English

 

Prima o poi, a scuola, durante lo studio di una qualsiasi materia scientifica, salta fuori l’atomo.

I professori e i libri ci raccontano che è una particella troppo piccola per essere vista ad occhio nudo e addirittura con il microscopio. E allora – ci chiediamo giustamente noi – come sanno che esiste? Come sanno com’è fatta? Che se lo stiano inventando?

La verità è che al giorno d’oggi esistono una quantità enorme di tecnologie che possono permettere lo studio per così dire dei livelli infinitesimali del mondo che ci circonda, e quindi della materia.

Ma allora, anni fa, quando tutte queste tecnologie non esistevano, che cosa sapeva la gente? Sapevano degli atomi? Delle cellule? Del sangue e del cuore? Dei muscoli?

C’era naturalmente chi faceva delle ipotesi, alcune delle quali venivano poi smentite, ma la cosa importante è il modo in cui dimostravano quello che sostenevano: con la ragione applicata sulle dimostrazioni pratiche, attraverso esperimenti.

Non tutte le teorie venivano però dimostrate...

Prendiamo per esempio i filosofi greci del V secolo a.C.: gli atomisti, i quali si erano posti la problematica della divisibilità della materia. Non avevano dubbi sull’applicazione della divisione in campo matematico: infatti i numeri erano pur sempre qualcosa di astratto, e potevano continuare ad essere divisi infinitamente, essendo infiniti e indefiniti essi stessi. Ma per quanto riguardava la realtà? Loro affermavano che, dividendo un oggetto, si riduce di conseguenza il suo volume, ma non si potrà mai arrivare a farlo scomparire, perchè sempre di qualcosa l’oggetto deve essere formato. Se così non fosse si arriverebbe al niente (non materia), e niente può nascere dal niente, così come l’essere non può nascere dal non essere. Com’era possibile, quindi, che accumulando il niente si potesse ri-formare la materia? La cosa suonava un po’ strana ... ad un certo punto ci si doveva pur fermare. La materia doveva quindi essere composta dall’agglomerazione di più particelle, e queste particelle vennero dette appunto atomi. (dal greco: a-tomos = non divisibile)

 

Gli atomisti naturalmente non si fermarono qui. Democrito – che prendiamo come principale esponente di tale gruppo di filosofi, solo perchè non ci sono pervenute fonti sufficienti per citare chiunque altro di quel ramo – disse che l’ordine degli atomi in un corpo determina le caratteristiche del corpo stesso. Addirittura, se gli atomi cambiassero di posizione, ciò comporterebbe un mutamento dei corpi da essi formati.

Naturalmente non c’era modo di verificare questa teoria, non essendo le tecnologie di quei tempi sviluppate come adesso, e naturalmente quella che adottarono gli atomisti fu una convenzione: sappiamo bene che quando c’è qualcosa che non quadra, l’uomo si mette in testa le idee secondo lui più ragionevoli.

Tuttavia, mettendo a confronto quella degli atomisti con le teorie di altri antichi filosofi, ci accorgiamo che la loro è quella che di più si avvicina alle conclusioni date dalla scienza successivamente. Potremmo quindi definire gli atomisti come iniziatori del pensiero della fisica e della chimica.

Se pensiamo poi che Democrito, o chi per lui, giunse a queste conclusioni mantenendosi sul piano ideologico-razionale, potremmo anche dire che la scienza corre sullo stesso piano della filosofia. Nel senso che la razionalità è alla base di entrambe le discipline; solo che: mentre la scienza pone le sue basi su delle risposte, verificandole, la filosofia nasce sulla base delle domande.

Gli atomisti furono appoggiati da filosofi come Epicuro e Lucrezio, ma a loro si opposero Aristotele, il pensiero del quale (che qui non cito) fu accettato dalla Chiesa, e Cartesio, il quale si ispirò agli atomisti per falsificare il pensiero di Aristotele, ma espresse poi definizioni contrarie alle ipotesi democritee.

Newton invece accettò l'idea degli atomisti, precisando che gli atomi non si aggregavano tra di loro tramite legami di tipo fisico, ma grazie a delle forze attrattive che facevano in modo si legassero gli uni con gli altri.

Facciamo quindi un salto all'inizio del XIX secolo (d.C. si intende), negli anni in cui John Dalton, lavorando in quanto chimico, espresse un concetto di atomo basandosi sulle tre leggi fondamentali della chimica.

Dalton disse che:

la materia è costituita da particelle dette atomi, inalterabili e indivisibili e che non si possono né creare né distruggere.

gli atomi che costituiscono una sostanza sono tutti uguali tra loro.

esistono tipi diversi di atomi che costituiscono appunto sostanze diverse.

l'unione di più atomi tra loro determina trasformazioni della materia.

 

C’è chi dice che Dalton non riprese le teorie degli atomisti, né cercò di dimostrarle: si servì soltanto del nome. Altri invece dicono che Dalton dimostrò la teoria dell’atomo per definire meglio i suoi esperimenti di chimica.

