Atomo e V3 (cannone): differenze tra le pagine

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{{F|armi d'artiglieria|febbraio 2009}}

{{U|Teoria atomica|fisica|gennaio 2009|commento = si veda [[Discussione:Atomo#Unione con Teoria atomica (e con Evoluzione del modello atomico)]]}}

{{Infobox arma

{{U|Evoluzione del modello atomico|fisica|febbraio 2009|commento = si veda [[Discussione:Atomo#Unione con Teoria atomica (e con Evoluzione del modello atomico)]]}}

|Arma = Artiglieria

{{nota disambigua|il supereroe dei fumetti [[DC Comics|DC]]|[[Atomo (fumetto)]]}}

|Nome=V-3

|Altra denominazione=''Hochdruckpumpe''<br />(pompa ad alta pressione)<ref name=Thompson>{{en}} {{Cita libro|cognome=Thompson |nome=Peter |anno=1999 |titolo=The V-3 Pump Gun |città=London |editore=ISO Publications }}</ref>

|Immagine=Bundesarchiv Bild 146-1981-147-30A, Hochdruckpumpe V-3.jpg

|Didascalia=Una parte del cannone.

|Tipo=cannone

|Impiego=[[seconda guerra mondiale]]

|Costruttore=[[Krupp]]<ref name=Henshall>{{Cita|Henshall|1985|p. 61}}.</ref>

|Anno progettazione=1943-1944

|Entrata in servizio= 1944

|Ritiro dal servizio= 1945

|Costo unitario=

|Peso=

|Lunghezza = 130 m<ref name=theotherside>{{cita web|lingua=en|cognome=|nome=|url=http://www.theotherside.co.uk/tm-heritage/visit/visit-2caps-mimoyec-v3.htm|titolo=Fortress de Mimoyecques|accesso=24 dicembre 2007|editore=theotherside.co.uk}} (a fine pagina)</ref>

|Lunghezza canna=

|Calibro=150 mm

|Peso proiettile=140 kg

|Angolo di tiro=

|Elevazione=fissa

|Gittata massima=165 km

|Velocità alla volata=1500 m/s

|Carica=

|Utilizzatori=[[Germania nazista]]

|Rigatura =

|Parte lunghezza =

|Lunghezza parte =

|Ampiezza =

|Altezza =

|Diametro =

|Munizioni =

|Tipo di munizioni =

|Numero canne = 1

|Azionamento =

|Cadenza di tiro =

|Tiro utile =

|Alimentazione =

|Organi di mira =

|Velocità elevazione =

|Velocità di rotazione =

|Raffreddamento =

|Note=

}}

[[File:Mimoyecques portion canon V3.jpg|thumb|Una porzione del cannone.]]

Il '''V3''' '''Hochdruckpumpe - HDP''' (ovvero la ''pompa ad alta pressione'') fu un prototipo di super-[[cannone]] realizzato dalla [[Germania]] durante le ultime fasi della [[seconda guerra mondiale]]. La sigla V3 sta per ''[[Vergeltungswaffen|Vergeltungswaffe]] 3'' ("arma di rappresaglia 3" dal [[lingua tedesca|tedesco]]), data l'idea di [[Joseph Goebbels]] di cambiare nome ad alcune armi per fini [[propaganda|propagandistici]].<ref>{{Google books

|id=H57gDQAAQBAJ

|titolo=Wunderwaffen - Le armi segrete della Seconda Guerra Mondiale

|copertina =

|pagina =7

|romano =

|evidenzia =

}}

</ref>

L'arma era stata progettata per poter sparare granate da 60 chilogrammi, dalla [[fortezza di Mimoyecques]] nei pressi di [[Calais]], dove si stava progettando il V3, sulle coste [[Francia|francesi]], fino a [[Londra]].

==Progetto==

{| border="1" cellspacing="0" align="right" cellpadding="2" style="margin-left:1em" width=300

L'idea era di utilizzare la [[polvere da sparo]] per fornire la spinta necessaria affinché il proiettile riuscisse ad uscire dalla canna del cannone con la velocità necessaria per raggiungere l'obiettivo. La spinta avveniva gradualmente, facendo esplodere le granate al fianco della canna. Si trattava quindi di una soluzione abbastanza economica.

|-

[[File:Bundesarchiv Bild 146-1981-147-31A, Hochdruckpumpe V-3.jpg|thumb|left|Uno dei primi esperimenti, notare le camere di scoppio laterali ancora poste a 90°.]]

| align="center" | [[Immagine:Helium atom QM.png|center|250px|L'atomo]]

[[File:V-3.cannon-installations.Miedzyzdroje.1.JPG|thumb|Alcune installazioni del cannone V3 a [[Wolin]], in [[Polonia]].]]

|-

Il programma originale prevedeva venticinque di queste armi, a [[Marquise (Passo di Calais)|Marquise]]-Mimoyecques tra [[Calais]] e [[Boulogne-sur-Mer|Boulogne]], che, una volta ultimata la fase di progettazione, dovevano lanciare 200 granate all'ora (ma dopo aver effettuato dei test a [[Hillersleben]] nell'autunno [[1943]] e a Miedzyzdroje nel gennaio [[1944]], si decise che si poteva aumentare la cadenza di fuoco del 50%).

