Hoy, la física de altas energías ha dado una respuesta científica a esta antigua pregunta:
Para entender mejor la constitución de la materia considere los siguientes hechos:
 |
El átomo es la mínima cantidad de materia de un elemento químico. |
Por las observaciones que se han realizado bombardeando átomos con
partículas elementales, un átomo se puede explicar así: |
El núcleo está compuesto de
protones
(con carga positiva) y
neutrones
(sin carga) |
La carga neta de un átomo es cero
| |
La diferencia entre los elementos químicos que se encuentran en la naturaleza
no es más que el número de protones y de neutrones en sus átomos.
El comportamiento de un átomo no puede ser explicado con las
leyes físicas
aplicadas a los objetos macroscópicos. Se requiere de la
mecánica cuántica
para poder entender qué pasa dentro de un átomo.
Por ejemplo, los electrones en un átomo no se encuentran circundando
el núcleo en órbitas bien definidas (como la de un planeta en torno al
Sol).
La posición de un electrón en un átomo no se puede saber con certeza. Lo único que podemos decir es que existe una probabilidad de que el electrón se encuentre en un lugar dado. Según la mecánica cuántica, esta probabilidad depende de la energía del átomo.
Para ilustrar este fenómeno las figuras a continuación muestran el
resultado, de una simulación en el computador, de las probabilidades
(u orbitales)
de encontrar un electrón en puntos alrededor del núcleo de un átomo de
hidrógeno en cuatro niveles de energía diferentes.
La probabilidad es proporcional a la densidad de puntos rojos.
(Para el experto: los numeros cuánticos n, l y m son el número
cuántico total, orbital y magnético respectivamente, l y m es cero a no
ser que se indique lo contrario)
| Nivel de energía n=1 | Nivel de energía n=2 |
|
|
| Nivel de energía n=3 | Nivel de energía n=3, m=2 |
|
|