L’abbiamo imparato a scuola. L’atomo è costituito da un nucleo formato da un aggregato di palline di due tipi diversi, i protoni e i neutroni; attorno al nucleo ruotano gli elettroni, altre palline, come i pianeti ruotano attorno al sole.
Ancora oggi l’iconografia nei libri di testo delle scuole superiori, ma anche nei corsi di studio universitari, rappresenta l’atomo come palline che ruotano attorno ad altre palline, seguendo orbite “planetarie”.
Una volta c’erano gli atomi di Democrito, eterni, immutabili, indivisibili. Gli elementi più piccoli di cui è composta la materia.
Poi è arrivato l’atomo di Thomson, un panettone in cui stanno immersi protoni ed elettroni, come l’uvetta ed i canditi.
Finalmente Rutherford ci mostra che c’è del vuoto tra le palline, non c’è il panettone, solo palline che ruotano attorno o palline che stanno ferme al centro e la maggior parte dello spazio è vuoto.
Niels Bohr aggiungerà al modello planetario instabile di Rutherford il concetto di livelli energetici. Gli elettroni pallina non precipitano attratti dalle cariche positive del nucleo perché possono ruotare solo su certe orbite, stabilite da livelli di energia diversa. Incorpora nel modello atomico la quantizzazione dell’energia, come formulato da Max Planck.
Dietro ognuna di queste descrizioni ci sono studi ed esperimenti verso i quali va tutto il nostro rispetto e considerazione. Eppure le immagini che meglio descrivono gli atomi e le particelle elementari sono molto diverse da quelle a cui siamo stati abituati a scuola.
Nella Teoria Quantistica dei Campi, il modello fisico teorico più attuale per spiegare la realtà, la duplice natura onda/particella è spiegata come eccitazione del campo quantistico. Gli elettroni sono stati eccitati del campo quantistico degli elettroni, i fotoni sono stati eccitati del campo elettromagnetico e così via per tutte le particelle fondamentali.
Gli elettroni e i fotoni sono meglio rappresentati come stati eccitati, increspature dei rispettivi campi quantistici.
Quindi la rappresentazione dell’atomo, su un piano bidimensionale, potrebbe assomigliare un po’ all’immagine qui sotto. Se fosse rappresentata in modo tridimensionale dovremmo immaginare le onde del mare.
Gli elettroni sono una zona di “campo eccitato” attorno al nucleo 
Nella Teoria Quantistica dei Campi, ovvero il linguaggio con cui sono scritte le leggi della Natura, il vuoto non è vuoto …
Nel vuoto quantistico c’è un continuo brulicare di oscillazioni subliminali, le fluttuazioni di punto zero del campo quantistico.
Le parole faticano a descrivere la realtà quantistica delle particelle elementari e della realtà macroscopica che ne origina; un po’ ci aiutano le immagini.
Quanto più riusciamo ad affrancarci da un modello atomico molecolare, costituito di palline che si aggregano con altre palline, e comprendiamo che tutta la realtà è fondata su stati eccitati di campi di forza e di materia, la cui natura ondulatoria è tanto vera quanto la loro apparenza particellare, tanto più facilmente riusciamo a cogliere le sottigliezze della realtà quantistica, in cui siamo immersi.
The Secrets of Quantum Physics – Let There Be Life
Possiamo lasciarci alle spalle il modello atomico planetario con una provocazione scanzonata e dissacrante.
Alcune immagini sono tratte dal sito Modelli Atomici
