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Atomi ed elettroni ALLE ORIGINI DELLA MATERIA Atomi ed elettroni La Slatnpa ha dato notizia l'altro jgiorno di una nuova scoperta nel Icampo della fisica intc venuta a Londra e i sociato il nome di un risaputo, l'elettricità è di natura gra-; nulare, e cioè l'aggregato, la somma di particelle elettriche minutissime indivisibili, cariche elementari o già- ni di elettricità; l'atomo materiale, ultimo limite di divisibilità chimica' della materia, è elettricamente an- Cora divisibile in queste particelle ipiù minuto nVio = m.nv..iii a; «io*. ì tricità. vo » "ocrof^" due 41 perchè l'elettricità dipende dalla Coe~ !sistenza dei due stali elettrici oppo sti positivo e negativo; le due clet tricità essendo, nell'interno dell'ato-jmo, in quantità eguali si neutralizza-i no, e la mater' neutra _ L'elemento di piccola quantità possa esistere separatamente, è sta- to chiamato elettrone; poiché, per:brevità, col termine di elettrone si è denotato sinora l'elettrone negati-1vo. nii'AiPttrmio nn=it;,^ ò riotn ii vo, all'elettrone positivo si è dato il nome di protone; evidentemente le !cariche elettriche dell'elettrone e del;protone differiscono solo nel segno, Isono identiche in quantità. Sciami di elettroni correnti a paz-jza velocità possono ricavarsi nei co-'Ridetti tubi a raggi catodici, come sciami di protoni, e più generalmente di frammenti nucleari atomici (i quali sono elettrizzati positivamente, I perchè è l'elettricità positiva che l'or-. ma il nucleo centrale atomico) possono ricavarsi nei cosidetti tubi a raggi positivi (o raggi canali). I fisici ed i matematici, esperimentando; sull'una e sull'altra specie di raggi,, hanno determinato la carica specifi- ; ca, cioè la carica elettrica per unità di massa, tanto dell'elettrone nega-, tivo che del protone, e i loro calcoli,1confermati in centinaia di esperien- ,che tato a concludere che ls cifica"dVfpro7òné,-od ion™ tivo>di idrogeno è 2000 volte minore del-;la carica specifica dell'elettrone; re- sta a concludere, essendo la carica elettrica in valore assoluto omìaìo'elettrica in valore assoluto eguale per l'elettrone e per il protone, che ' Kmassa del protone e 2000 volte (maggiore di quella dell'elettrone. jCiò che dà il peso all'atomo è dun-mie il nucleo, la elettricità positiva; |il grano elementare di elettricità ne-Lfativa avendo una massa pmnlp irl /?nnn lt„^"vfj?a„»f ®„Lf~ j£UJ™ del protone, ha per questo]riguardo influenza trascurabile. Se nel tubo a raggi positivi, invece di idrogeno si trattano altre sostanze, le deviazioni che gli ioni positivi subiscono sotto l'azione di campi elettrici o magnetici, sono minori che per l'idrogeno; segno che la loro carica specìfica è minore che per l'idrogeno, e di fatto l'atomo di idrogeno e il più leggero conosciuto, epperciò il più facile a deviare. !ì"Analogamente, sotto l'azione di campi elettrici o magnetici la devia- iione dei raggi alfa, emananti dals&'iStSws^'SSisfctótSftessere evanescente, i raggi alfa so- no traiettorie di frammenti di ma-teria elettrizzati positivamente cioènLttt^°mÌCÌ 6 Precisamente dinuclei a elio. E' appunto dal diverso grado di incurvamento che i raggi negativi e positivi subiscono, sotto l'azione di campi elettrici e magnetici, nei tubi cosidetti di Crookes, che i fisici e i matematici hanno potuto misurare la massa dei corpuscoli elettrici viaggianti e la loro velocità. Il nucleo atomico dell'idrogeno, l'elemento più leggero, è indivisibile e costituisce il protoné; dall'unione in gruppi più O meno numerosi di protoni sono>for- mati i nuclei atomici di tutti gli altri elementi chimici. Vengono ora spontanee due do-mande. Che cosa si intende, anzitut-to.^per massa di una carica elettri-^rfllffimS^^hèMlla suinostro Sete.