Quinta Actividad: ¿Cómo se llegó al Modelo Atómico Actual?

Solemos preguntarnos cual es el objetivo de aprender historia y sobre todo de aprender historia de la ciencia, tal vez este pensamiento sirva como respuesta:

"Todo conocimiento resulta de utilidad , y algún día conseguirás todo el saber; pero mientras solo poseas una parte, trata que dicha parte sea la más útil"

Les propongo caminar el sendero de la historia del modelo atómico, ocupando en cada paso el lugar de los filósofos y científicos, preguntándose las preguntas que se hicieron e intentando responderlas desde sus conocimientos...

¿Qué son realmente las cosas?

La preocupación apuntaba a encontrar un principio explicativo único, en esta búsqueda sobresalieron Tales, procedente de Mileto, Anaximandro y Anaxímenes. Producto de sus reflexiones, elementos naturales como el agua, el aire, el fuego y la tierra cobraron vigencia como principios explicativos del mundo y fueron considerados las sustancia básica, de la cual se originaba todo lo demás. Se los conoció como filósofos naturalistas o materialistas.

• ¿Cómo llegan a nosotros las ideas de estos filósofos?
• ¿Cuáles eran las teorías de cada uno de ellos?

En Elea, en Mileto o en Abdera, otro filósofo retomó las ideas de Tales sobre el origen de las cosas y elaboró una teoría revolucionaria , secundado por su discípulo Demócrito, fue Leucipo:

- Cómo tu dices Maestro ¡el átomo es el último componente de las cosas!

- ¡Sin duda! El mundo es infinito: una parte de él está vacío y otra...lleno de átomos que giran en forma de torbellinos ¡Eso es! Átomos, que no son causados por cosa alguna...que existen desde siempre y dan forma a los objetos que experimentamos...

Este pudo haber sido el diálogo ente maestro y discípulo, pero...

• ¿Cómo creen que Leucipo y Demócrito llegaron a pensar en la existencia del átomo aproximadamente 400 años a.C.?
• Se los conoció como atomistas ¿qué significado tiene exactamente la palabra "átomo"?

-...¡No!, ¡No!, no comparto los argumentos de los atomistas, ni sus ideas, me resultan insuficientes para explicar el origen de las cosas, decía Aristóteles.

• ¿Por qué Aristóteles se opinía a las ideas de Demócrito y Leucipo?
• ¿Cuál era su teoría sobre la composición de las cosas que lo rodeaban?

Varios siglos despues...los científicos

Casi 2000 años después la noción de átomo comenzaba a tomar nueva fuerza, esta vez no era la filosofía, sino la química la que se ocupaba de indagar la naturaleza de las cosas. Dalton, surge como el padre de la teoría atomista, luego de cuidadosos experimentos que fueron eliminando las conjeturas griegas

• ¿Qué diferencia esta nueva teoría atomista de la de los griegos?
• ¿Qué llevó a Dalton a pensar en la existencia de los átomos y su posterior teoría?
• ¿Cuáles fueron los postulados que permitieron formular racionalmente las leyes cuantitativas de la química?

En Inglaterra, más de 100 años después un científico de apellido Thomson descubrió el electrón y concluyó que tenía carga negativa...

• ¿Qué origen tiene la palabra electrón y por qué Thomson los llamó de esta manera?
• ¿Qué observaciones lo condujeron a arribar a la conclusión de que tenían carga negativa?

Uno de sus alumnos Rutherford estaba investigando sobre radiactividad como los esposos Curie, sus experiencias le permitieron plasmar un nuevo modelo de estructura atómica que tuvo inmediata aceptación...

• ¿En que se diferenciaba el modelo de Rutherford del modelo de Thomson?
• ¿Cómo llegó a diseñar ese modelo?
• ¿Qué los llevó a pensar en la existencia de neutrones?

Y llega la física cuántica...

Niels Bohr, fue discípulo de Rutherford, cuando escribía su tesis doctoral, varias dudas habían surgido, se preguntaba por qué los electrones no eran atraídos por el núcleo atómico, por qué permanecían alrededor? Lo que tenía claro, era la que física clásica no podía darle una respuesta...

