particella Subatomica

divisibile atom

La fisica studio delle particelle subatomiche è diventato possibile solo durante il 20 ° secolo, con lo sviluppo di sempre più sofisticate apparecchiature per sondare la materia a scale di 10-15 metri e meno (che è, a distanze paragonabili al diametro del protone o neutrone)., Tuttavia la filosofia di base del soggetto ora conosciuta come fisica delle particelle risale almeno al 500 a. C., quando il filosofo greco Leucippo e il suo allievo Democrito avanzarono la nozione che la materia consiste di particelle invisibili piccole e indivisibili, che chiamarono atomi. Per più di 2.000 anni l’idea degli atomi giaceva in gran parte trascurata, mentre la visione opposta che la materia consiste di quattro elementi—terra, fuoco, aria e acqua—ha tenuto ondeggiare., Ma all’inizio del 19 ° secolo la teoria atomica della materia era tornata a favore, rafforzata in particolare dal lavoro di John Dalton, un chimico inglese i cui studi hanno suggerito che ogni elemento chimico è costituito da un proprio tipo unico di atomo. Come tale, gli atomi di Dalton sono ancora gli atomi della fisica moderna. Verso la fine del secolo, tuttavia, cominciarono ad emergere le prime indicazioni che gli atomi non sono indivisibili, come Leucippo e Democrito avevano immaginato, ma che contengono invece particelle più piccole.,

Nel 1896 il fisico francese Henri Becquerel scoprì la radioattività e l’anno successivo J. J. Thomson, professore di fisica all’Università di Cambridge in Inghilterra, dimostrò l’esistenza di minuscole particelle molto più piccole in massa dell’idrogeno, l’atomo più leggero. Thomson aveva scoperto la prima particella subatomica, l’elettrone. Sei anni dopo Ernest Rutherford e Frederick Soddy, che lavoravano alla McGill University di Montreal, scoprirono che la radioattività si verifica quando gli atomi di un tipo trasmutano in quelli di un altro tipo., L’idea degli atomi come oggetti immutabili e indivisibili era diventata insostenibile.

La struttura di base dell’atomo divenne evidente nel 1911, quando Rutherford mostrò che la maggior parte della massa di un atomo si trova concentrata al suo centro, in un piccolo nucleo. Rutherford postulò che l’atomo assomigliava a un sistema solare in miniatura, con elettroni leggeri e carichi negativamente che orbitavano attorno al nucleo denso e carico positivamente, proprio come i pianeti orbitano attorno al Sole., Il teorico danese Niels Bohr perfezionò questo modello nel 1913 incorporando le nuove idee di quantizzazione che erano state sviluppate dal fisico tedesco Max Planck all’inizio del secolo. Planck aveva teorizzato che la radiazione elettromagnetica, come la luce, si verifica in fasci discreti, o” quanti”, di energia ora noti come fotoni. Bohr postulò che gli elettroni circondavano il nucleo in orbite di dimensioni ed energia fisse e che un elettrone poteva saltare da un’orbita all’altra solo emettendo o assorbendo specifici quanti di energia., Incorporando così la quantizzazione nella sua teoria dell’atomo, Bohr introdusse uno degli elementi di base della fisica delle particelle moderna e spinse una più ampia accettazione della quantizzazione per spiegare i fenomeni atomici e subatomici.