Universul: reţetă şi ingrediente, partea a II-a
Am văzut mai sus cum în Antichitate (circa 500 î. Hr.) se credea că ingredientele fundamentale ale Universului ar fi patru elemente (apă, aer, pământ şi foc) care se combinau după legi necunoscute pentru a crea toate substanţele din jur, inclusiv organismele vii. Şi am văzut cum ştiinţa modernă credea, în jur de anul 1800, că ingredientele fundamentale ale Universului ar fi de fapt câteva zeci de elemente chimice, care se combină tot după legi încă necunoscute. În acest articol vom continua aventura în lumea ingredientelor şi reţetei Universului.
Următoarea schimbare de paradigmă (adică a modului în care omenirea înţelege Universul) a avut loc exact acum 200 de ani, când chimistul britanic John Dalton a descoperit... atomii. Fiecărui element chimic îi corespundea câte un tip de atom, atomii se combinau după legi încă necunoscute pentru a crea diverse tipuri de molecule, iar moleculele generau diversitatea de substanţe din jurul nostru. A fost nevoie totuşi de circa 50 de ani pentru ca ideea de atom să fie acceptată complet de comunitatea ştiinţifică. Aceasta s-a întâmplat în 1860, în timpului primului congres internaţional al chimiştilor, care de altfel a fost organizat tocmai pentru a dezbate chestiunea atomilor. Argumentul principal pentru existenţa atomilor era faptul că încă din 1850 se descoperise că aceştia au ceva în interiorul lor, o structură, pentru că din interior, ei emit... lumină. Se explicase astfel şi misterul originii luminii. Dar tot nu se cunoştea reţeta (legea, fenomenul) care făcea ca aceşti atomi să se combine pentru a crea molecule. Oamenii de ştiinţă trebuiau întâi să găsească cum pot fi aranjaţi aceşti atomi astfel încât să existe o regulă de grupare a lor.
A fost nevoie de nouă ani, pentru ca în 1869 răspunsul să vină de la chimistul rus Mendeleev, sub forma tabelului său periodic al elementelor chimice: atomii erau aranjaţi în ordinea crescătoare a masei lor şi rezulta că atomi aflaţi pe aceeaşi coloană aveau proprietăţi chimice similare. Era un punct de plecare spre descoperirea legii după care atomii se combinau în molecule.
Chimiştii au continuat efortul de a studia proprietăţile chimice ale fiecărui element chimic în parte, dar pasul decisiv a venit de la... fizică. În 1897, britanicul J. J. Thomson descoperea că toate tipurile de atomi studiate emiteau, în anumite condiţii, o radia-ţie de particule încărcate cu electricitate negativă. De aceea, au fost denumite electroni. Iată aşadar că atomii nu erau indivizibili, ci aveau o structură, care în jur de 1904 era înţeleasă astfel: tot aşa cum câteva stafide sunt răspândite într-un aluat continuu de chec, tot aşa şi electronii negativi erau răspândiţi într-un aluat încărcat electric pozitiv, astfel ca atomul per total să fie neutru. Pierderea unui electron transforma atomul într-un ion încercat pozitiv, iar acceptarea unui electron într-un ion încărcat negativ. Ionii pozitivi şi cei negativi se atrăgeau electric şi formau molecule stabile.
Iată deci cum în urmă cu aproape 100 de ani se cunoştea pentru prima dată reţeta Universului: forţa electrică era cea care ţinea ingredientele împreună, iar ingredientele erau câteva zeci de tipuri de atomi, combinaţi pentru a forma molecule, cristale şi toată diversitatea din viaţa noastră de zi cu zi. Dar despre cum a evoluat paradigma despre Univers vom afla mai multe în articolele viitoare.
