La meraviglia degli atomi: la base di tutto
Richard Feynman, un famoso fisico teorico vincitore del Premio Nobel, ha affermato che se potesse trasmettere solo un’informazione scientifica alle generazioni future, sarebbe che tutte le cose sono fatte di atomi. Comprendere come si formano gli atomi è una questione fondamentale e importante, poiché essi costituiscono tutto ciò che ha massa.
Che cos’è un atomo?
Un atomo è composto da un nucleo pesante, chiamato nucleo, formato da particelle chiamate protoni e neutroni. Intorno al nucleo orbitano particelle più leggere chiamate elettroni. Gli elettroni portano una carica negativa, i protoni una carica positiva e i neutroni non hanno carica. Un atomo è neutro perché ha lo stesso numero di protoni ed elettroni.
Gli elementi e la loro formazione
Un elemento è un gruppo di atomi che hanno tutti lo stesso numero di protoni. Gli atomi più comuni nell’universo sono i due più semplici: l’idrogeno, con un protone, zero neutroni e un elettrone, e l’elio, con due protoni, due neutroni e due elettroni. Sulla Terra, ci sono molti altri atomi comuni, come il carbonio e l’ossigeno.
Quando si sono formati i primi atomi?
La maggior parte degli atomi di idrogeno ed elio dell’universo si è formata circa 400.000 anni dopo il Big Bang, l’evento che si ritiene abbia dato inizio all’universo circa 14 miliardi di anni fa. Gli astronomi, osservando stelle esplosive lontane, hanno scoperto che l’universo si sta espandendo da allora.
Perché si sono formati in quel momento?
Basandosi sulla loro comprensione della fisica, gli scienziati credono che l’universo fosse molto più caldo quando era più piccolo. Prima di quel momento, gli elettroni avevano troppa energia per stabilirsi in orbite attorno ai nuclei di idrogeno ed elio. Gli atomi di idrogeno ed elio si sono potuti formare solo quando l’universo si è raffreddato a circa 5.000 gradi Fahrenheit (2.760 gradi Celsius). Questo processo è chiamato ricombinazione, anche se “combinazione” sarebbe più accurato.
La formazione dei nuclei di elio e deuterio
I nuclei di elio e deuterio (una forma più pesante di idrogeno) si sono formati ancora prima, pochi minuti dopo il Big Bang, quando la temperatura era superiore a 1 miliardo di gradi Fahrenheit (556 milioni di gradi Celsius). I protoni e i neutroni possono collidere e formare nuclei come questi solo a temperature molto elevate.
La composizione dell’universo
Gli scienziati ritengono che quasi tutta la materia ordinaria dell’universo sia composta per circa il 90% da atomi di idrogeno e per l’8% da elio. Questa comprensione della composizione atomica è fondamentale per la nostra conoscenza dell’universo e delle sue origini.
Fonte: Science Alert
