La risposta all’eternità degli atomi

Gli atomi sono eterni? In linea teorica gli atomi, intesi come elementi basilari della materia, non hanno una vita biologica e quindi non sono sottoposti alla morte. Tuttavia possiamo in molti modi distruggerli, scinderli e modificarli, mettendo così fine alla loro “eternità”.

L’eternità relativa degli atomi

La fisica riconosce fondamentalmente due tipi di atomi nell’Universo. Ci sono gli atomi di idrogeno e tutti gli altri atomi che inseriamo nella tavola degli elementi.

Ma da dove vengono gli atomi di idrogeno? L’ipotesi più accreditata è che siano nati direttamente come conseguenza del Big Bang, quando elettroni e protoni si sono legati in questa forma inedita. Questo processo non è stato immediato. Forse ci sono voluti trecentomila anni, ma alla fine questi atomi di idrogeno sono comparsi e hanno dato corpo all’Universo primordiale.

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Con la formazione delle stelle, gli atomi di idrogeno sono stati distrutti nel loro nuclei, e dalla fusione sono venute fuori nuove combinazioni: gli atomi di elio, litio, boro e così via. Ci siamo così trovati circondati da un Universo composto da novantadue elementi atomici. Infine l’uomo ha giocato a fare Dio e ha creato in laboratorio o in centrale altri elementi che non hanno nulla di naturale.

Da sostanza inscindibile… alla scissione nucleare

L’atomo, per gli Antichi, era una sostanza incorruttibile, fondamentale ed eterna. La parola àtomos significava appunto indivisibile. Anche oggi consideriamo l’atomo come la struttura nella quale la materia è organizzata in unità fondamentali che costituiscono gli elementi chimici, ma non crediamo più che sia un elemento eterno e inscindibile. Possiamo infatti frammentare gli atomi e distruggerli (specie quelli radioattivi). Basta rimuovere uno dei suoi elettroni e l’atomo è cambiato o morto.

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Se lasciati in pace, questi elementi essenziali hanno vite molto lunghe. Ma non sempre. L’uranio 238 ha un tempo di dimezzamento di quattro miliardi e mezzo di anni. Ciò significa che dopo quattro miliardi e mezzo di anni la sua sostanza si riduce della metà. Il polonio dura più o meno un secolo. Il francio ha una vita di appena ventidue minuti.

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E quale atomo, allora, è eterno? Il nucleo dell’idrogeno, secondo la fisica moderna, dura per sempre. Non può essere definito eterno, perché l’eternità non è un concetto che piace alla scienza (perché difficile da considerare e da dominare con i numeri). Il dibattito è aperto. La questione dell’eternità degli atomi sarà eterna.

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Per concludere: l’atomo dei filosofi greci (di Democrito, per esempio, che è il padre dell’atomismo) è eterno, non ci sono dubbi. Ma all’inizio del Novecento queste strutture fondamentali della realtà hanno perso le caratteristiche che avevano nell’Antichità. Non sono più oggetti indivisibili ma hanno una loro struttura. Negli anni Sessanta del secolo scorso siamo arrivati ai quark, che per il momento sono quelli che consideriamo i “mattoni” della materia.