! bgcolor=gray | Proprietà

|-

|

{| align="center"; style="font-size:90%"

|-

| [[Massa atomica|Massa]]: || da ≈ 1,67 × 10^-27 a 4,52 × 10^-25 [[chilogrammo|kg]]

|-

| [[Carica elettrica]]: || zero (quando numero di elettroni e protoni si equivalgono)

|-

| [[Diametro]]:

| da 100 [[Picometro|pm]] (He) a 670 [[Picometro|pm]] (Cs) [http://dl.clackamas.cc.or.us/ch104-07/atomic_size.htm]

|}

|}

Fu quindi scavata nel terreno calcareo di tipo [[chalk]] (tipico della zona) una serie di tunnel inclinati a circa 45° collegati da una scacchiera di tunnel orizzontali, quelli superiori sfocianti nel tunnel ferroviario di quasi 2&nbsp;km e quelli inferiore alla base dei tunnel inclinati, ad una profondità di circa 60 metri, posizionati sotto la falda acquifera con i relativi problemi di impermeabilizzazione. Fin dall'inizio i tedeschi si accorsero che il meccanismo aveva degli svantaggi, come il cedimento in alcuni punti della canna, e l'instabilità del proiettile quando superava la velocità di 1100&nbsp;m/s. Il ministro degli armamenti [[Albert Speer]] si era tuttavia convinto che una migliore sagoma del proiettile potesse ovviare a ciò. In realtà secondo il museo di Lussemburgo, andando a modificare l'angolo tra i giunti, il volume delle camere secondarie, la distanza che intercorreva tra esse, la quantità di polvere da sparo e la velocità iniziale del proiettile, si poteva arrivare a cedimenti molto più dilatati nel tempo, ovvero da un valore di dopo 10 lanci a 10&nbsp;000 circa.

L<nowiki>'</nowiki>'''atomo''' (dal [[Lingua greca|greco]] {{Polytonic|ἄτομος}} - ''àtomos'' -, ''indivisibile'', unione di {{Polytonic|ἄ}} - ''a'' - <nowiki>[</nowiki>[[Alfa (lettera)|alfa]] privativo] + {{Polytonic|τομῆ}} - ''tomê'' - [divisione], così chiamato perché inizialmente considerato l'unita più piccola ed indivisibile della materia, risalente alla dottrina dei filosofi greci [[Leucippo (filosofo)|Leucippo]], [[Democrito]] ed [[Epicuro]], detta [[atomismo]]) è la più piccola parte di ogni [[elemento chimico|elemento]] esistente in natura che ne conserva le caratteristiche chimiche.

L'arma fu progettata dalla ditta ''Röchling Eisen - und Stahlwerke'' di [[Lipsia]], che presentarono l'idea a Speer che, incuriosito, ne ordinò uno studio di fattibilità alla ditta [[Saar Roechling]].<ref>[http://www.buderus-strip.com/23_DEU_HTML.htm Buderus Historie].</ref> Il cannone aveva una lunghezza della canna di 130 metri, e una capacità di sparare granate di 140&nbsp;kg anche a 165&nbsp;km di distanza (in realtà nei test non si raggiunse mai una tale distanza). L'idea del tipo di cannone può essere fatta risalire al barone [[Guido Von Pirquet]]<ref>Secondo [[David Irving]] il sistema dei V3 deriva dagli studi di Lyman e Haskell sull'incremento di gittata per i cannoni di difesa costieri tramite "una seconda camera di scoppio con innesco a pressione". A confermare questa tesi il fatto che i primi esperimenti sul V3 a Hillersleben si basavano su camere di scoppio laterali a ''T'' (90°) e non a ''Y'' (45°) come invece vennero montate a Marquise-Mimoyecques.</ref>, che studiò il sistema di alloggiamenti laterali che se attivati in giusta sequenza riescono a dare al proiettile la giusta velocità, oltre i 1500&nbsp;m/s. La velocità massima di uscita teorica doveva raggiungere i 1.700&nbsp;m/s con angolazione del cannone a 39°, durante i test però non superò mai i 1.170&nbsp;m/s (con la bocca da fuoco del 15&nbsp;cm F.H.18 non si andò oltre i 935&nbsp;m/s). Inizialmente i proietti dovevano essere dotati di tre pinne direzionali le quali si dovevano aprire non appena il colpo fosse fuoriuscito dalla canna; poi si pensò invece di costruirli privi di questa alette. A queste velocità i proietti erano poco stabili, per cui si decise di dotarli di piccole alette di 2,5&nbsp;cm a raggiera sull'affusto per la stabilità (solo vent'anni dopo i canadesi ripresero l'idea nella serie di Martlet). Si progettò di dare ai questi proietti un peso di 120&nbsp;kg; poi si passò a 85&nbsp;kg ed infine a 130&nbsp;kg. Quindi un'infinità di lavori per modificare la canna. Questi erano però "disobbedienti": o esplodevano prima, frantumando le canne del cannone, o subito dopo, oppure non esplodevano affatto.<ref name=nava/>

