Una disposizione planetaria di elettroni attorno a una massa centrale, modellata sugli anelli di Saturno, costituì la base della proposta di struttura atomica formulata nel 1904 da Nagaoka Hantarō. Questo quadro teorico sfidò le prevalenti supposizioni contemporanee sulla distribuzione della carica atomica, segnando un ingresso significativo di un fisico giapponese nel discorso internazionale sulla fisica atomica delle origini.
Formazione accademica e prime ricerche
Nato nel 1865 a Ōmura-shi, Nagaoka Hantarō studiò presso la scuola media e superiore Kaisei e l'Università di Tokyo. Dopo la laurea nel 1887, si dedicò a studi sulla magnetostrizione nel nichel liquido insieme a Cargill Gilston Knott. Tra il 1893 e il 1901, ampliò le sue competenze frequentando le università di Berlino, Monaco e Vienna. Durante questo periodo, incontrò il lavoro di Ludwig Boltzmann sulla teoria cinetica dei gas e osservò Marie Curie al Congresso Internazionale di Fisica del 1900 a Parigi, un'esperienza che spostò il suo principale interesse di ricerca verso la fisica atomica.
Il modello atomico saturniano
Nel 1904, Nagaoka propose un'alternativa al preesistente modello atomico a panettone, che J. J. Thomson aveva strutturato come una sfera uniforme di carica positiva contenente elettroni sparsi. Nagaoka sostenne che cariche opposte fossero impenetrabili. Il suo modello alternativo presentava un centro massiccio e caricato positivamente circondato da migliaia di elettroni in rivoluzione tenuti insieme da forze elettrostatiche. Sebbene suggerisse che questo modello potesse spiegare gli spettri atomici e il decadimento beta radioattivo, una successiva analisi di George Schott indicò che il modello non riusciva a prevedere accuratamente le linee spettrali. Nagaoka abbandonò questa proposta entro il 1908.
Incarichi professionali e contributi successivi
Nagaoka fu professore di fisica all'Università di Tokyo dal 1901 al 1925. Dopo il pensionamento, divenne scienziato capo presso il RIKEN e fu il primo presidente dell'Università di Osaka dal 1931 al 1934. I suoi interessi di ricerca rimasero diversi, coprendo aree come l'induttanza dei solenoidi nel 1909 e le prime ricerche sismiche. Nel 1924, ottenne la sintesi dell'oro dal mercurio mediante bombardamento di neutroni. Inoltre, fu il primo a descrivere i principi delle comunicazioni a riflessione di meteora nel 1929.
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Nagaoka contribuì alla vita istituzionale nazionale come membro della Camera dei Pari. Tra le organizzazioni accademiche di cui fece parte figurano l'Accademia russa delle scienze e l'Accademia imperiale. Nel 1937, il governo giapponese gli conferì l'Ordine della Cultura, oltre a ricevere l'Ordine del Sol Levante di I classe. Morì nel 1950 a Tokyo, lasciando una carriera che spaziò dalla fisica teorica alla spettroscopia e all'amministrazione universitaria.
Dati rapidi
- Nato: 1865, Ōmura-shi - Morto: 1950, Tokyo - Cittadinanza: Giappone - Principali istituzioni: Università di Tokyo, Università di Tohoku, Università di Osaka - Premi: Ordine della Cultura (1937), Ordre del Sol Levante, I classe - Interessi scientifici: Fisica, spettroscopia, struttura atomica, sismologia - Principale risultato: Ha proposto il modello saturniano dell'atomo (1904) - Posizioni professionali: Membro della Camera dei Pari, presidente dell'Università di Osaka
Domande poste dai lettori
### Il modello di Nagaoka ha influenzato lo sviluppo del nucleo atomico?
Sebbene Ernest Rutherford abbia citato il modello planetario di Nagaoka nel suo articolo del 1911, non vi è alcuna prova che abbia influenzato direttamente la proposta del nucleo atomico.
### Quale risultato pratico è derivato dalla sua ricerca del 1924?
Nagaoka ottenne la prima sintesi riuscita dell'oro utilizzando il bombardamento di neutroni sul mercurio.
