Sulla strada della fisica moderna Laddetto allo funivia di Taigetos, montagne innevate del Peloponneso vicino a Sparta, grida Tria àtoma quando si avvicina una nuova cabina. Oggi la parola a-tomos, in greco, ha lo stesso significato che aveva ai tempi di Democrito Ταύγετος - vista da Sparta Democritus (Abdera, ca AC). Gli atomi per Democrito hanno due proprietà, dimensione e forma. 1. Gli atomi sono connessi tra di loro con ordini diversi (stechiometria) creando sostanze diverse. 2. Gli atomi sono in movimento perpetuo e collidono (come nel modello del gas perfetto di Boltzmann?); il loro movimento determina ne determina la massa (la massa di un Protone non risulta dalla gluons rest mass, bensì dal loro movimento, grazie alla formula di Einstein: m=E/c 2 ) 3. Gli atomi emettono degli "effluvi" (fotoni?) che possono essere osservati Possiamo essere daccordo con Democritus adesso, nel XXI secolo? Senza dubbio, l'Atomo in Fisica non è indivisibile bensì è composto da più particelle: elettroni che girano attorno al nucleo, protoni e neutroni al suo interno; quark e gluoni che formano adroni; mesoni; bosoni W e Z che si mostrano si tanto in tanto; neutrino, etc. Ma a-tomos in italiano significa in-dividuo = un-divisibile – una cosa a sè – una persona. In questo senso, nonostante il corpo sia formato da gambe, braccia, elementi chimici, proteine, acqua e ferro, una persona rimane indivisibile. Come l'A-tomos di Democrito! 1. Più precisamente gli atomi possono essere contati con i raggi-X: questi ultimi vengono difratti su piani di cristallo, come la luce su un CD. Più sono vicini gli atomi, maggiore è la distanza dei punti di luce sullo schermo. 2. Esistono altri modi di contare gli atomi (i.e. Calcolo del numero di Avogadro o di Loschmidt). Per esempio dalla velocità di sedimentazione nei liquidi (J. Perrin) o dal movimento Brown (A. Einstein). 3. Oggi è possibile contarli sulle dita avvicinandole a una superficie di cristallo. Ma il dito deve essere piuttosto piccolo e preciso, come la punta sottilissima di un ago di tungsteno - quando questo tocca un atomo (o meglio, gli si avvicina) l'ago ne viene attratto leggermente. Questo sistema viene chiamato Atomic Force Microscopy. Vista a colori in prospettiva di una superficie di grafite LORENZO ROMANO AMEDEO CARLO AVOGADRO Charicature-donated by William Jensen, University of Cincinnati Ringrazio Mario Fedrizzi per il suggerimento di questo tema Traduzione in italiano: Gloria Zen Le Dimensioni degli atomi possono essere ottenute in molti modi ottenendo però delle risposte molto diverse. 1. Nei gas, la "dimensione" atomica è la distanza alla quale gli atomi cominciano a respingersi l'un l'altro in maniera abbastanza brutale – i loro diametri sono stimati dalle deviazioni dalle equazioni del gas perfetto, quando è impossibile pressurizzare maggiormente il gas che altrimenti condensa (come la rugiada al mattino). 2. Nei liquidi, le dimensioni delle particelle influenzano gli effetti del "vicinato", come la viscosità. Grandi molecole, come di questo polimero, non smettono mai di fluire. 3. Nei cristalli, i diametri atomici sono definiti come le dimensioni delle celle elementari, visibili dai raggi-X o dalla difrazione di un fascio di elettroni. I diametri atomici, inoltre, possono esseri stimati dalla densità – se sapessimo quanti atomi sono contenuti in una porzione, cioè in 1 mole della sostanza. Ma abbiamo bisogno di conoscere il numero di Avogado, il che è altrettanto difficile. Come si misurano gli atomi? Hai mai provato a giocare con una goccia di olio sulla superficie del brodo? Cercando di allargarla a una macchia più grande? Nel 1926, Jean Baptiste Perrin ricevette un premio Nobel per questo - lui misurò le dimensioni di un atomo. Come si contano gli atomi? Il modo migliore è contarli sulle dita, ma bisogna avere delle dita molto piccole ! Omini in monossido di carbonio su Platino (111) 2/1