Fisica, un secolo fa la rivoluzione dell’atomo del danese Bohr

La rivista Nature gli dedica la copertina e ben cinque commenti: da un’analisi storica basata sulle lettere che lo scienziato scriveva al fratello e alla fidanzata, ai cosiddetti atomi “estremi” indispensabili per spiegare, ad esempio, la composizione dell’antimateria

Compie un secolo la rivoluzione dell’atomo, il nuovo modello proposto dal fisico danese Niels Bohr che ancora oggi continua a far discutere i fisici e ad alimentare nuove ipotesi. Tanto che la rivista Nature gli dedica la copertina e ben cinque commenti: da un’analisi storica basata sulle lettere che Bohr scriveva al fratello e alla fidanzata, ai cosiddetti atomi “estremi” indispensabili per spiegare, ad esempio, la composizione dell’antimateria.

Tra le eredità maggiori del modello atomico di Bohr Nature indica lo sviluppo della teoria quantistica (1927), la previsione dell’esistenza dell’antimateria (1928), la scoperta dei neutroni (1932), quella della fissione nucleare (1938) e la teoria dei quark (1964).

A Niels Bohr va il merito di aver scardinato il tranquillo modello dell’atomo elaborato nel 1911 da Ernest Rutheford, che rappresentava il nucleo circondato dagli elettroni in un modo analogo a quello in cui una stella è circondata dai suoi pianeti. Nel luglio 1913 Bohr pubblicava il primo di tre articoli destinati a scardinare questa visione dell’atomo. La struttura del sistema planetario proposta da Rutheford veniva accettata, ma gli elettroni diventavano particelle in grado di saltare da un’orbita all’altra e che non potevano esistere in una posizione intermedia fra due orbite. Ogni elettrone poteva emettere o assorbire energia sotto forma di onde elettromagnetiche solo se transitava da un’orbita all’altra.

Qualche anno più tardi, nel 1920, la teoria della meccanica quantistica riprendeva il concetto delle orbite proposto da Bohr, ma immaginava gli elettroni diffondersi in ogni direzione attorno al nucleo e ognuno di essi poteva essere descritto solo in termini di probabilità.