atau kekurangan elektron)
Neutron
Neutron tidak bermuatan sama sekali. Dalam atom, jumlah neutron tidak selalu sama dengan jumlah proton.
Quark dan Gluon
Di tahun 1960-an, peneliti menemukan bahwa proton dan neutron masing-masing bisa dibagi menjadi menjadi zarah-zarah yang lebih kecil yang disebut quark. Quark dipersatukan dengan erat, seperti lem, oleh zarah-zarah yang disebut gluon. Gluon akan bertambah kuat ketika quark-quark ditarik menjauh. Gaya gluon sedemikian kuat sehingga quark baru bisa dipisahkan ketika proton atau neutronnya ditubrukkan dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya.
Ada enam macam kuark. Saintis menyebut jenis-jenis kuark sebagai ‘rasa’. Ada 6 rasa quark, antara lain up, down, charm, strange, top, dan bottom.
Ruang Kosong
Sebagian besar atom merupakan ruang kosong. Bila atom berukuran sebesar lapangan football, elektron-elektron terluar akan berada di garis gawang, dan inti atom, yang mengandung proton dan neutron akan berukuran sebesar kutu hewan di tengah lapangan.
Sumber :
[1] Daniels, Patricia, Tom Jackson, dan Christina Wilsdon. 2017. Sainspedia. Jakarta : Kepustakaan Populer Gramedia.