Sto citando Dalton, Newton, Cartesio ... ma non escludo che qualcun altro oltre a loro non abbia rivisto le teorie degli atomisti, o a sua volta interpretato le leggi fondamentali della chimica tirandone fuori altre ipotesi di conseguenza. Ma non allarghiamoci troppo, perchè magari non furono queste le cause che spinsero altri chimici dello stesso periodo o precedenti a condurre esperimenti riguardanti lo stesso argomento, alcuni aiutandosi tra di loro, altri cercando di smentirsi a vicenda.

Così come successe tra John Dalton e Joseph Louis Gay-Lussac, il quale, aiutato da Alexander von Humboldt, sosteneva, al contrario di Dalton, che gli atomi reagissero tra di loro anche in rapporti superiori all'1 a 1, e cioè che più atomi di un elemento si potessero aggregare ad atomi di numero inferiore e di elemento diverso.

Secondo Dalton infatti, il rapporto tra i tipi diversi di atomi che compongono una sostanza doveva essere uguale.

Noi, adesso, capiamo bene il perchè di questo disguido: a quei tempi, infatti, mancava la nozione di molecola.

Le sostanze sono fatte di molecole, le molecole sono fatte di atomi. Era quindi evidente che, prendendo in considerazione solo gli atomi, i conti non tornassero.

Più atomi costituiscono molecole. La più piccola unità in cui una sostanza si può dividere, mantenendo le sue proprietà, è la molecola. Se si dividesse anche la molecola in atomi, le proprietà della sostanza non sarebbero più tali.

Questo lo scoprì Amedeo Avogadro.

La storia delle ricerche sull'atomo nel campo della chimica sicuramente non finisce qui..

ma sarebbe troppo lungo da raccontare... prendiamo quindi in considerazione un altro aspetto dell'atomo che fu oggetto di ricerche, ipotesi e teorie: le sue proprietà fisiche.

Cominciamo con il modello atomico, così come si è soliti definirlo, di J. Thomson, il quale ipotizzò che l'atomo non fosse altro che una particella sferica contenente al suo interno cariche elettriche positive e negative.

Ma un esperimento portato avanti da Ernest Rutherford, gli permise di avanzare l'ipotesi che le cariche elettriche fossero contenute nel nucleo dell'atomo.

Nell'esperimento: delle particelle dette alfa venivano spedite contro gli atomi. Alcune di esse passavano oltre, altre subivano una deviazione. Gli spostamenti delle particelle erano naturalmente seguiti da dei sistemi appositi.

Se le particelle subivano una deviazione, voleva dire che avevano cozzato contro il nucleo, ed erano naturalmente state respinte. Alcune particelle invece tiravano dritto, e questo non poteva fare altro che confermare l'ipotesi detta sopra.

Il modello di Rutherford è anche detto planetario perchè prende come esempio il rapporto tra un pianeta e i suoi satelliti per spiegare il rapporto tra il nucleo (positivo) dell'atomo e gli elettroni (negativi) che gli girano intorno perchè attratti dalla carica opposta

 

Questo modello fu successivamente perfezionato fino alla versione oggi nota.

Per concludere, quello che sappiamo lo dobbiamo a molte persone, che, con le loro ricerche e le loro teorie, hanno contribuito nei secoli a definire l’atomo così come lo intendiamo ai nostri giorni.

 

Bibliography

• www.calion.com/cultu/atomo/storia.htm
• www.matematicamente.it/tesine/particelle/john_dalton.htm
• www.itchiavari.org/chimica/materiali/atomo.html
• http://utenti.garamond.it/gpm/units/chimica/ch_4.htm
• http://it.encarta.msn.com/encyclopedia_761569628_2/Chimica.html#s7
• http://it.wikipedia.org/wiki/Atomo
• www.donatoromano.it/appunti/cartesio.htm
• www.quipo.it/atosi/numero2/modelli/index.htm
• www.fisicamente.net/index-171.htm
• www.ildiogene.it/EncyPages/Ency=Avogadro.html
• www.anisn.it/scienza/avogadro/avogadro.htm
• www.geocities.com/codadilupo_2000/chimica.htm
• www.accademiaxl.it/biblioteca/virtuale/percorsi/testi/percorsi.asp?page=15

 

Iconography

• www.minerva.unito.it/Humor/Caricature/dalton.gif
• www.minerva.unito.it/Humor/Caricature/AVOGADRO.gif
• http://mws.mcallen.isd.tenet.edu/mchi/ipc/ch05htm/images05/ThomsonModel.jpg
• http://sol.sci.uop.edu/~jfalward/physics17/chapter13/goldfoil.jpg
• www.faqs.org/docs/qp/images/rfmodel.gif
• www.yourdictionary.com/images/ahd/jpg/A4atom.jpg
• www.rmi.org/images/