== Struttura atomica ==

Verso la fine dell'[[Ottocento]] (con la scoperta dell'[[elettrone]]) fu dimostrato che l'atomo non era indivisibile, bensì a sua volta composto da [[particella (fisica)|particelle]] più piccole (alle quali ci si riferisce con il termine "[[Particella elementare|subatomiche]]"). In particolare, l'atomo è composto da un [[nucleo atomico|nucleo]] [[Carica elettrica|carico]] positivamente e da un certo numero di [[elettrone|elettroni]], carichi negativamente, che gli ruotano attorno senza un'orbita precisa (l'elettrone si dice quindi "delocalizzato"), nei cosiddetti "gusci elettronici". Il nucleo è composto da [[protone|protoni]], che sono particelle cariche positivamente e da [[neutrone|neutroni]], che sono particelle prive di carica: protoni e neutroni sono detti [[Nucleone|nucleoni]]. In proporzione, se il nucleo atomico fosse grande quanto una mela, gli elettroni gli ruoterebbero attorno ad una distanza pari a circa un [[chilometro]]; un nucleone ha massa quasi 1800 volte superiore a quella di un elettrone.

Fu inizialmente sviluppato un piccolo prototipo nell'isola polacca [[Wolin (isola)|Wolin]] nei pressi di [[Międzyzdroje|Miedzyzdroje]], dimostrandone le capacità nell'aprile-maggio [[1943]]. Subito si iniziarono quindi gli scavi delle gallerie, necessarie per la costruzione dell'imponente cannone nel litorale nord della Francia, andando a costituire quindi la terza arma di terrore dopo la [[V1 (Fieseler Fi 103)|V-1]] e la [[V2 (Aggregat 4)|V-2]].

La tabella seguente riassume alcune caratteristiche delle tre [[particelle subatomiche]] anzidette:<ref>L'elettrone, il protone e il neutrone non sono le uniche particelle subatomiche; infatti dopo la loro scoperta seguirono le scoperte di molte altre particelle subatomiche.</ref>

Il sito francese in costruzione prevedeva delle camere di combustione laterali inclinate di un certo angolo e poste ad una distanza di 3,65 metri l'una dall'altra. Alla sua costruzione si dedicarono molti operai slavi,<ref>secondo altre fonti erano degli operai francesi del servizio obbligatorio raggruppati per dieci sotto la guida di minatori di Colonia e Dusserldorf</ref> ma la resistenza francese, visti gli iniziali sforzi della costruzione, avvisò subito gli alleati, che puntualmente (solo due mesi dopo) iniziarono i bombardamenti; Il 6 luglio [[1944]], tre bombe [[Tallboy]] penetrarono il poco cemento superficiale e la marna fino ad entrare nei tunnel inclinati, percorrendoli fino in fondo. Il disastro fu totale: la parte inferiore della base, dove erano tenuti prigionieri i circa 800 lavoratori forzati durante il bombardamento, si riempì d'acqua uccidendoli tutti.

{| {{prettytable|width=100%}}

|- bgcolor="#efefef"

!align="left"|Particella

!align="left"|Simbolo

!align="left"|Carica

!align="left"|Massa

!align="left"|Note

|- style="font-size:90%"

|align="left"|[[Elettrone]]

|align="left"|''e^-''

|align="left"|-1,6 &times; 10^-19 [[Coulomb|C]]

|align="left"|9,1093826 &times; 10^-31 kg (0,51099 891 [[Elettronvolt|MeV/c²]])

|align="left"|Scoperto da [[Joseph John Thomson|Thomson]] in base alle esperienze sui [[raggi catodici]] di [[William Crookes]]. Con l'[[esperimento della goccia d'olio]] [[Robert Millikan|Millikan]] ne determinò la carica.

|- style="font-size:90%"

|align="left"|[[Protone]]

|align="left"|''p''+

|align="left"|1,6 &times; 10^-19 [[coulomb|C]]

|align="left"|1,6726231 &times; 10^-27 kg (9,3828 &times; 10² MeV/c²)

|align="left"|Scoperto da [[Ernest Rutherford]] con l'esperimento dei raggi alfa, la sua esistenza fu ipotizzata già da [[Eugene Goldstein]], lavorando con i raggi catodici.

|- style="font-size:90%"

|align="left"|[[Neutrone]]

|align="left"|''n''

|align="left"|0 C

|align="left"|1,674 927 29(28) × 10⁻²⁷ kg (9,39565 560(81) &times; 10² MeV/c²)

|align="left"|Scoperto da [[James Chadwick]], la sua esistenza fu desunta a partire da contraddizioni studiate prima da [[Walther Bothe]], poi da [[Irène Joliot-Curie]] e [[Frédéric Joliot]].