• ¿Cómo influyeron las teorías de Plank y Einstein en las investigaciones de Bohr?
• ¿Por qué se necesitó de la física cuántica para resolver este problema?
• ¿Cuál fue la teoría final de Bohr y cuáles fueron sus puntos más débiles?

Órbitas... más de una!

Los científicos dudaban acerca de las posibilidad de que las investigaciones de Bohr, hechas sobre el átomo monoelectrónico de Hidrógeno, fueran aplicables a los átomos polielectrónicos...

• ¿Quién propuso la hipótesis de la existencia de órbitas elípticas?
• ¿Qué aportes hizo Pauli a la estructura atómica actual?

La radiación es onda y partícula a la vez...y la materia?

Aparece en la escena un científico francés De Broglie, con su tesis doctoral sobre la dualidad de la materia, suponiendo que al igual que la luz, la materia se comporta como corpúsculo o como onda, apoyado por Einstein, suponía que corpúsculos y ondas no pueden ser independientes.

• ¿Cuáles fueron los nuevos conceptos que incorporó De Broglie a la teoría atómica?
• ¿Qué diferencias existían entre las órbitas y la "nube electrónica"? ¿Cómo se confirmó su existencia?
• ¿Cómo influyó la teoría de De Broglie en las investigaciones posteriores de Schrödinger?

Continuando con las sorprendentes revelaciones de la física cuántica Heisenberg afirma que los componentes tanto de la luz como de la materia, se comportan a veces como ondas y a veces como partículas porque no son ni una cosa, ni otra...mientras no son observadas.

• ¿Por qué este científico consideraba que la observación modificaba el comportamiento de ondas y partículas?
• ¿Qué decía el "Principio de Incertidumbre"? ¿Cuáles fueron sus implicancias o consecuencias?
• ¿Cuál fue el experimento mental conocido como el "gato de Schrödinger"? ¿en que ocasión fue utilizado?
• ¿Cómo surge y cuando la existencia de la "antimateria"?

Existe un final?

Un largo y sinuoso camino, nos condujo por la historia de los átomos y la física cuántica, una tras otra se compaginaron las diversas teorías y llegando a la actualidad podríamos preguntarnos si este es el final del camino o queda todavía más por descubrir e investigar, parafraseando a uno de los científicos del siglo XXI más reconocido, Stephen Hawking, podríamos afirmar que nunca sabremos hasta donde llega la realidad,"porque no sé que sea eso"...

Esta actividad es larga y compleja, se que les llevará mucho tiempo, podremos organizar la investigación durante las horas de TIC , aplicando los pasos que aprendimos.

Sabemos que hay un problema, empecemos a organizar la búsqueda, como siempre les dejo algunas páginas que podrán ayudarlos, pero sepan que no son las únicas. La actividad deben realizarla con sus compañeros de grupo de TIC, y debe ser presentada, en formato Word, letra Arial 11, interlineado 1.5 con bibliografía, imágenes, referencias por correo electrónico al mail ticsigloxxi@gmail.com el día 26 de mayo.

http://www.e-torredebabel.com/Historia-de-la-filosofia/Filosofiagriega/Presocraticos/Atomismo.htm

http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid/RC-8.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Tales_de_Mileto

http://www.educared.net/concurso/764/aristoteles.htm

http://fisica.usach.cl/~jlay/licfismat/pdf/modelosatomicos2006_magali.pdf

http://aportes.educ.ar/quimica/nucleo-teorico/recorrido-historico/siglo-xix-el-siglo-de-las-reacciones-quimicas/el_nacimiento_de_la_teoria_ato.php

http://dieumsnh.qfb.umich.mx/fisquimica/dalton_contribuciones.htm

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/rutherford/rutherford.html

http://www.hiru.com/es/fisika/fisika_05600.html

http://www.hiru.com/fisika/fisika_06000.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B3mico_de_Sommerfeld

http://es.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Ernst_Pauli

http://es.wikipedia.org/wiki/Gato_de_Schr%C3%B6dinger

http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid/Rc-31/RC-31.htm

http://www.portalplanetasedna.com.ar/cien14.htm

http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/129/htm/sec_5.htm