¿Quién descubrió el átomo? Su historia

La historia de la ciencia ha pasado por diversos periodos donde se toma como cierta alguna creencia, o teorías, que tratan de explicar cómo es posible que ocurran los hechos que conocemos del mundo que nos rodea. Desde que se tiene conocimiento de que la partícula más pequeña de la que se compone de la materia, ha habido distintas formas de comprender cómo es que funciona.

El átomo se define como la unidad más pequeña de la materia la cual posee una estructura compleja. Su centro es denso, al cual se llama núcleo y tiene carga positiva. Este centro está rodeado por los electrones. Además, esta unidad no reacciona ante hechos químicos. Sin embargo, si sufre modificaciones cuando algunos de sus electrones son transferidos o intercambiados. Realmente, el átomo como tal para poder ser comprendido implica un estudio más profundo, la mayoría de las descripciones que se hacen de él solo mencionan una parte.

Historia del Átomo

La historia de cómo fue descubierta la unidad más pequeña de la que se compone la materia es realmente una historia fascinante, la cual está provista tanto de hechos sorprendentes; como de experimentos que a su vez ayudaron a encontrar pistas en relación a otros fenómenos importantes de la física.

La historia de átomo siempre ha estado enmarcada por un cerco de misterio; ya que los científicos de distintas no siempre han tenido las suficientes herramientas que les permitieran comprobar cualquier teoría. Los primeros en explorar la idea de que la materia posee unidades mínimas fueron los filósofos griegos presocráticos; quienes utilizaban el pensamiento racional para poder tratar de explicar el mundo que nos rodea.

Para empezar a hablar del átomo, es necesario partir de la historia de cómo fue descubierta la electricidad. Hay que trasladarnos al año 600 A.C, cuando Thales de Miletus realiza un experimento que da como resultado un fenómeno que hasta ahora era desconocido, y que ahora llamamos energía eléctrica. Después de tomar un trozo de piedra de ámbar, Tales decide frotarlo sobre su piel y se da cuenta de que los cabellos; así como otros elementos ligeros, son atraídos por él. En un principio no pudo definir con exactitud de qué trataba esta fuerza; pero tomó registro de lo sucedido.

La palabra griega de donde se toma la palabra átomo es “ἄτομον” la cual significa “indivisible” o “sin partes”. Algunos autores, en relación a la historia del descubrimiento del átomo, se lo atribuyen  a Leucipo de Mileto; y junto con su estudiante Demócrito de Abedera quienes propusieron que la materia se compone de la unión de varios elementos de pequeño tamaño.

En un libro escrito por Demócritom, que tiene una datación de al menos 2000 años, se explica que la explicación detrás del porqué hay estalactitas en las cuevas, es la consecuencia de que los átomos de agua se filtraran en los de las rocas. ¡Una explicación de hace siglos, que ya presagia la existencia del átomo!

Demócrito, en el año 460 A.C, propuso la posibilidad de que la materia de la que se componen todos los seres vivos ―y elementos que integran al universo― parte de una unidades tan pequeñas que son imperceptibles. Se hizo simplemente una pregunta ¿Qué tantas veces es necesario dividir una materia hasta el punto de poder continuar dividiéndolo?.Esta prueba la hizo al comenzar a romper un objeto, hasta conseguir obtener unas partículas casi imperceptibles a las cuales llamó átomos. Una prueba empírica, que sirve de punto de partida para demostrar su teoría.

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Dado al estatus que poseía Aristóteles, los demás filósofos y estudiosos de la antigua Grecia pensaron igual que él; y por ello no tuvo el resultado esperado. Los siguientes siglos no se continuó explorando esta idea. Sin embargo, la historia de cómo fue descubierto el átomo continuó a partir del siglo XIX. Los científicos siguieron cuestionándose cuál es el origen así como la estructura de la que se compone la materia.

En la historia de cómo fue descubierta la partícula del átomo, es muy importante el aporte realizado por el químico de origen inglés llamado  John Dalton. Este personaje es reconocido por los diversos experimentos que realizó, utilizando una gran variedad de químicos. Fue A través de tales experimentos que pudo conseguir pruebas que demostraran que la materia se compone de una serie de partículas elementales. Sin embargo, esta primera parte del descubrimiento no pudo arrojar detalles más descriptivos en relación a como es la estructura de un átomo. ¡Así que la aceptación del tema del átomo tuvo que esperar por algún tiempo adicional!

Lo que sí se pudo constatar es que estos elementos si pertenecen a una materia específica, no son idénticos a los que pertenecen a otro tipo de materia. Es decir, que los átomos poseen sus propias características en relaciona al tamaño, cantidad masa y otras características. Además, Dalton pudo determinar que no es posible lograr dividir un átomo. De la misma manera, que tampoco puede ser creado desde cero y tampoco puede ser destruido.

historia del átomo

Dalton realizó muchos más experimentos, con los cuales pudo comprobar que los átomos tienen sus orígenes a partir de diversos elementos pueden combinarse. Al hacerlo dan como resultado compuestos químicos, siempre y cuando esta combinación se haga en proporciones simples de número entero. Por ello, ante algunos tipos de reacciones químicas los átomos responden de manera que pueden reorganizarse, separarse o combinarse entre sí.