|}

Nonostante il successo alleato, gli americani con il [[progetto Aphrodite]] continuarono fino al mese di agosto '44 a bombardare i bunker costieri utilizzando dei [[Boeing B-17 Flying Fortress|B-17]] radioguidati, ma poi sospesero l'operazione per i pochi risultati ottenuti e per i molti incidenti avvenuti, oltre che al dover mobilitare il principale sforzo dei bombardieri sulle regioni della Germania. In uno di questi incidenti, il 12 agosto 1944, in Inghilterra mentre stava volando verso Mimoyecques, morì Joseph Kennedy Jr., fratello maggiore del futuro presidente.<ref>{{cita web|lingua=en|cognome=Reynolds |nome=George A. |titolo=Azon Project |url=http://www.458bg.com/azonproject.htm |editore=458bg.com |accesso=18 marzo 2009}}</ref>

[[Immagine:Atom.svg|thumb|220 px|<center>Rappresentazione schematica di un atomo di [[elio]]. <br/>Attorno al nucleo, composto da due neutroni (in verde) e due protoni (in rosso), ruotano gli elettroni (in giallo).]]

Si definiscono due quantità per identificare ogni atomo:

*[[Numero di massa]] (A): la somma del numero di neutroni e protoni nel nucleo

*[[Numero atomico]] (Z): il numero dei protoni nel nucleo, che corrisponde al numero di elettroni esterni ad esso.<ref>Nel suo complesso ogni atomo presenta quindi carica elettrica nulla.</ref>

Per ricavare il numero dei neutroni si sottrae al numero di massa il numero atomico

Davanti all'avanzata alleata la base fu abbandonata. Nel 1945 fu fatta esplodere dal genio inglese per evitare un possibile uso anti-inglese (la demolizione riguardò tutte le basi tedesche situate nel nord della Francia). La base è attualmente visitabile nella parte superiore. Non ci sono fondi per recuperare i corpi dei prigionieri sepolti nella parte inferiore del complesso.

Esiste una grandezza che ne quantifica la massa, definita [[peso atomico]] (più correttamente "massa atomica"), espresso nel [[Sistema internazionale di unità di misura|SI]] in [[unità di massa atomica]] (o ''uma''), dove una unità di massa atomica equivale alla dodicesima parte della massa di un atomo di [[carbonio]]-12 (¹²C).

Il numero degli elettroni che ruotano attorno al nucleo è uguale al numero dei protoni nel nucleo: essendo le predette cariche di valore assoluto uguale, un atomo è normalmente elettricamente neutro e pertanto la materia è normalmente elettricamente neutra. Tuttavia esistono atomi che perdono o acquistano elettroni, ad esempio in virtù di una [[reazione chimica]]: la specie che ne deriva si chiama [[ione]]; gli ioni possono essere quindi di carica positiva o negativa.

Non si conoscono, quindi, le effettive potenzialità di quest'arma, considerando anche che furono sparati ben pochi colpi.

Gli atomi aventi lo stesso numero atomico hanno le stesse proprietà chimiche: si è dunque convenuto a definirli appartenenti allo stesso [[elemento chimico|elemento]].

==Bombardamento del Lussemburgo==

Due atomi possono differire anche nell'avere numero atomico uguale ma diverso numero di massa: simili atomi sono detti [[isotopo|isotopi]] ed hanno medesime proprietà chimiche. Ad esempio l'atomo di [[idrogeno]] ha più isotopi: in natura infatti esso è presente in grande maggioranza come ¹H (formato da un protone ed un elettrone) e in minore quantità da ²H (o [[deuterio]]<ref>nell'[[acqua pesante]] gli atomi di idrogeno sono completamente sostituiti da quelli di deuterio.</ref>, che è formato da un protone, un neutrone ed un elettrone) e ³H (o [[trizio]], estremamente raro, formato da un protone, due neutroni ed un elettrone). Dal punto di vista chimico, idrogeno, deuterio e trizio presentano identiche proprietà.

Una versione ridotta del cannone fu utilizzata contro la città di [[Lussemburgo (città)|Lussemburgo]] (che era stata liberata nel settembre del '44). I primi colpi furono sparati il 30 dicembre 1944 per un totale di 183 colpi, fino al 22 febbraio 1945, con 44 centri confermati nell'area urbana. L'arma non si dimostrò molto efficace: i colpi giunti a segno causarono 10 morti e 35 feriti.<ref name=luxem>{{cita web|lingua=en|cognome=|nome=|titolo=The V3 weapon system (HDP), " High pressure pump " or " Centipede "|editore=National Museum of Military History|url=http://www.nat-military-museum.lu/pageshtml/museumspecial.php|accesso=1º giugno 2008|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20060822160622/http://www.nat-military-museum.lu/pageshtml/museumspecial.php|dataarchivio=22 agosto 2006|urlmorto=sì}}</ref>

