¿Cómo pudieron los científicos de principios del siglo XX visualizar / imaginar la estructura del átomo con tanta precisión?

Su visualización estaba lejos de ser perfecta, lejos de ser clara y lejos de una “visión de consenso”.

Lo que se creía, basado en los resultados de dispersión de principios del siglo XX de Rutherford, es que había un núcleo positivo “sólido”, pero la ubicación de los electrones era objeto de especulación a medida que la ciencia salía del siglo XIX. Los científicos, que habían pasado un siglo observando, midiendo y desarrollando pruebas matemáticas para los electrones en movimiento que irradiaban energía, imaginaron que el átomo era algo así como las capas de la cama, con una bobina central (núcleo) unida a otros por electrones retenidos en una especie de estasis … realmente desordenado, pero neutralizó el movimiento electrónico y evitó la radiación EM clásica que se requería.

Cuando Neils Bohr abogó por un “modelo orbital” para el hidrógeno, hubo fuertes argumentos sobre cada aspecto del modelo de Bohr.

  • ¿Cómo podría un electrón moverse, incluso acelerar, y NO perder energía cinética al irradiar energía EM?
  • Nada más en la naturaleza con un movimiento orbital o centrípeto mostró nada excepto el comportamiento analógico. ¿Cómo podrían tales órbitas ser “digitalizadas” o “cuantizadas” o “fijas”?
  • ¿Podrían las órbitas ser esféricas u ovales o?
  • ¿Las transiciones entre las capas orbitales decaerían lentamente o serían instantáneas?
  • Como se conocía la masa de protones y electrones, ¿dónde estaba la masa atómica faltante (era 1932 antes de que se descubriera el neutrón)? ¿Cómo se sentiría atraído por los protones en el núcleo?

Los espectros de emisión de hidrógeno fueron la base del modelo de Bohr. Si bien nadie entendió por completo cómo se produjo un cambio en la carcasa electrónica, sí observaron que la frecuencia de la luz emitida por todas las transiciones todo el tiempo siempre se cuantificó en las diversas frecuencias de energía.

Hasta el día de hoy, los científicos luchan para visualizar físicamente “qué” se encuentra y “dónde”, cómo se “mueve” si “lo hace”, y por qué tiene la naturaleza cuantificada que indican las matemáticas.

La idea básica es que, cuando digo que la tierra es redonda, no se me ocurren muchos tipos de formas redondas. Solo recuerdas la ronda regular. Del mismo modo, cuando investigas y encuentras nuevas teorías y ecuaciones sobre la forma de un átomo o algo que tienen ciertas propiedades, como por ejemplo una carga puntual exhibe un campo eléctrico esférico. Juntaron varias piezas como esa y listo, has visualizado el átomo.