domenica, dicembre 09, 2012

L'atomo scolastico e quello stocastico

Sfogliando un vecchio libro delle scuole superiori, mi è rimasta impressa l'immagine celeberrima ed inflazionata di un nucleo con le orbite e gli elettroni che gli girano intorno, insomma la rappresentazione che è diventata una icona di ciò che, quasi la totalità degli individui (nel senso di persone e non di indivisibili), pensa sia effettivamente un atomo (nel senso di indivisibile e non di individuo); d'altronde è talmente potente l'analogia con un sistema planetario e con le leggi gravitazionali che lo regolano che è più facile pensare che la fisica del micro e quella del macro siano già belle che unificate, almeno nei nostri pensieri, e che sia più facile insegnare ad un ragazzino un modello semplificato e facilmente comprensibile invece di introdursi tra le pieghe della scienza di confine, quella in divenire, ancora piena di domande e di perché senza risposta.

Io credo invece che la fantasia di un giovane sia più propensa ad assimilare concetti astratti ed a catalogarli meglio di un adulto, e che forse sarebbe opportuno disfarsi progressivamente dell'immagine stereotipata del atomo di Rutherford, che pur ben ai suoi tempi aveva innescato l'escalation alla comprensione del infinitesimamente piccolo. Ma con quale immagine altrettanto rappresentativa possiamo sostituire quella attualmente abusata?

La più "realistica" è sicuramente quella in cui sono visibili le nuvole elettroniche con la loro distribuzione di probabilità, o più semplicemente con lo spazio in cui sarebbe possibile trovare l'elettrone se lo andassimo a cercare (guarda come si crea la nuvola elettronica).
Certo che è un immagine meno affascinante e forse meno impattante di quella di Rutherford ma la realtà a volte non è invitante come la nostra fantasia vorrebbe che fosse;

eppure ci vuole non poca immaginazione per spiegare come l'elettrone si muova in modo casuale all'interno di quelle nuvole di probabilità e per giustificare il fatto che lo faccia per miliardi di anni senza mai cadere sul nucleo atomico o senza scappare lasciandolo per sempre: infatti gli atomi più semplici, quelli che compongono la maggior parte della materia che conosciamo, sono stabili o meglio lo sono da quando sono stati creati dopo il bigbang, e l'uomo non è mai riuscito ad osservare un decadimento per esempio di un atomo di idrogeno.
Quindi siamo alle prese con un "oggetto" in continuo movimento (l'elettrone che sfreccia all'interno degli orbitali) ma che non perde mai la sua energia primordiale per continuare questo balletto quantistico intorno al nucleo: un bel mistero!
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