==Lamentele==

== Il modello atomico==

Tra coloro che non apprezzavano il super-cannone vi era [[Martin Bormann]] e il professor Osenberg, capo dell'ufficio programmazione del consiglio delle ricerche del Reich. Entrambi pensavano che tale arma fosse un fallimento: la costruzione della canna, il tipo di proiettili e il consumo di carburante era troppo alto. Inoltre il numero di operai che lavoravano per questo progetto era pari a circa 5000 persone che dovevano scavare il complesso di tunnel anche fino a 30 metri di profondità. Inoltre servivano 1000 "serventi" per i 25 pezzi che si stavano costruendo.<ref name=nava>{{Cita libro|cognome = Nava| nome = Nino | titolo = Le armi sergete | editore = Fermi | città = Ginevra | anno = 1973| cid=Nava}}</ref>

{{Vedi anche|L'evoluzione del modello atomico|Teoria atomica}}

[[Immagine:String theory.svg|thumb|200px|left|I diversi ordini di grandezza della materia:<br/>1. Materia (macroscopico)<br/>2.Struttura molecolare (atomi)<br/>3.[[Atomo]] ([[neutrone]], [[protone]], [[elettrone]])<br/>4.Elettrone<br/>5.[[Quark (particella)|Quark]]<br/>6.[[Teoria delle stringhe|Stringhe]]]]

Il professor Osenberg disse: "gli inventori del cannone hanno trascurato le più elementari norme e leggi della fisica!"<ref name=nava/>

Già dal [[IV secolo a.C.]] alcuni filosofi greci ([[Leucippo]], [[Epicuro]] e [[Democrito]]) e romani ([[Tito Lucrezio Caro]]), ipotizzarono che la materia non fosse continua, ma costituita da particelle minuscole e indivisibili, fondando così la [[teoria atomica]]; questa corrente filosofica<ref>L'atomismo era una corrente filosofica e non una teoria scientifica, in quanto queste considerazioni derivavano da semplici intuizioni di natura filosofica, non da evidenze sperimentali.</ref> venne chiamata "[[atomismo]]". I diversi "atomi" erano supposti differire per forma e dimensioni. L'idea atomistica fu poi avversata da [[Aristotele]], il cui pensiero, successivamente, fu adottato dalla [[Chiesa cattolica]]. Bisognerà aspettare fino al [[XIX secolo]] perché gli scienziati riprendessero in considerazione l'ipotesi atomica.

==Musei==

Nel [[1808]] [[John Dalton]] diede una spiegazione ai fenomeni chimici, affermando che le sostanze sono formate dai loro componenti secondo rapporti ben precisi fra numeri interi, ipotizzando quindi che la materia fosse costituita da atomi. Nel corso dei suoi studi, Dalton si avvalse delle conoscenze chimiche che possedeva (la [[legge della conservazione della massa]] e la [[legge delle proporzioni definite]]) e formulò la sua [[teoria atomica]], che si fondava su cinque punti:

Esistono due musei sul V3: uno sull'isola polacca [[Usedom]] dove fu costruito il prototipo e l'altro presso la [[fortezza di Mimoyecques]] in Francia.<ref name=basev3>{{cita web|lingua=en|cognome=|nome=|url=https://translate.google.com/translate?hl=en&sl=fr&u=http://www.basev3-mimoyecques.com/&sa=X&oi=translate&resnum=1&ct=result&prev=/search%3Fq%3Dbasev3-mimoyecques%26hl%3Den|titolo=Forteresse de Mimoyecques|accesso=24 dicembre 2007|editore=basev3-mimoyecques.com}}</ref><ref name=bunkierv3>{{cita web|lingua=en|cognome=|nome=|url=https://translate.google.com/translate?hl=en&sl=pl&u=http://www.infoturystyka.net.pl/bunkierv3/&sa=X&oi=translate&resnum=1&ct=result&prev=/search%3Fq%3Dbunkierv3%26hl%3Den |titolo=bunkierv3|accesso=9 giugno 2008|editore=infoturystyka.net.pl}}</ref>

* la [[Materia (fisica)|materia]] è formata da [[particelle elementari]] chiamate atomi, che sono indivisibili e indistruttibili;

* gli atomi di uno stesso [[Elemento chimico|elemento]] sono tutti uguali tra loro;

* gli atomi di elementi diversi si combinano tra loro in rapporti di numeri interi e generalmente piccoli dando così origine a [[composto chimico|composti]];

* gli atomi non possono essere né creati né distrutti;

* gli atomi di un elemento non possono essere convertiti in atomi di altri elementi.<ref>Quete ultime due proposizioni verranno smentite in seguito dai risultati della [[Fisica nucleare e subnucleare]].</ref>

Questa viene considerata la prima [[teoria atomica]] della materia perché per primo Dalton ricavò le sue ipotesi per via empirica.

