• Dicembre 4, 2022 1:28 pm

Il periodico

Ripetizioni e Corsi online

La storia dell’atomo tra onde e particelle

struttura-atomo

Atomo chi è costui? Una domanda semplice, basta prendere qualsiasi libro di fisica e si ha la risposta: è la parte più piccola della materia formata da un nucleo centrale dove troviamo la parte più consistente dell’atomo formata da particelle atomiche quali: protoni e neutroni; intorno al nucleo ruotano altre particelle “leggerissime” (rispetto ai protoni e neutroni), su orbite ben definite e su ogni orbita possono “sostare” solo due elettroni con rotazione attorno al proprio asse opposta (tale rotazione è detta spin). In realtà questa affermazione va bene per la fisica classica. Alla seguente domanda: dove si trova l’elettrone istante per istante? La fisica classica non ha saputo rispondere, perchè l’elettrone come il protone e il neutrone sono particelle elementari dotati di massa (piccole biglie).
Alla domanda del dove si trova l’elettrone istante per istante, rispose nel 1940 E. Scroendingher, scopre che si puo trovare l’elettrone in base a una fascia di probabilità di presenza in quanto non possiamo misurare simultaneamente la posizione dell’elettrone, la sua velocità e direzione. Le teorie attuali suppongono che sia il neutrone che il protone siano costituiti da quark, particelle elettricamente cariche con cariche pari ad un terzo di quelle dell’elettrone, mentre l’elettrone sia indivisibile. Inizia un viaggio affascinante con questo primo articolo che riguarda la parte più piccola della materia. Nei prossimi articoli vi parlerò dei padri dell’atomo e tale viaggio inizierà con i primi filosofi greci. Leukippos e Democrito (450/420) a.C, che  ipotizzarono un realtà costituita da particelle indivisibili che si muovono
di un moto ordinato. Per Democrito la realtà è divisa in atomi e vuoto. Sarà poi Epicureo che riprenderà questa concezione con una aggiunta:  gli atomi vengono deflessi in maniera casuale, causando tutte le possibili combinazioni di realtà presente. Poi incontreremo Giordano Bruno nel 1591, Galileo Galilei nel 1612 e Klaproth, poi John Dalton nel 1808. Nella seconda metà del  1800 nuovi studi condotti da Goldstein and Crookes porteranno alla scoperta della prima particella subatomica, definita da JJ Thompson “elettrone”. Successivamente conosceremo Rutherford, poi Chadwick con la scoperta del neutrone (1923) e ancora Bohr (1932) che potremmo definire “il padre” del modello atomico della fisica classica. Nel 1940 E. Scroendingher scopre che si puo trovare l’elettrone in base a una fascia di probabilità di presenza. Parleremo del principio di indeterminazione di Heisemberg, di Einstein e Fermi per chiederci:  Cosa diventa l’atomo con la meccanica quantistica?

Mi occupo da anni di formazione e assistenza a giovani studenti di scuole superiori e universitari. Quando mi occupo di giovani studenti, cerco di capire chi sono, come ragionano, quale canale sensoriale utilizzano e  aiutarli a capire la matematica e le altre materie scientifiche.  Potremmo dire anche che la matematica ci ha aiutato ad immaginare il nostro universo partendo da ben definiti principi ( che non possiamo mettere in discussione), ad esempio. “per due punti passa una e una sola retta”, oppure “due rette parallele non s’incontrano mai, anzi nel punto improprio all’infinito”.  La matematica è basata su: ipotesi (fatte dall’uomo), tesi e dimostrazione. Ma potrei andare oltre e dire che la matematica è la madre di tutte le altre discipline scientifiche: fisica, elettronica, chimica, algebra booleana, informatica e tutte le altre materie scientifiche.

Iscriviti e seguici sul canale telegram

canale-telegram