В большинстве школ до сих пор преподают атомную модель, в которой электроны вращаются вокруг ядра, как планеты вокруг Солнца. Модель была предложена более века назад датским физиком Нильсом Бором на основе первой модели Резерфорда, принципов классической механики и новых идей о «квантовании» (уравнения для применения исходных квантовых гипотез к классическим физическим системам), выдвинутых Максом Планком и Альбертом. Эйнштейн.Как объясняет Блай Пие-и-Валлс, физик из Университета Барселоны: «Бор опубликовал свою модель в 1913 году, и, хотя она была революционной, это было предложение, которое мало помогло объяснить очень разные экспериментальные результаты, поэтому в период с 1918 по 1923 год он установил гораздо более обширную и хорошо осведомленную теорию, которая включала его предыдущую модель ".
Теория Бора, получившая название квантовой теории, предполагала, что электроны вращаются вокруг ядра в соответствии с классическими законами, но с учетом ограничений, таких как орбиты, которые они могут занимать, и энергия, которую они теряют в виде излучения, когда прыгают с одной орбиты на другую. Но он также попытался единым образом объяснить все квантовые явления, которые наблюдались до сих пор.
«Эта теория опиралась на два фундаментальных принципа: адиабатический принцип, метод поиска возможных квантовых состояний внутри атома; и принцип соответствия, который связывает классическую электродинамику с новой квантовой теорией, созданной в то время», — объясняет Пи-и-Валлс, который: вместе с профессором Энриком Пересом опубликовал эти исторические анализы по теме в журнале Annalen der Physik.Авторы изучали, как Бор использовал адиабатическую гипотезу с момента, когда австрийский физик Пауль Эренфест изложил ее в 1911 году, до тех пор, пока его датский коллега не преобразовал ее в «принцип» и развил, чтобы извлечь из нее максимальную пользу.
Они также обнаружили взаимное влияние Бора и немецкого физика Арнольда Зоммерфельда, который выдвинул свою собственную формулировку « квантификации » и оказал значительное влияние на развитие старой квантовой теории, на фоне которой проводились все исследования, предшествовавшие рождению квантовой теории. механика в 1925 г. была установлена.«Одно из наиболее значительных изменений, которые мы обнаружили, — это изменение важности двух фундаментальных принципов», — отмечает Пие-и-Валлс. «В 1918 году центральная роль адиабатического принципа почти полностью затмила принцип соответствия в теории Бора, и мы не должны забывать об этом, но с годами он отошел на второй план, в то время как теория соответствия приобрела значение и включала новые полезные приложения из математического анализа. С установлением квантовой механики принцип соответствия сохранил свою центральную роль, которую он играет по сей день ».Авторы сетуют на тот факт, что квантовая теория Бора гораздо менее известна, чем его атомная модель, «устаревшая с 1925 года, но которая до сих пор объясняется в школах из-за ее значительной образовательной ценности и из чистого прагматизма: невозможно научить теория столь же сложна, как квантовая механика на определенных уровнях ».
Эта ситуация, однако, привела к тому, что общественность ошибочно полагала, что модель Бора все еще актуальна, хотя современное видение атома фактически регулируется вероятностными законами квантовой механики, которые заставляют нас представлять электрон как делокализованный. , как «облако вероятности» вокруг ядра атома.