The 2,400-year search for the atom - Theresa Doud

2400 de ani în căutarea atomului - Theresa Doud

Traducător: Ruxandra Grigorescu Corector: Denise RQ

What do an ancient Greek philosopher

Ce au în comun un filozof al Greciei antice,

and a 19th century Quaker

un quaker din secolul XIX

have in common with Nobel Prize-winning scientists?

și câștigătorii premiului Nobel?

Deși îi despart peste 2400 de ani de istorie,

Although they are separated over 2,400 years of history,

each of them contributed to answering the eternal question:

fiecare a contribuit cu un răspuns la întrebarea eternă:

what is stuff made of?

din ce sunt făcute lucrurile?

Prin 440 î.e.n. Democrit a propus pentru prima oară

It was around 440 BCE that Democritus first proposed

that everything in the world was made up of tiny particles

că toate lucrurile din lume se compun din particule minuscule

surrounded by empty space.

înconjurate de spații goale.

And he even speculated that they vary in size and shape

A speculat chiar că au dimensiuni și forme diferite

depending on the substance they compose.

în funcție de substanța pe care o compun.

He called these particles "atomos," Greek for indivisible.

A denumit aceste particule „atomos”, adică în greacă „indivizibil”.

His ideas were opposed by the more popular philosophers of his day.

Ideile lui au fost contrazise de filozofii mai cunoscuți ai vremii.

Aristotle, for instance, disagreed completely,

De exemplu Aristotel n-a fost deloc de acord,

afirmând în schimb că materia se compune din patru elemente:

stating instead that matter was made of four elements:

earth, wind, water and fire,

pământ, aer, apă și foc,

and most later scientists followed suit.

iar mulți din savanții care au urmat au zis și ei la fel.

Atoms would remain all but forgotten until 1808,

Atomii aveau să fie uitați până în 1808,

when a Quaker teacher named John Dalton sought to challenge Aristotelian theory.

când un quaker, profesorul John Dalton, a contestat teoria lui Aristotel.

În vreme ce atomismul lui Democrit fusese pur teoretic,

Whereas Democritus's atomism had been purely theoretical,

Dalton showed that common substances always broke down into the same elements

Dalton a arătat că substanțele obișnuite se descompun mereu în aceleași elemente

in the same proportions.

și în aceleași proporții.

He concluded that the various compounds

Concluzia lui a fost că diferiții compuși

were combinations of atoms of different elements,

sunt combinații de atomi ai diferitelor elemente,

each of a particular size and mass

fiecare având o mărime și o masă anume,

that could neither be created nor destroyed.

ce nu puteau fi nici creați și nici distruși.

Though he received many honors for his work,

Deși a primit multe onoruri,

as a Quaker, Dalton lived modestly until the end of his days.

fiind quaker, Dalton a trăit modest până la finalul vieții.

Atomic theory was now accepted by the scientific community,

Teoria atomică era acum acceptată de comunitatea științifică,

but the next major advancement

dar următorul pas important urma să aibă loc peste aproape un secol,

would not come until nearly a century later

with the physicist J.J. Thompson's 1897 discovery of the electron.

când fizicianul J. J. Thomson descoperea electronul în 1897.

In what we might call the chocolate chip cookie model of the atom,

În modelul său atomic, așa-zisul „cozonac cu stafide”,

he showed atoms as uniformly packed spheres of positive matter

atomii erau prezentați ca sfere de materie uniformă încărcată pozitiv

filled with negatively charged electrons.

pline de electroni cu sarcină negativă.

Thomson a câștigat premiul Nobel în 1906 pentru descoperirea electronului,

Thompson won a Nobel Prize in 1906 for his electron discovery,

but his model of the atom didn't stick around long.

însă modelul său atomic nu a rezistat mult timp.

This was because he happened to have some pretty smart students,

Acest lucru s-a datorat studenților inteligenți pe care-i avea.

including a certain Ernest Rutherford,

Unul din ei era Ernest Rutherford,

who would become known as the father of the nuclear age.

care avea să fie cunoscut ca părintele erei nucleare.

While studying the effects of X-rays on gases,

Când studia efectele razelor X asupra gazelor,

Rutherford decided to investigate atoms more closely

Rutherford și-a propus să analizeze atomii în detaliu

by shooting small, positively charged alpha particles at a sheet of gold foil.

bombardând o foiță subțire de aur cu mici particule alfa încărcate pozitiv.

