מודל האטום הוא חידה שהתחילה ביוון העתיקה על ידי פילוסופים מלומדים, לפני כ-2,500 שנים. מטרת הפילוסופים הייתה לתת הסבר למבנה העולם הסובב אותם. החשיבה המדעית התחילה מאוסף אנשים משכילים שרצו לענות על שאלות יסודיות. למרות שדרכנו החלה בארבע יסודות (אש, אדמה, מים, אוויר) וכיום יש חלליות במאדים, המסע לא הסתיים. שאלות רבות עדיין עולות; ממה מורכבים הדברים הסובבים אותנו? כיצד ומדוע חומר משנה את תכונותיו? האם ניתן ללמוד או להפיק תועלת ממידע זה? כיצד רוקחים תרופות? איך ניתן לשמר מזון ולנקות את מי השתייה? ועוד שאלות רבות שמהדהדות מימי הפילוסופים ועד ההווה.
״שום דבר אינו מתרחש לשווא, כל דבר מתרחש בעקבות היגיון וֱ͏נחיצות״
– לֶוּקיפוס, Leucippus, אבי הפילוסופיה האטומיסטית, המאה ה-5 לפנה״ס.
״העֶקְרוֹנוֹת היסודיים ביותר ביקום הם אטומים וְרִיק (חלל שאין בו שום חומר), כל דבר אחר קיים רק במַחְשָׁבָה״
– דֶמוֹקְרִיטוֹס, Democritus, תלמידו של לוקיפוס, המאה ה-5 לפנה״ס
במאה ה-5 לפני הספירה התפתחה התורה האטומיסטית על ידי הפילוסופים לוקיפוס, דמוקריטוס ואֶפִּיקוּרוֹס ורבים נוספים. התורה התבססה על מספר עקרונות ובראשם ״חומר בנוי מיחידות קטנות ובלתי ניתנות להריסה״. ליחידות אלו קראו הפילוסופים אטומים מתוך חיבור של ״אָ״ = בלתי וְ״טֶמוֹ״ = שבירה בשפה היוונית העתיקה. לקבלת המילה ״אָטוֹם״.
עד המאה ה-17 לספירה מעט השתנה או התגלה בתחום חקר מבנה החומר עד לתגליות של מדענים מפורסמים כמו ה. בְּרַנְד, י. גְלַאוּבֶּר, ר. בּוֹיִל, א. לָבוּאַזְיֶה ועוד רבים שתרמו את חלקם בחקר ובהבנת מבנה החומר המרכיב את הטבע.
מודל האטום התפתח בעיקר במאות ה-19 וה-20 לספירה והשתנה בהתאם לתגליות שנמצאו.
ציר הזמן: מודל האטום בתקופה המודרנית
1803 – ג׳ון דלטון התבסס על ידע קודם עד לתקופת יוון העתיקה וסיכם כי האטום הינו חלקיק קטן מאוד ובלתי ניתן לשבירה (ביקוע). בנוסף קבע כי כל חלקיקי יסוד מסוים זהים אחד לשני, והרכב תרכובות שונות ניבדל בכמות וסוגי האטומים המרכיבים את החומר.
1904 – ג׳. ג׳. תומסון גילה את האלקטרון ולפיכך בנה את מודל עוגת הצימוקים לפיו האלקטרונים מפוזרים בתוך האטום החיובי.
1911 – ארנסט רתרפורד מבצע את ניסוי עלה הזהב בו שיגר חלקיקי אלפא אל רדיד זהב דק מאוד, כך גילה את נוכחות הגרעין באטום וכי רוב נפח האטום ריק.
1913 – נילס בוהר משפר את המודל של רתרפורד. לפי בוהר ומתאר את מסלול האלקטרונים כמסלול מעגלי סביב הגרעין ברמות אנרגיה לא-רציפות אלא בְּדִידוֹת. כך פיתח לראשונה בוהר את התורה הקְוַונְטִית.
1926 – ארווין שרדינגר מפרסם מודל אטום חדש בו האלקטרונים אינם חלקיקים קשיחים הנעים במסלולים מוגדרים. שרדינגר נעזר בחוקים חדשים שהתגלו באותה תקופה ואמר כי לא ניתן לקבוע בדיוק את מיקומו או מהירות של האלקטרון ולכן יש לדבר בהסתברות למציאת האלקטרון, כך פיתח שרדינגר את התורה הקוונטית.
