Atomii sunt încă, schematic, prezentați în multe publicații după modelul unui sistem solar, cu un nucleu în jurul căruia se rotesc, precum planetele, electronii. Dar înțelegerea modernă a modului în care sunt dispuse și se deplasează particulele elementare care constituie atomul este departe de această schemă.
Electronii sunt organizați în orbitali. Acești orbitali reprezintă o formă geometrică (volumul) în care sunt de găsit, cu diverse grade probabilitate, electronii. Asta înseamnă că nu știi niciodată unde este un electron, oricâte calcule ori măsurători ai face. Dar poți calcula probabilitatea de a-l găsi într-un anume loc din apropierea nucleului atomului.
Forma orbitalilor („norului” de probabilităţi ale prezenţei electronilor în preajma nucleului) este diferită de la atom la atom. În fapt, în cadrul aceluiaşi atom putem găsi mai multe tipuri de orbitali, care înseamnă mai multe reprezentări grafice, ceea ce face imposibilă crearea unei imagini unice asupra modului în care electronii sunt distribuiţi sau - mai superficial spus - asupra modului în care arată atomul.
Așadar, este probabil mai aproape de realitate să spunem că atomii arată așa cum arată orbitalii lor, decât să ni-i imaginăm ca pe niște sfere.
→ Citiți aici articolul nostru despre modelul cuantic al atomului.
Ce reprezintă norul de puncte din videoclip?
Imaginea de mai sus (sau animațiile din videoclipul de mai jos) poate fi înșelătoare fără explicațiile necesare. Nenumăratele puncte pe care le vedeți nu reprezintă electroni, ci posibile poziții în spațiu pentru un electron, dacă încerci să-l măsori. Cum se poate observa, sunt zone de mai mare densitate (de mai mare probabilitate de a identifica electronul) și zone de mai mică densitate (de mai mică probabilitate de a identifica electronul).
Videoclipul de mai jos este despre utilizarea traiectoriilor Bohm pentru a vizualiza funcțiile de undă ale orbitalilor de hidrogen în 3D.
Cel mai „mic” film din lume, cu atomii în rolul principal
Iată, mai jos, un alt videoclip excepțional, în care o echipă de cercetători de la IBM au reușit să „filmeze” atomii. Videoclipul este cunoscut drept „cel mai mic film din lume”, referindu-se, desigur, la faptul că „personajele” filmului sunt cele mai mici captate într-un film vreodată.
Cercetătorii IBM au folosit un microscop de scanare cu efect de tunel pentru a muta efectiv mii de molecule de monoxid de carbon (formate din câte doi atomi) folosind ca background o placă de cupru-111.
Microscopul de scanare cu efect de tunel (STM) poate fi înțeles ca un ac care trage atomii pe o suprafață folosind magnetismul. Crearea acestui tip de microscop de către cercetătorii IBM Gerd Binnig și Heinrich Rohrer a dus la câștigarea Premiului Nobel pentru fizică în 1986.
→ Citiți și: De ce nu există realitate ultimă