^ub«B^lla ctÌvìSJE. i SIUgo- § -,g^avita zione universale ma e facile imma-ginare che se ad una massa fosseapplicata una forza eguale ed oppo-sta a quella di gravitazione, la mas-sa, anche senza peso, non cesserebbedi essere massa. La massa è soltan-to tale in quanto la materia ha iner-^-Ci5f ^Ì6?z_a „a ™?8era tostato di quiete o di moto in cui si trova, e che non può essere variato senza l'intervento di forze esterne;un treno raggiunta la piena velocitànon richiederebbe alcuna forza perconservarla, se il moto avvenisse inun mezzo assolutamente privo di attriti; la forza ci vorrebbe solo perportare il treno a quella velocità oper arrestarlo, e tanto maggiorequanto maggiore è la sua.massa. Ora, come ve un inerzia mecca-nica, ve una inerzia elettrica; per-che una corrente che è un movimen-to di elettroni o di ioni, possa au-mentare o diminuii'e, formarsi o in-terrompersi, occorre un lavoro equivalente all'energia di cui deve arricchirsi o indebolirsi il campo elettromagnetico, che rappresenta in elettricità ciò che è la forza viva pel treno in moto. Nulla di strano pertanto che la massa delle cariche elettriche elementari sia apparente, di pura origine magnetica od elettrica. Poiché nel sistema di architettura atomica stabilito nel 1911 da Ruther-ford e formante ora la base dellamoderna fisica atomica, il nucleo de!-l'idrogeno risulta formato da unasola carica positiva, il protone, si èammesso che la massa del nucleo,quale risulta dalle esperienze e daicalcoli matematici sopra accennati, sia la massa propria del protone; ve-nivasi con ciò alla conclusione^ che,1 EK^TSÌSJi ^vivfil^rfrìf^T^Risultato questo naturale, se col termine « massa » intendiamo qualcosa di variabile col corpuscolo cui è associata; strano invece, se, essendo la massa nei due casi di natura elettrica, dobbiamo ammettere che cariche elettriche eguali abbiano masse diseguali. E qui sorge la seconda domanda: la massa che si accompagna, che fa da sopporto, al protone od ai frammenti nucleari, ha già del ponderale, od è ancora semplicemente elettro-magnetica, come presumibilmente è quella assai i più tenuta, evanescente dell'elet- trone? |Non da ora si dice, che mentre è possibile ottenere dai corpi elettri- cita negativa allo stato puro, sotto!forma di elettroni, l'elettricità posi-!tiva non la si può avere che legata ;alla materia. Il meccanismo intrin- i o jseco per cui dall'unione di masse ap-]l Iparenti, imponderabili nell'equilibra- -; ta materia ci è sconosciuto, e nep-ia pure conosciamo in qual gradino di;e sviluppo dell'architettura atomica - questo passaggio di stato cominci a;, rivelarsi. a' Le equazioni algebriche possono - dare per la massa del nucleo di idro-1 e igeno un valore 2000 volte maggiore . ì etho. ner la massa dftll'eletlrnne. mi- ~ !™"<""""f •»*"'« ^aì^.^'-jtato -i La esperienza Blackett ed Occhia a- re l'esistem-.a di elettroni positivi di I r:massa eguale al primo; corpuscoli1si elettrici ottenuti dalla esplosione diLi-1atomi di rame, deviano, sotto l'azio-|ii i» rii un ramno mafmpiicn. in versilil ne di un campo magnetico, in versi e ! opposti, e nella stessa misura: segno el;che trattasi di cariche di segno con-HCftiiw tua- I o, Itrario e di massa identica. i L'importanza della scoperta, nle- z-jvata da La Stampa, condotta a ter- o-'mine nel celebre laboratorio Caveiv e dish dell'Università di Cambridge, |ove sono stnLi compiuti in onesti ul- timi dodici mesi i più sensazionali tentativi per strappare all'atomo il !suo segreto, risiede non tanto nella !costruzione del meraviglioso appa ;recchio in cui, avvenuta'l'esplosione i atomica, le traiettorie dei corpuscoli ]elettrici vengono automaticamente fissate sulla lastra l'olografica, quan igativo: in altre parole di aver rive ;^to l'esistenza allo stato puro di elettricità positiva, come da tempo e ;con maggior facilita può ottenersi dai raggi catodici per la elettricità negativa. 1 II protone ed il neutrone (questo sarebbe un al diale della materia dato dall'unione neutro) hanno acquistato 'ì I ~ij'c' 1 TÒ^ijo 1 „-„»„„,jwi» ri,P k nuova = LA5aP^Merà^e basi fondaineS|Peita no" al*enr|er„a Art»atoAii-a la1 della moderna tisica atomica, un attimo, dato il creare materia ; nel suo compilo di proione questo °e"» à^léhé mnto nVsaran ^ H «g»^ mentre^^ememenu GUIDO PERI. mentre evidentemente I , if^h^hp Annesta, fisica sono il ful- ,™,^uesta fiblca cro principale,