=== I primi modelli atomici ===

[[Immagine:Esperimento Rutherford.PNG|thumb|200px|L'esperimento di Rutherford: poche [[particella alfa|particelle alfa]] vengono deflesse dal [[campo elettrico]] del nucleo, la maggior parte di esse attraversa lo spazio vuoto dell'atomo.]]

Con la scoperta della [[radioattività]] naturale, si intuì successivamente che gli atomi non erano particelle indivisibili, bensì erano oggetti composti da parti più piccole. Nel [[1902]], [[Joseph John Thomson]] propose il primo modello fisico dell'atomo<ref>Caforio e Ferilli, PHYSICA 3, Ed. Le Monnier, pag. 251</ref>: aveva infatti provato un anno prima l'esistenza dell'elettrone. Egli immaginò che un atomo fosse costituito da una sfera di materia caricata positivamente (protoni e neutroni non erano stati ancora scoperti) in cui gli elettroni (negativi) erano immersi ('''modello a panettone''', in inglese ''plum pudding model'').

Nel [[1911]] [[Ernest Rutherford]] fece un esperimento cruciale, con lo scopo di convalidare il modello di Thomson. Egli bombardò un sottilissimo foglio di [[oro]], posto fra una sorgente di [[particella alfa|particelle alfa]]. Le particelle, attraversando la lamina, lasciarono una traccia del loro passaggio sullo schermo. L'esperimento portò alla constatazione che i raggi alfa non venivano quasi mai deviati; solo l'1% dei raggi incidenti era deviato considerevolmente dal foglio di oro (alcuni venivano completamente respinti).<br>

Sulla base di questo fondamentale esperimento, Rutherford propose un modello di atomo in cui quasi tutta la massa dell'atomo fosse concentrata in una porzione molto piccola, il nucleo (caricato positivamente) e gli elettroni gli ruotassero attorno così come i [[pianeti]] ruotano attorno al [[Sole]] ('''modello planetario'''). L'atomo era comunque largamente composto da spazio vuoto, e questo spiegava il perché del passaggio della maggior parte delle particelle alfa attraverso la lamina. Il nucleo è così concentrato che gli elettroni gli ruotano attorno a distanze relativamente enormi, aventi un diametro da 10.000 a 100.000 volte maggiore di quello del nucleo. [[Ernest Rutherford|Rutherford]] intuì che i protoni da soli non bastavano a giustificare tutta la massa del nucleo e formulò l'ipotesi dell'esistenza di altre particelle, che contribuissero a formare l'intera massa del nucleo. Nel modello atomico di Rutherford non compaiono i neutroni, perché queste particelle furono successivamente scoperte da [[James Chadwick|Chadwick]] nel [[1932]].

Il modello di Rutherford aveva incontrato una palese contraddizione con le leggi della [[fisica classica]]: secondo la teoria [[elettromagnetismo|elettromagnetica]], una carica che subisce una [[accelerazione]] emette [[energia]] sotto forma di [[radiazione elettromagnetica]]. Per questo motivo, gli elettroni dell'atomo di Rutherford, che si muovono di [[moto circolare]] intorno al nucleo, avrebbero dovuto emettere onde elettromagnetiche e quindi, perdendo energia, annichilire nel nucleo stesso ('''teoria del collasso'''), cosa che evidentemente non accade.<ref>Il fenomeno dell'[[annichilazione]] invece avviene tra [[Fisica delle particelle|particella]] e [[antiparticella]].</ref> Inoltre un elettrone, nel perdere energia, potrebbe emettere onde elettromagnetiche di qualsiasi [[lunghezza d'onda]], operazione preclusa nella teoria e nella pratica dagli studi sul [[corpo nero]] di [[Max Planck]] (e successivamente di [[Albert Einstein]]). Ciò portò i fisici ad introdurre una nuova e rivoluzionaria teoria: la [[quantizzazione dell'energia]].

{{nota|titolo=Elettroni nel nucleo?|align=right|contenuto=Dopo l'[[scattering Rutherford|esperimento di Rutherford]] era abbastanza evidente che gli elettroni non potessero trovarsi all'interno del nucleo. Si può, però, pensare ad una dimostrazione per assurdo: si supponga, per un momento, l'esistenza degli elettroni nel nucleo. Il suo raggio può essere stimato nell'ordine dei [[cinque|5]] [[fermi|fm]].

L'[[quantità di moto|impulso]] dell'elettrone, nell'atomo, allora sarà:

:<math>p = \frac {2 \pi \hbar}{\lambda} = \frac {2 \pi 193,7 MeV fm}{\lambda c}</math>

dove ''c'' è la [[velocità della luce]] e ''&lambda;'' la [[Lunghezza_d'onda|lunghezza d'onda di de Broglie]] dell'elettrone.

