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2.2: Modello di Perrin (1901)

Jean Baptiste Perrin (1870-1942) riconobbe l’importanza del lavoro di Thomson e formulò nel 1901 un suo modello atomico. Egli descrisse l’edificio atomico come un sistema solare in miniatura in cui gli elettroni si muovevano come pianeti attorno a uno o più nuclei carichi positivamente. L’idea dell’esistenza di un nucleo atomico, fu poi dimostrata sperimentalmente da Ernest Rutherford dieci anni dopo. Si trattava però di una via sbarrata da difficoltà teoriche e pressoché priva di dati sperimentali favorevoli. Un atomo a nucleo non era sostenibile per via teorica classica, poiché gli elettroni orbitanti essendo accelerati, avrebbero dovuto perdere energia su canali elettromagnetici e precipitare conseguentemente sull’ipotetico nucleo. Accanto a questa difficoltà, centrata sulla teoria classica dei fenomeni elettromagnetici, esisteva una base empirica pressoché nulla a favore dell’ipotesi sul nucleo: nessun fenomeno noto, infatti, richiedeva l’esistenza di nuclei per essere interpretato. Le congetture di Perrin non furono confutate sperimentalmente e solide ragioni teoriche stimolarono la riflessione su modelli d’atomo senza nucleo (l’idea dell’esistenza di un nucleo atomico, qui presente a livello embrionale nel modello di Perrin, doveva attendere ancora dieci anni prima di essere accettato: sarebbe poi stato Ernest Rutherford a capirne e a dimostrarne sperimentalmente l’esistenza). In quegli anni, le conoscenze sulle cariche positive dell’atomo erano ancora troppo limitate.

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Nel suo modello, Perrin tenne conto delle ultime scoperte della radioattività e nei suoi scritti considerò infatti come lo studio della materia fosse ancora in continua evoluzione. Da questo momento in poi sorse il problema relativo alle cariche positive: all’ interno dell’atomo vi erano delle cariche negative, ma vista la neutralità della materia, era necessario assumere anche la esistenza di cariche positive. Nel 1908 lo scienziato confermò la teoria dei moti browniani : egli riprese il lavoro di Brown e compì un passo ulteriore. Egli assunse che i piccoli grani di polline e l’ acqua in cui erano sospesi si comportavano come le molecole dei gas. Attraverso una ricerca esauriente Perrin osservò il moto di grani di polline e, lavorando all’indietro infine derivò il numero di Avogadro. Questo sembrò indicare che i moti browniani fossero causati da collisioni molecolari Una sintesi delle sue ricerche è contenuta nell’opera dal titolo ‘’Gli atomi’’ pubblicata nel 1913.