Richard Feynman, un fizician american faimos şi plin de talent (vă sfătuim să căutaţi cărţile pentru public scrise de el, sunt pline de umor şi neprevăzut), laureat al premiului Nobel pentru fizică, a spus că dacă i s-ar cere să descrie întreaga fizică printr-o singură propoziţie, aceasta ar fi: „Toate lucrurile sunt compuse din atomi”. Lucrurile însă nu stau chiar aşa: există o faţă ascunsă a Universului, alcătuită din materia şi energia întunecate, despre care ştim că există, dar încă nu ştim ce sunt.
Noi şi tot ceea ce ne înconjoară suntem făcuţi din atomi. De multe ori atomii se grupează în molecule, cum ar fi de exemplu cazul apei, element fundamental pentru apariţia şi evoluţia vieţii. Molecula apei conţine doi atomi de hidrogen şi unul de oxigen. Numărul acestor molecule pe Pământ (deci implicit al atomilor) este incredibil de mare: doar într-un centimetru cub de apă sunt circa 30 de mii de miliarde de miliarde de molecule! Imaginaţi-vă câte molecule există în jurul nostru şi în Univers – un număr extrem de mare!
Noi înşine suntem alcătuiţi dintr-un număr enorm de atomi. De unde provin aceştia? Pe cât ar părea de straniu, atomii provin din stele. În urma proceselor nucleare care au loc în interiorul lor, stelele sunt adevărate fabrici de atomi, care generează nucleele acestora pornind de la nucleele cele mai uşoare, şi anume cele de hidrogen (protoni). Suntem, nu doar ca o metaforă, adevăraţi fii ai stelelor!
Datorită faptului că suntem alcătuiţi dintr-un număr enorm de atomi, care după moartea organismului se întorc în circuitul naturii, este foarte probabil ca mulţi dintre noi să conţină atomi care au făcut parte din Shakespeare, Ginghis Han, Beethoven sau orice alt personaj important din istorie – gândiţi-vă la favoritul dumneavoastră: este extrem de probabil să aveţi atomi care i-au aparţinut.
Atomii sunt minusculi; atât sunt de mici încât dacă am înşirui jumătate de milion, aceştia s-ar putea ascunde în spatele unui fir de păr. Ca să vă dăm o idee despre cât de mici sunt atomii, să pornim de la dimensiunea de un milimetru, pe care toţi îl putem vedea. Dacă împărţim un milimetru în o mie de părţi egale, obţinem un micron. Micronul este unitatea de măsură a micro-organismelor, cum ar fi parameciul de apă dulce, care are în jur de 2 microni. Ca să ajungem însă la dimensiunea atomului trebuie să împărţim micronul în alte zece mii de bucăţele.
La rândul lor atomii, în ciuda numelui pe care-l poartă (atomos în greacă înseamnă indivizibil), au o structură pe care o cunoaştem cu toţii: un nucleu central, extrem de mic, alcătuit din protoni şi neutroni, în jurul căruia orbitează electronii. Protonii şi neutronii din nucleu sunt de circa 100 de mii de ori mai mici decât atomii.
Am început să studiem şi să cunoaştem structura atomului în urmă cu circa 100 de ani. Pe parcursul acestor ani s-au făcut progrese incredibile în lumea fizicii şi a luat naştere un nou domeniu: cel al fizicii particulelor elementare. Multe s-au petrecut deci între timp: au fost descoperite două teorii care au revoluţionat modul de a vedea lumea, teoria relativităţii a lui Einstein şi mecanica cuantică; a fost descoperită o întreagă grădină zoologică de noi particule, „îmblânzită” sub numele de Modelul Standard al particulelor elementare; şi au fost descoperite patru forţe (două erau deja cunoscute de sute de ani) în natură. Există încă multe mistere – legate de atomi dar și de materia şi energia din Univers care nu sunt compuse din atomi – deci mai sunt multe de făcut!