A questo punto si fissa una [[lunghezza d'onda]] massima in [[dieci|10]] fm e si può così calcolare il valore minimo per l'impulso, che alla fine risulta essere di circa 124 [[elettronvolt|MeV]]/''c''. Ora, poiché la [[massa (fisica)|massa]] dell'elettrone è pari a 0,5 MeV/''c''², da un semplice conto [[relatività ristretta|relativistico]] risulta evidente che l'[[energia]] totale dell'elettrone è pari a:

:''E''² = ''p''²''c''² + ''m''²''c''⁴ = 125 MeV

Quindi, se ci fossero elettroni nel nucleo, la loro energia sarebbe 250 volte maggiore rispetto alla loro intera massa: elettroni così energetici, però, non sono mai stati emessi da alcun nucleo. L'unico indiziato, l'elettrone emesso nel [[decadimento beta]] dei nuclei, ha un intervallo di energia che va da pochi MeV ad un massimo di [[venti|20]] MeV.}}

=== Bohr e la meccanica ondulatoria: l'atomo oggi ===

{{vedi anche|modello atomico di Bohr|orbitale|equazione di Schrödinger}}

Nel [[1913]] [[Niels Bohr]] propose una modifica concettuale al modello di Rutherford. Pur accettandone l'idea di ''modello planetario'', postulò che gli elettroni avessero a disposizione orbite fisse, nelle quali non emettevano né assorbivano energia (questa infatti rimaneva costante): in particolare, un elettrone emetteva o assorbiva energia sotto forma di [[Radiazione elettromagnetica|onde elettromagnetiche]] solo se effettuava una transizione da un'orbita all'altra, e quindi passava ad uno stato a energia minore o maggiore.<ref>per approfondire si veda l'[[atomo di Bohr]]</ref>

Questa idea, non compatibile con le leggi della fisica classica di [[Isaac Newton|Newton]], si fondava sulle idee dell'allora nascente [[meccanica quantistica]]. Il '''modello di Bohr''' spiegava molto bene l'atomo di [[idrogeno]], ma non quelli più complessi. [[Arnold Sommerfeld|Sommerfeld]] propose allora una correzione al modello di Bohr, secondo cui si aveva una buona corrispondenza fra la teoria e le osservazioni degli [[spettro (fisica)|spettri]] degli atomi.<ref>uno [[spettro (fisica)|spettro]] è l'insieme delle frequenze delle radiazioni elettromagnetiche emesse o assorbite dagli elettroni di un atomo.</ref> Ciò nonostante, il '''modello di Bohr-Sommerfeld''' si basava ancora su postulati e soprattutto funzionava bene solo per l'idrogeno: tutto ciò, alla luce anche del [[principio di indeterminazione]] introdotto da [[Heisenberg]] nel [[1927]], convinse la comunità scientifica che fosse impossibile descrivere esattamente il moto degli elettroni attorno al nucleo, motivo per cui ai modelli [[Determinismo|deterministici]] fino ad allora proposti si preferì ricercare un modello [[Probabilismo|probabilistico]], che descrivesse con buona approssimazione qualsiasi atomo. Ciò fu reso possibile grazie ai successivi risultati della [[meccanica ondulatoria]].

Nel [[1932]] fu scoperto il [[neutrone]], per cui si pervenne presto ad un modello dell'atomo pressoché completo, in cui al centro vi è il nucleo, composto di protoni (elettricamente positivi) e neutroni (elettricamente neutri) ed attorno ruotano gli elettroni (elettricamente negativi).

Fu abbandonato il concetto di orbita e fu introdotto il concetto di [[orbitale]]. Secondo la meccanica quantistica non ha più senso infatti parlare di [[traiettoria]] di una particella: da ciò discende che non si può neanche definire con certezza dove un elettrone si trova in un dato momento. Ciò che si poteva conoscere era la [[probabilità]] di trovare l'elettrone in un certo punto dello [[Spazio (fisica)|spazio]] in un dato istante di [[tempo]]. Un orbitale quindi non è una traiettoria su cui un elettrone (secondo le idee della fisica classica) poteva muoversi, bensì una porzione di spazio intorno al nucleo definita da una ''superficie di equiprobabilità'', ossia entro la quale c'è il 95% della probabilità che un elettrone vi si trovi. In termini più rigorosi, un orbitale è definito da una particolare [[funzione d'onda]], l'[[equazione di Schrödinger]], in tre variabili, i [[numero quantico|numeri quantici]], ciascuna delle quali è associata rispettivamente all'energia, alla forma e all'orientamento nello spazio dell'orbitale.PARAPONZIPONZIPO'!

