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Esattamente 112 anni fa, il 7 luglio 1913, un giovane fisico danese di nome Niels Bohr pubblicava un lavoro destinato a rivoluzionare la nostra comprensione dell’atomo. Con il suo modello atomico a orbite quantizzate, Bohr segnava una svolta epocale nella fisica, ponendo delle basi fondamentali per lo sviluppo della meccanica quantistica.
Fino ad allora, l’atomo veniva rappresentato, secondo il modello di Rutherford, come un “sistema solare in miniatura”: un nucleo al centro e gli elettroni che gli ruotano attorno come pianeti. Tuttavia, secondo le leggi dell’elettromagnetismo classico, un elettrone in movimento avrebbe dovuto perdere energia sotto forma di radiazione elettromagnetica, collassando rapidamente verso il nucleo. In poche parole: gli atomi non avrebbero dovuto esistere. Ma esistevano eccome!
Bohr propose una soluzione rivoluzionaria: gli elettroni possono occupare solo determinate orbite stazionarie o quantizzate, in cui non emettono energia. Solo quando un elettrone passa da un’orbita all’altra, assorbe o emette un quanto di energia, solitamente sotto forma di un fotone. Tali fotoni hanno valori ben definiti di energia, pari alla differenza di energia delle orbite. Questo nuovo modello spiegava, ad esempio, lo spettro dell’idrogeno: quelle linee colorate osservate nei laboratori che fino ad allora non avevano una spiegazione.
Il modello di Bohr non era perfetto – funzionava bene solo per l’idrogeno – e sarà presto superato dalla meccanica quantistica più matura. Ma fu il primo passo concreto verso una nuova fisica: una visione del mondo microscopico che, pur sfidando l’intuizione, è diventata la base della scienza e della tecnologia moderne. Anche da questa intuizione di Bohr del 1913, ha preso forma il nostro modo di comprendere l’atomo, la materia e, in ultima analisi, l’universo.
Niels Bohr. (© AIP Emilio Segrè Visual Archives, Physics Today Collection)
Autore: Cristina Sissa
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