Terra!, pubblicato nel 1983, è stato il terzo libro di Stefano Benni. Tradotto anche in inglese due anni più tardi, è una storia di fantascienza in cui alcuni esseri umani si mettono in viaggio alla ricerca di una fantomatica Terra 2. Nel corso del viaggio il gruppo si racconta delle storie, e in particolare questa, molto breve, mi emoziona ogni volta che la rileggo:
Benni, con questa breve storia, fa riferimento alla scoperta della struttura degli atomi.
Il primo modello atomico dell’era moderna risale al 1902, proposto da Joseph John Thomson che lo immaginava come una massa di carica positiva al cui interno erano immersi gli elettroni. Il tutto risultava elettricamente neutro. Il modello di Thomson passò alla storia come il modello a panettone.
Alcuni anni più tardi, nel 1910, Johannes Geiger e Ernest Marsden, due allievi di Ernest Rutherford, svolsero un esperimento che aveva l’obiettivo di verificare le supposizioni di Thomson. Allo scopo bombardarono un sottilissimo foglio di oro con particelle alfa, una particolare radiazione che noi oggi sappiamo essere costituita da nuclei di elio-4, costituiti da due neutroni e due protoni. I risultarti furono sorprendenti: solo l’1% delle particelle alfa erano state deviate!
A fronte di questi risultati Rutherford comprese che all’interno dell’atomo esistevano degli enormi spazi vuoti, stimando che il raggio atomico fosse tra le 10000 e le 100000 volte maggiore rispetto al raggio del nucleo. A quel punto il fisico britannico propose un nuovo modello, noto come modello planetario perché simile a quello del Sistema Solare.
Il modello, che venne successivamente raffinato da Niels Bohr e Arnold Sommerfeld, era in grado di descrivere con una buona precisione solo l’atomo di idrogeno, ma non tutti gli altri atomi. Per ottenere una descrizione precisa di qualsiasi atomo bisogna attendere il 1925 con l’arrivo dell’equazione di Schrodinger, scoperta da Erwin Schrodinger.
Le previsioni di questa equazione sono state verificate visivamente nel 2013 con la prima “fotografia” dell’atomo di idrogeno. E alla fine è proprio quest’ultima scoperta che ho voluto celebrare a partire dalla citazione di uno dei più amati narratori della letteratura italiana. Per cui l’astrografica di oggi vuole essere un modo per ricordare i 100 anni dall’equazione di Schrodinger e, soprattutto, omaggiare Stefano Benni, che ci ha recentemente lasciato.
Buona lettura!
La parte sull’esperimento di Geiger e Marsden che rivelò gli enormi spazi vuoti nell’atomo è sempre sbalorditiva. Fa riflettere su come la nostra percezione della materia “solida” sia in realtà un inganno dei sensi. Un ottimo modo per raccontare la scienza attraverso la letteratura.
La parte sull’esperimento di Geiger e Marsden è sempre sorprendente; è incredibile come un risultato così controintuitivo (solo l’1% delle particelle deviate) abbia rivoluzionato la nostra immagine della materia. Mi fa riflettere su quanto spesso le scoperte più importanti nascano da ciò che *non* accade come previsto.
La differenza tra il raggio atomico e quello del nucleo (10.000 o 100.000 volte!) è pazzesca. Se il nucleo fosse grande come una biglia, l’atomo sarebbe grande come uno stadio provo a immaginarlo e mi sembra surreale.
Grazie per aver incluso il ricordo di Stefano Benni. Mi è mancato molto quando se n’è andato, e leggere questa citazione oggi, in mezzo a tutta questa fisica, è stato come ritrovare un vecchio amico.
Il “modello a panettone” di Thomson non lo dimenticherò mai. Quando l’ho studiato a scuola, l’immagine mi faceva venire fame, ma devo dire che rende l’idea meglio di tante spiegazioni complicate.
L’esperimento di Geiger e Marsden è sempre straordinario: quell’1% di particelle alfa deviate all’indietro bastò a rovesciare il modello a panettone e a rivelare un atomo quasi interamente vuoto. È un ottimo esempio di quanto l’apparenza possa ingannare: tendiamo a credere a ciò che vediamo, ma la superficie spesso non racconta la realtà.
Bellissima astrografica! Anche a me la citazione di Benni fa venir voglia di rileggere quel racconto ogni volta: collegare la storia di neutrone, protone ed elettrone alla scoperta della struttura dell’atomo è un’idea davvero originale. Il passaggio dal “modello a panettone” di Thomson alla sorpresa dell’esperimento di Geiger e Marsden racconta benissimo come la scienza avanzi tra immaginazione e metodo. Un bellissimo omaggio per i 100 anni dell’equazione di Schrödinger.
Bellissimo omaggio per i 100 anni dell’equazione di Schrödinger! Anche a me la citazione di Benni fa pensare all’atomo come a un immenso spazio vuoto, un’immagine che non smette mai di stupire.
Bellissima astrografica per i 100 anni dell’equazione di Schrödinger! Trovare l’atomo quasi interamente vuoto grazie a quell’1% di particelle alfa deviate resta una delle storie più belle della fisica.
Bellissimo intreccio tra letteratura e fisica: la citazione da Benni introduce perfettamente il percorso che porta dal modello a panettone di Thomson all’equazione di Schrödinger. Mi colpisce che solo l’1% delle particelle alfa deviate nell’esperimento di Geiger e Marsden bastasse a Rutherford per capire che l’atomo è quasi tutto spazio vuoto. Una domanda: la “fotografia” dell’atomo di idrogeno del 2013 con cui le previsioni sono state verificate visivamente, come è stata tecnicamente realizzata?