==Note==

<references/>

== Voci correlateBibliografia ==

* {{Cita libro|cognome=Henshall|nome=Philip|titolo=Hitler's Rocket Sites|editore=Philip Hale|anno=1985|isbn=0-7090-2021-X|cid=harv|lingua=en}}

*[[Numero di Avogadro]]

* {{Cita libro|cognome=Irving|nome=David|wkautore=David Irving|titolo=The Mare's Nest|anno=1964|editore=William Kimber and Co|città=London|url=http://www.fpp.co.uk/books/MaresNest/MaresNest_2010.pdf|isbn=978-1-872197-22-7|cid=harv|lingua=en}}

*[[Storia della chimica]]

* {{Cita libro|cognome1= Wood |nome1= Paul |nome2= Roger |cognome2=Ford |titolo= Germany's Secret Weapons in World War II |editore= Zenith Imprint |anno= 2000 |città= |pp= 117–19 | isbn = 0-7603-0847-0|cid=harv|lingua= en}}

*[[Atomo di Bohr]]

* {{Cita libro|cognome=Zaloga|nome=Steven J.|cognome2= Johnson |nome2= Hugh |cognome3= Taylor |nome3= Chris |titolo=German V-Weapon Sites 1943-45|editore=Osprey Publishing|città=Oxford|anno=2008|isbn=978-1-84603-247-9|cid=harv|lingua=en}}

*[[Teoria atomica]]

* {{Cita pubblicazione|cognome=Ginisty|nome=Paul|titolo=Un nouveau cannon|rivista=L'Actualité militaire illustrée|data=2 marzo 1884|numero=6|url=http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k5743604f/f2|accesso=29 giugno 2011|titolotradotto=A new cannon|cid=harv|lingua=fr}}

* {{Cita libro|titolo=L'artillerie à l'exposition de 1878|anno=1879|url=http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k75102k/f13|accesso=29 giugno 2011|editore=Berger-Levrault|città=Paris|cid={{harvid|L'artillerie à l'exposition de 1878|1879}}|lingua=fr}}

== Altri progetti ==

* {{Cita libro|cognome=Birnie|nome=Rogers|titolo=Gun making in the United States|anno=1907|editore=Government printing office|città=Washington|url=https://www.archive.org/stream/gunmakinginunit00deptgoog#page/n45/mode/2up|accesso=28 giugno 2011|capitolo=The multicharge gun|cid=harv|lingua=en}}

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* {{Cita libro|curatore-cognome=Birnie|titolo=Gun making in the United States|anno=1907|editore=Government printing office|città=Washington|url=https://www.archive.org/stream/gunmakinginunit00deptgoog#page/n129/mode/2up|accesso=28 giugno 2011|pp=121–124|capitolo=Discussion|nome=James Richard |cognome=Haskell|lingua=en}}

* {{Cita libro|capitolo=The Lyman Accelerator Gun|titolo=Van Nostrand's eclectic engineering magazine|volume=3|editore=D. Van Nostrand|anno=1870|cid=harv|pp=658–659|url=https://www.google.com/books?id=4ctMAAAAYAAJ&pg=PA658#v=onepage&q&f=false|lingua=en}}

*{{Cita libro|cognome= Bull |nome= Stephen |titolo= Encyclopedia of military technology and innovation |editore= Greenwood Press |città= Westport, Conn |anno= 2004 | isbn = 978-1-57356-557-8 |capitolo=V3|p=282|url=http://books.google.be/books?id=HN3AUx_3Mn4C&pg=PA282#v=onepage&q&f=false|cid=harv|lingua=en}}

* {{Cita pubblicazione|titolo= Warfare's new weapon; casting the first of Lyman-Haskell cannon|data= 25 ottobre 1881|rivista= [[The New York Times]]|url=http://query.nytimes.com/mem/archive-free/pdf?res=F20C1FFE3A581B7A93C7AB178BD95F458884F9|lingua= en}}

* {{Cita libro|nome=Alexander |cognome=Lyman Holley |titolo=A treatise on ordnance and armor |anno=1865|editore=D. Van Mostrand|pp=885–886|url=https://www.archive.org/stream/treatiseonordnan00hollrich#page/884/mode/2up|cid=harv|lingua=en}}

* {{Cita libro|cognome= Porezag |nome= Karsten |titolo= Geheime Kommandosache: Geschichte Der "V-Waffen" Und Geheimen Militaraktionen Des Zweiten Weltkrieges an Lahn, Dill Und Im Westerwald |editore= Verlag Wetzlardruck |anno= 1997 | isbn = 3-926617-20-9|cid=harv|lingua= de}}

* {{Cita libro|autore=United States Army&nbsp;— Ordnance Dept|titolo= Report of the Chief of Ordnance to the Secretary of War |editore=Government Press Office |anno= 1884 |città= |url= http://books.google.com/books?id=J5ktAAAAIAAJ|cid=harv|lingua=en}}

* {{Cita pubblicazione|cognome=Pallud|nome=Jean-Paul|titolo=Le Bunker de Mimoyecques&nbsp;— Hochdrukpumpe|rivista=39/45 Magazine|anno=2003|volume=197|pp=44–57|issn=0761-7348|cid=harv|lingua=fr}}

* {{Cita libro|cognome=Hogg|nome=Ian V.|titolo=German artillery of World War II|anno=2002|editore=Greenhill|città=London|isbn=1-85367-480-X|cid=harv|lingua=en}}

==Voci correlate==

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