Semanario Espresso

La historia del modelo atómico

Por Sergio Jimarez

Si alguien nos preguntara, ¿qué es un átomo? podríamos contestar de manera muy general: Es la parte más pequeña de la materia; pensaríamos que una imagen parecida a un sistema solar, un pequeño núcleo y una o más esferas girando alrededor de éste; siendo un poco más específicos diríamos que el núcleo tiene neutrones y protones (partículas con carga neutra y positiva respectivamente), y los que giran son los electrones (la carga negativa). Ese sería nuestro modelo atómico.

En la antigüedad se creía que al dividir una sustancia lo suficiente se llegaría a una porción “indivisible” la unidad fundamental que compone cualquier material, se le llamó átomo que en griego significa, “sin división”. Uno de los primeros en estudiar al átomo fue Demócrito (450 a. C.), para él, el átomo era indivisible, indestructible y daba forma a la materia de acuerdo a su tamaño y proporción sin embargo, él se refería a las moléculas.

En 1803, John Dalton identificó mejor al átomo y lo diferenció de las moléculas (una molécula está compuesta por átomos). Dalton sienta su modelo de acuerdo a observaciones en experimentos con mezclas, explicó que existen diferentes tipos de átomos y que se pueden combinar para formar compuestos y que la proporción de estas combinaciones pueden dar como resultado sustancias distintas, por ejemplo, un átomo de carbono con uno de oxígeno forma monóxido de carbono pero dos átomos de oxígeno con uno de carbono forman dióxido de carbono (aunque los nombres se parecen, son sustancias totalmente distintas).

Joseph John Thomson propone en 1904 el modelo atómico “Del budín de pasas” este modelo establece que el electrón tiene carga eléctrica negativa y que está distribuido uniformemente en una “masa” de carga positiva, digamos que el budín era la carga positiva (protón) y las pasas eran los electrones. En este tiempo ya se experimentaba con los electrones, se conocían algunas propiedades pero no se relacionaba como tal en los componentes de la materia.

Pocos años después, en 1911 Ernest Rutherford establece que el átomo tiene su masa concentrada en un centro llamado núcleo, que existe una fuerza que lo mantiene unido y  alrededor de éste giran los electrones.

Sólo dos años después se da a conocer el modelo atómico de Niels Bohr, este establece que existe un núcleo de carga neutra y positiva y que los electrones giran alrededor en órbitas circulares. Este modelo explica lo referente al átomo de hidrogeno, el problema es que sólo funciona para él y para otros átomos, faltaba una generalización mayor.

Arnold Sommerfeld en 1913 publicó su modelo, básicamente se trata de la versión relativista del modelo de Bohr, este modelo lo que generalizó fue que en lugar de que los electrones giraran en órbitas circulares giraran en órbitas elípticas y al moverse en velocidades cercanas a la de la luz  presentaban efectos relativistas. Este modelo ya pudo abarcar mucha más información que había quedado pendiente con Bohr.

La mecánica cuántica estaba siendo el tema en boca de todo el mundo científico de la época y uno de los representantes de esta rama de la física fue Erwin Schrödinger quien también formuló un modelo atómico; para Schrödinger los electrones se proyectaban dentro de un “espacio probabilístico”, se tenía cierto lugar de movimiento y podrían ubicarse dentro de éste, es decir, se definía la zona donde existe mayor probabilidad de que se encuentre pero no la ubicación exacta del electrón, esta interpretación cubría todo la información que los modelos anteriores dejaban de lado y aunque pareciera que es menos preciso por la cuestión de la “probabilidad” es importante decir que en los niveles en los que se trabaja, la física y la realidad comienzan a hacer cosas que suenan muy extrañas… y sin embargo, funciona.