Comment l'être humain est-il parvenu à prendre conscience de l'existence des particules, atomes, et de tout ce qui existe à une échelle "micro" ? Qui fût le premier/la première a avoir fait cette découverte ?

Réponse publiée sur Quora

L’Atomisme est une hypothèse philosophique très ancienne, remontant à plusieurs siècles avant JC en Grèce avec Leucippe et Démocrite notamment, et je le découvre grâce à l’article Wikipédia , à peu près simultanément en Inde.

Une légende que je ne retrouve plus aurait été que Démocrite (ou Leucippe) avait constaté l’usure d’une statue que les gens avaient l’habitude de toucher et imaginé que la pierre était constituée de morceaux microscopiques, insécables. Et comme il parlait grec, il a inventé le mot “átomos” qui veut dire “insécable” en grec ancien.

Malheureusement pour les philosophes, ils n’ont aucun moyen de savoir si leur hypothèse est bonne ou pas. C’est celui qui cause le mieux qui gagne. Et celui qui causait le mieux, c’était Aristote avec ses Quatre éléments qui ont retardé la science de plusieurs siècles, voire un bon millénaire. (et ce n’est pas la seule idiotie radotée par Aristote…)

Ce n’est que vers 1760 que les premiers chimistes ont commencé à identifier des “éléments” constitutifs de certaines substances chimiques. Certains alchimistes avaient aussi découverts certains éléments chimiques, mais ils ont toujours interprété ça comme des mélanges d’eau, de terre, de feu et d’‘air…

Des dizaines de découvertes s’enchaînent, voir l’historique sous Atome — Wikipédia . Comme souvent en sciences, c’est vraiment difficile de dire qui était “le premier” à réaliser ce qu’était un atome, sa taille etc. La science est un travail collectif.

Un type peu souvent mentionné est George Stoney qui a supposé l’existence de l’ “atome d’électricité” baptisée ensuite électron en 1874. En 1897, Joseph John Thomson démontre expérimentalement l’existence de l’électron, et reçoit le Prix Nobel de Physique pour ça.

Thomson comprend aussi que l’atome doit contenir autant de charges positives que de charges négatives, ce qui explique plein de choses en chimie, mais rend étrange la masse atomique de certains éléments, qui n’est pas toujours un multiple de la masse d’un proton. Il invente la Spectrométrie de masse et montre l’existence des isotopes.

Dans les années 1920–1930 on comprend que ce sont des “Neutrons” qui distinguent les isotopes

etc etc pour toutes les particules découvertes à partir d’hypothèses théoriques pour expliquer des observations passées, et de vérifications expérimentales pas toujours concluantes. On cherche toujours cette fichue matière noire …

La question m’a aussi fait penser à une conférence culte de Feynman en 1959 : “Il y a plein de place en bas “ . C’était absolument visionnaire, et ça démontre qu’en 1960 il y avait encore une large proportion de scientifiques qui n’avaient pas encore réalisé à quel point le “micro” est “micro” et ce que ça impliquait.

Et encore une pour terminer : en 1977, le film Les puissances de dix montrait notre connaissance du monde aux échelles allant de $10^{-16}$ à $10^{-26}$m .

En 2008 j’écrivais:

en 30 ans notre connaissance de l’Univers s’est élargie sur 4 ordres de grandeur, soit plus d’un ordre de grandeur par 10 ans. En 1850, on connaissait les microbes ($10^{-6}m$) et le système solaire ($10^{16}m$), soit 19 ordres de grandeur, alors que nous en connaissons 44, soit 25 de plus 160 ans plus tard.