Hasta donde sé, Rutherford no dio ninguna justificación real en sus documentos iniciales sobre las implicaciones de los resultados de Geiger-Marsden y la deducción de que debe existir una pequeña carga central positiva muy pesada dentro de los átomos de oro. Sugirió en su artículo de 1911 que un modelo planetario clásico propuesto por Nagaoka, en el que los electrones rodeaban el núcleo en un sistema planetario similar a un anillo, algo así como los anillos de Saturno, podría ser un modelo correcto y clásico estable. Nagaoka había afirmado demostrar la estabilidad de tal modelo bajo ciertas circunstancias.
Rutherford nunca estuvo terriblemente feliz con la mecánica cuántica, aunque ciertamente aceptó que su alumno, Niels Bohr, había hecho una descripción correcta de algunos aspectos del espectro de hidrógeno.
Debes entender que el trabajo de Rutherford con Soddy se había dirigido a comprender y explorar inestabilidades que aparentemente existían en átomos pesados, y que era un brillante experimentalista, más que un teórico.
- ¿Cómo un mol de cualquier sustancia siempre sería igual a la masa atómica relativa en gramos?
- ¿Dónde están todas las partículas fundamentales en un átomo, por ejemplo, bariones, leptones y bosones, etc.?
- ¿Por qué los átomos individuales no se ven afectados por la gravedad?
- ¿Qué pensó Albert Einstein de la bomba atómica?
- ¿Por qué los átomos no colapsan sobre sí mismos?
Aquí hay un enlace al artículo de 1911. Vale la pena leerlo y ofrece una gran comprensión de cómo Rutherford pensaba en ese momento. Su pensamiento es puramente clásico.
El Núcleo de Rutherford de 1911
Es interesante notar que Nagaoka * ha considerado matemáticamente las propiedades del átomo de Saturno, que supuestamente consiste en una masa de atracción central rodeada de anillos de electrones giratorios. Mostró que tal sistema era estable si la fuerza de atracción era grande. Desde el punto de vista considerado en su artículo, la posibilidad de una gran deflexión prácticamente no se vería alterada, ya sea que el átomo se considere un disco o una esfera. Cabe señalar que el valor aproximado encontrado para la carga central del átomo de oro (100 e) es aproximadamente lo que se esperaría si el átomo de oro constara de 49 átomos de helio, cada uno con una carga de 2 e. Esto puede ser solo una coincidencia, pero ciertamente es sugerente en vista de la expulsión de átomos de helio que llevan dos unidades de carga de materia radiactiva.
Las deducciones de la teoría considerada hasta ahora son independientes del signo de la carga central, y hasta ahora no se ha encontrado posible obtener evidencia definitiva para determinar si es positiva o negativa. Puede ser posible resolver la cuestión del signo considerando la diferencia de las leyes de absorción de las partículas β que cabe esperar en las dos hipótesis, ya que el efecto de la radiación en la reducción de la velocidad de la partícula β debería ser mucho más marcado con un centro positivo que con un centro negativo. Si la carga central es positiva, se ve fácilmente que una masa cargada positivamente si se libera del centro de un átomo pesado, adquiriría una gran velocidad al moverse a través del campo eléctrico. De esta manera, puede ser posible tener en cuenta la alta velocidad de expulsión de partículas α sin suponer que inicialmente están en movimiento rápido dentro del átomo.
Una mayor consideración de la aplicación de esta teoría a estas y otras preguntas se reservará para un artículo posterior, cuando las principales deducciones de la teoría se hayan probado experimentalmente. Geiger y Marsden ya están realizando experimentos en esta dirección.
Universidad de manchester
Abril de 1911
Nagaoka, Phil. revista vii. pag. 445 (1904).
