Quantum physics: The quantum atom
illusztráció: THOMAS POROSTOCKY
július 1913 Niels Bohr dán fizikus közzétette a három cikk közül az elsőt, amely radikálisan új nézetet mutat be a nukleáris atomról. Ötlete — egy pozitív töltésű mag, amelyet az elektronok gyűrűzik a diszkrét energiák pályáin-magyarázta a hidrogén által kibocsátott fény frekvenciáit, amikor az elektronok ugrásokat hajtottak végre a pályák között. A kvantumszabályok meghatározták az elektronok energiáit, megakadályozva azokat az instabilitásokat, amelyek az atomok korábbi mechanikai modelljeit sújtották.
Ez a Nature különszám Bohr kvantumatomjának eredetét és örökségét vizsgálja, amely modell azóta is rezonál. 1911-ben Bohr posztdoktori évet kezdett Angliában, amely elültette gondolkodásának magjait. John Heilbron történész a 27. oldalon írt kommentárjában elmondja, hogy Bohr testvérének, Haraldnak és vőlegényének, cetlinnek, Margrethe N. Cetlirlundnak ebben az évben megjelent levelei hogyan ábrázolják a rettenthetetlen fizikus J. J.-vel végzett munkáját. Thomson és Ernest Rutherford, valamint a tanulmány a papírokat John William Nicholson, amely előrevetítette az áttörést.
az elektron kaleidoszkópos természetét Frank Wilczek fizikus megvilágítja egy második megjegyzésben (31.oldal). A legtöbb gyakorlati szempontból az elektronok egyszerű pontrészecskékként viselkednek — de nagy energiák esetén kvarkok, gluonok és neutrínók záporaiban fedik fel alkotóelemeiket. A fizikusok még mindig arra törekszenek, hogy megértsék az elektronok rejtélyes megnyilvánulásait, mint például a szupravezetők kapcsolt állapotait és a frakcionált töltésű fragmentumokat.
más kutatók tesztelik a Bohr-modell határait, például erős Röntgenlézerek segítségével belső elektronokat robbantanak fel, és üreges atomokat hoznak létre. A News Feature ezeket és más szélsőséges atomokat vizsgálja, beleértve az óriás, a szupernehéz és az antianyag formákat (22.oldal). Az ilyen felfedezések elérhetik az atom és a nukleáris méret határait, amint azt két fizikus megvitatja a News and Views fórumon a 40.oldalon. Vadul bátor és nyugodt a kétértelműséggel, még Bohr is küzdött volna a látása hatásainak előrejelzésével.