Científicos siguieron trabajando en base a los descubrimientos realizados por Dalton. Es así como su teoría atómica se convirtió en una hipótesis que muchos investigadores quisieron seguir explorando.

No obstante, no fue sino hasta el año de 1897 cuando J.J. Thomson, un científico experto en física, pudo comprobar la existencia del electrón y gracias a ello presenta formalmente la primera versión de cómo podría ser la estructura de un átomo. Sin embargo, su propuesta aún tenía que ser estudiada debido a que, según sus ideas, las cargas positivas las tenía la materia y las cargas negativas las tenían los electrones.

Posteriormente, otro investigador experto en física teórica de origen alemán, llamado Max Planck, pudo seguir aportando más información. Durante el año 1900, por medio de unos experimentos, pudo comprobar que al vibrar los átomos al administrar calor a un objeto, el resultado es que se puede medir la energía. A esta medida la llamó quanta.

Hasta ese momento, la comunidad científica pensaba que la luz estaba compuesta por ondas, pero Albert Einstein propondría que en realidad eran partículas similares a los quanta. A estas partículas el científico las llamo fotones. Además, propuso que los átomos poseen la capacidad de emitir pero también de absorber a los fotones.

En el año de 1905, Albert Einstein escribe un artículo al cual titula “El Efecto fotoeléctrico”. ¿De qué trata este artículo? Pues,  aquí explica cómo es que los átomos son capaces de absorber la luz, de esta forma se liberan electrones durante el proceso desde los átomos. Es así como se pudo constatar que el movimiento browniano es ocasionado por colisiones atómicas. Por este trabajo, el científico Albert Einstein recibió el Premio Nobel de Física en 1921, el único de su carrera profesional.

Dependiendo de cómo se realice la configuración experimental, la luz parece mostrar solamente ondas o partículas. Durante la primera etapa del siglo XX se realiza el descubrimiento de los rayos alfa, los cuales son partículas que se caracterizan por tener carga positiva. Anteriormente, los físicos creían que éstas se encontraban en las zonas positivas del átomo del modelo creado por Thomson.

Ernest Rutherford es quien realiza una serie de experimentos donde trata de bombardear a los átomos con los rayos alfa para ver qué respuesta tendrían. Durante el año 1911, empieza a investigar cuales podrían ser las características del interior de un átomo, hasta el año de 1919 fue cuando pudo obtener resultados.

En el núcleo,  Rutherford identifica partículas que tienen carga positiva. Decide dividir de los átomos de hidrógeno, así como los núcleos de seis elementos que son el sodio, fósforo, nitrógeno, boro, aluminio y flúor. El resultado de estas investigaciones ayudó a descubrir la existencia de los protones. ¡Una parte importante de la conformación de los átomos!

El nombre protón deriva del griego “proto”, el cual hace referencia a la palabra “primero”. La elección del nombre se debe a que los protones fueron los primeros en ser identificados dentro de los núcleos de los átomos tomados de distintos elementos. En conclusión, el científico demostró que la masa de un protón tiene un tamaño que equivale a 1836  veces a la masa de un electrón.

Historia del Átomo

Empieza a ser difícil lograr descifrar como es realmente la estructura de un átomo, ya que no puede ser comparado con algún otro hecho científico similar. Erwin Schrödinger, quien fue un importante físico de origen austríaco, propuso en 1926 una idea que ayudase a formar un modelo de átomo. Básicamente, proponía que se tomase como base para un experimento el uso de ondas de partículas. Sin embargo, esta idea solo parecía funcionar desde un punto de vista teórico, pero parecía no tomar en cuenta que las vibraciones viajan en forma circular.

Otro importante físico llamado Werner Heisenberg, en 1925, realiza otra propuesta en busca del mismo fin. A su teoría la denomina mecánica cuántica, la cual buscaba explicar cómo es el comportamiento de los átomos. Esta idea estaba basada en las matrices que son unidades matemáticas las cuales se ajustaban a los electrones, en comparación a las unidades utilizadas en la teoría de Schrödinger que eran las ondas. Si bien las dos teorías mostraban diferencias, de igual forma funcionaron, ya que son matemáticamente similares.

Hasta este momento, la física se concentra en demostrar cuales son las características de un átomo desde el punto de vista de la matemática. La conceptualización de cómo es un átomo desde el punto de vista visual dejo de ser desarrollado. Actualmente, los profesionales de la química tratan de explicar el átomo comparándolo con el sistema solar para simplificar su comprensión. Se toma en cuenta el modelo propuesto por Bohr.

Gracias al avance de la ciencia moderna, así como de los instrumentos de investigación que poseen una tecnología más avanzada, es posible poder realizar un seguimiento del comportamiento que tiene un átomo. Pero aún queda pendiente realizar descubrimientos y afirmaciones en relación a teorías que esperan ser ratificadas.

Por ejemplo, el quanta de las partículas aún se considera un tema que se encuentra en desarrollo. La mecánica cuántica actualmente cuenta con las suficientes herramientas de estudios que permiten seguir realizando descubrimientos. Las leyes de la física se han perfeccionado de manera que son más precisas, por ello las predicciones o teorías ahora pueden ser verificadas.  La historia del átomo aún continía, no es un ciclo cerrado.

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