În modelul lui Thomson sarcina pozitivă dispersată a atomului

Under Thompson's model,

the atom's thinly dispersed positive charge

would not be enough to deflect the particles in any one place.

n-ar fi fost nicăieri suficientă pentru a devia particulele.

The effect would have been like a bunch of tennis balls

E ca și cum ai arunca mingi de tenis printr-un ecran de hârtie subțire.

punching through a thin paper screen.

But while most of the particles did pass through,

Dar deși majoritatea particulelor treceau, unele ricoșau înapoi.

some bounced right back,

suggesting that the foil was more like a thick net with a very large mesh.

Asta sugerează că folia era ca un fel de țesătură cu fire groase și ochiuri mari.

Rutherford concluded that atoms consisted largely of empty space

Rutherford a conchis că atomii se compun în mare parte din spațiu gol

with just a few electrons,

cu doar câțiva electroni,

while most of the mass was concentrated in the center,

în timp ce majoritatea masei se concentrează în centru,

which he termed the nucleus.

pe care l-a numit „nucleu”.

Particulele alfa treceau prin spațiile goale,

The alpha particles passed through the gaps

but bounced back from the dense, positively charged nucleus.

însă ricoșau dacă se ciocneau cu nucleul dens, încărcat pozitiv.

But the atomic theory wasn't complete just yet.

Dar teoria atomică încă nu era gata.

In 1913, another of Thompson's students by the name of Niels Bohr

În 1913 un alt student a lui Thomson, pe nume Niels Bohr,

expanded on Rutherford's nuclear model.

a extins modelul nuclear a lui Rutherford.

Drawing on earlier work by Max Planck and Albert Einstein

Pe baza studiilor mai vechi ale lui Max Planck și Albert Einstein

he stipulated that electrons orbit the nucleus

el a precizat că electronii se învârtesc în jurul nucleului

at fixed energies and distances,

având energii și distanțe fixe

able to jump from one level to another, but not to exist in the space between.

și pot să sară de pe un nivel pe altul, dar nu și să existe în spațiul dintre ele.

Bohr's planetary model took center stage,

Modelul planetar al lui Bohr a devenit favorit,

but soon, it too encountered some complications.

însă curând s-a împotmolit și el.

Experimentele au arătat că în loc să fie particule discrete,

Experiments had shown that rather than simply being discrete particles,

electrons simultaneously behaved like waves,

electronii se comportau simultan ca unde,

not being confined to a particular point in space.

și nu se limitau la un anumit punct din spațiu.

And in formulating his famous uncertainty principle,

Prin formularea celebrului „principiu al incertitudinii”

Werner Heisenberg showed it was impossible to determine

Werner Heisenberg a arătat că e imposibil să se determine

both the exact position and speed of electrons

atât poziția cât și viteza exactă a electronilor

as they moved around an atom.

aflați pe orbită în atom.

The idea that electrons cannot be pinpointed

Ideea că electronii nu pot fi localizați,

but exist within a range of possible locations

ci există într-o zonă de locuri posibile,

gave rise to the current quantum model of the atom,

a dat naștere teoriei cuantice actuale a atomului,

a fascinating theory with a whole new set of complexities

o teorie fascinantă ce ridică o serie de probleme complexe

și ale cărei implicații încă nu sunt înțelese pe deplin.

whose implications have yet to be fully grasped.

Even though our understanding of atoms keeps changing,

Deși cunoștințele noastre despre atomi se schimbă mereu,

the basic fact of atoms remains,

ideea de bază a atomilor s-a păstrat,

so let's celebrate the triumph of atomic theory

deci hai să ne bucurăm de triumful teoriei atomice

with some fireworks.

cu un foc de artificii.

As electrons circling an atom shift between energy levels,

Când electronii din atom sar între două niveluri de energie,

they absorb or release energy in the form of specific wavelengths of light,

ei absorb sau emit energie ca lumină cu o anumită lungime de undă

resulting in all the marvelous colors we see.

și astfel produc minunatele culori pe care le vedem.

And we can imagine Democritus watching from somewhere,

Ni-l putem imagina pe Democrit privindu-le de undeva,

satisfied that over two millennia later,

mulțumit că după mai mult de două milenii

he turned out to have been right all along.

s-a dovedit că a avut dreptate de la bun început.