Skip to main content

La metamorfosi de l'àtom

Benvolguts lectors, estimades lectores us vull explicar la història més petita i al seu torn, més gran que mai us hagin narrat.
Una història d'herois, i d'entusiastes, de creients i de precursors. Una història de personatges únics i irrepetibles. Un fets increïbles protagonitzats per personatges únics.
Aquesta història mereix més de 800 paraules, potser 800.000. Això no és l'important, el principal és que aquesta tapa de ciència que tastareu us motivi per a voler saber-ne més, per a voler provar el menú científic-atòmic complet.
Benvinguts, benvingudes a una història atòmica:
“Mestre, com és el límit inferior de la matèria, com és la cosa més minúscula que podem tenir per sota de la qual no hi hagi res més?”, li va preguntar Demòcrit al seu mentor Leucip. El mestre, savi entre els savis, no va dubtar la resposta: Si poguéssim dividir la matèria fins al límit, obtindríem una partícula invisible, indivisible, indestructible. A aquesta partícula única Demòcrit la va batejar com a àtom (indivisible en grec). A més, li va afegir més coneixement, asseverant que la combinació d'àtoms diferents componia tots els elements de la naturalesa.
Aquesta visionària idea no va ser acceptada en absolut pels seus contemporanis, que apostaven pel model dels quatre elements, és a dir, tot en la naturalesa era el resultat d'una composició de foc, terra, aire i aigua. L'únic que lleument va seguir la teoria atòmica va ser Epicur, encara que no va ser suficient perquè la teoria atòmica finalment s’oblidés, repudiada.
Va haver de venir el gran John Dalton, personatge clau en la història de la química a recuperar les idees de Leucip i Demòcrit i fer renéixer a l'àtom, renegat en un calaix durant segles. Dalton va veure l'àtom com alguna cosa sòlida indivisible, indestructible, que combinat formava tot el que coneixem…i el va modelitzar, li va donar forma, transformant-ho en una partícula compacta. Havia nascut la història de la modelització atòmica.
Fins aquí, els nostres protagonistes eren visionaris, genials especuladors, però sense base experimental. Necessitàvem nous herois.
El primer d'ells va ser JJ Thomson, el gran físic anglès que va descobrir l'electró. Si, si, se’l va inventar o ho va descobrir gràcies als tubs catòdics. Finalitzava el segle XIX i al puzle de l'àtom, se li afegia una peça clau, faltaven altres dues, el protó i el neutró, descoberts entre 1918 i 1932, respectivament.
Al nostre següent protagonista sembla que no li agradaven les panses del seu mestre Thomson. El model atòmic de Thomson, també conegut com el model del púding amb panses afirmava que l’àtom estava formada per una gran partícula positiva i que incrustada en ella, teníem partícules negatives, els electrons.
Efectivament, Ernest Rutherford, el gran físic que pensava que tot el que no era física dins de la ciència, era filatèlia, li va fer un volt de rosca al model atòmic. Rutherford, un dels més grans científics experimentals de la història, va bombardejar amb partícules alfa, per cert, descobertes per ell i que li van valer el premi Nobel de química, una làmina prima d'or. Va observar que la majoria de partícules alfa (nuclis completament ionitzats d'heli, és a dir, sense el seu embolcall d'electrons corresponent) travessaven la làmina, però una de cada 7000 es desviaven i el més sorprenent, algunes rebotaven 180º. En paraules de Rutherford, és com si disparéssim a un paper de WC i ens retornés la bala.
Amb totes aquestes dades, Rutherford va construir el model atòmic més famós, el que ha arribat fins als nostres dies. En aquest model, tenim un nucli atòmic positiu sòlid i positiu(el que causava que la partícula alfa rebotes) i unes partícules negatives (electrons) orbitant al voltant del nucli.
Com es va demostrar més tard, aquest model era erroni per diversos motius, des d'electrodinàmics a físics. I només va durar un any en el ”mercat”. La història atòmica necessitava un gir, el qual va ser donat per un altre dels físics més grans de la història, Max Born.
Born, en un gir copernicà, va agafar les idees de Planck i inspirant-se en un nou model que estava naixent, la quàntica i va afegir el concepte d'òrbites de l'electró al voltant del nucli. El model quadrava perfectament amb l’àtom més petit, l’àtom d’Hidrogen. Això va sorprendre a la comunitat científica- i alguns com Sommerfeld el van millorar, però encara fallava per àtoms més grans.
I a partir d'aquí, el model va explotar, Schródinger i Heisenberg van afegir la probabilitat i les matemàtiques, els orbitals moleculars i la incertesa. Van afegir una gran rivalitat, dos premis Nobel, molta ciència i un gat que estava viu i mort alhora.
Unes vagues i poc reconegudes especulacions nascudes a Grècia 25 segles abans, per fi s'entenien...o no, ja que com deia el gran Richard Feynman, si creus que entens la quàntica, realment estàs equivocat.
  • Visites: 141