Maravilhas do Universo - Uma Breve História do Átomo

"Seria uma coisa triste ser um átomo num universo sem físicos. E os físicos são feitos de átomos. Um físico é a maneira de um átomo saber que átomos existem." - George Wald

Os antigos, principalmente os gregos, acreditavam que se pegássemos um pedaço de matéria e dividíssemos em pedaços cada vez menores chegaríamos a um pedacinho minúsculo da matéria, que não seria possível mais dividir. Chamaram esse pedacinho de átomo, que significa indivisível.

Os principais nomes eram Demócrito e Leucipo, que acreditavam no pedacinho de matéria indivisível.

O átomo permaneceu uma filosofia por mais de dois mil anos até John Dalton, em 1803, comprovar cientificamente a sua existência. Observando o comportamento de gases atmosféricos ele imaginou os átomos como esferas maciças e indestrutíveis que interagiam formando os elementos químicos.

A teoria de Dalton ainda afirmava que o átomo era indivisível e permaneceu assim até a próxima revolução comandada por J.J Thomson.

Foi em 1897, quase um século depois da descoberta de Dalton, que foi descoberto os elétrons através da experiência com raios catódicos. Agora o átomo passava de indivisível para divisível. Era uma esfera positiva com cargas negativas, os elétrons, incrustadas. O modelo é conhecido como pudim de passas.

Os próximos passos seriam dados por Ernest Rutherford e Niels Bohr, respectivamente.

Foi em 1911 que Rutherford descobriu o núcleo atômico. Usando um emissor de radiação alfa (positivo) e uma folha de ouro, o físico “brincou” de colidir partículas. Veja a imagem abaixo.

Rutherford viu na camada fluorescente do experimento que a partícula alfa vazava pelo átomo, porém algumas ricocheteavam. Então foi constatado que o átomo possuía um núcleo maciço positivo e os elétrons, negativos, antes incrustado no átomo, agora fica orbitando-o.

No entanto, a teoria de Rutherford tinha um problema, pois de acordo com a Teoria Eletromagnética cargas em movimento emitem ondas eletromagnéticas, perdendo energia. Isso faria com que o elétron caísse no núcleo colapsando-o. Então, Niels Bohr criou o modelo planetário criando camadas e subníveis para os elétrons e toda vez que recebesse ou emitisse energia, subiria ou desceria de nível.

Essa foi uma simples e breve explicação sobre o processo de descobrimento do átomo, porém não parou por ai.

Em 1932, o físico James Chadwic comprovou a existência de uma partícula neutra, que ficaria no núcleo. Rutherford propôs essa partícula, mas nunca conseguiram provar. No entanto, Chadwic conseguiu usando a conservação da quantidade de movimento. Jogou contra uma amostra de berílio partículas alfas e percebeu um tipo de radiação, que foi chamada de gama pelos cientistas.

Depois de fazer medições e cálculos, James percebeu que essa radiação era a tal partícula sem carga e sua massa era igual a do elétron. Pela descoberta James Chadwi ganhou o prêmio Nobel de 1935.

As descobertas não pararam por aí. Com a invenção dos aceleradores de partículas novas partes do átomo foram descobertas. Agora sabemos da existência dos quarks, que formam os prótons e nêutrons.

Com os novos colisores como o LHC, o que será que nos espera?