Elektroiaz (I)

César Tomé

Kimikari eta fisikari ugarik, 1890. urterako, uste zuen elementuen barruko atomoak, agian, oinarrizko unitate bat multzokatzeko moduak baizik ez zirela. Izan ere, konbentzituta zeuden naturak, funtsean, izaera sinplea zuela. Fisikariek teoria zinetikoan oinarrituta sorturiko ereduek, ordea, talka egiten zuten kimikariek analisi espektraletan lortutako emaitzekin.

Atomoaren teoria elektrikoek ekar zezaketen konponbidea. Teoria hauek James Clerk Maxwell zientzialariaren teoria elektromagnetikoa nahiz Michael Faraday fisikariak landutako elektrolisia zuten abiapuntu. Maxwellek proposatua zeukan argiaren dardarak ez zirela mekanikoak, baizik eta elektromagnetikoak, garai hartara arte uste izan zena arbuiatuz. Era berean, elektrolisien legeen arabera, elektrizitateak hidrogeno ioi batek adinako kargadun unitate diskretuen forma zuen. Akaso atomoak unitate horiek izango zituen bere barnean, eta horien dardarek sortuko zituzten igorpen-espektroetako lerroak? 1891n George Johnstone Stoney fisikariak unitate elektrolitiko horri elektroi izena eman zion, eta, datu zinetiko eta espektroskopikoak oinarri hartuta, bere tamaina zehazten saiatu zen.

Aldi berean, Hendrik Antoon Lorentz eta Joseph Larmor karga diskretuak Maxwellen teorian kokatzen saiatzen ari ziren. Teoria hau adierazteko, eter jarraitu bat erabiltzen zen oinarri gisa. Bi fisikari haiek, beraz, kargak eterrean zurrunbiloak edo presio-zentroak zirela zioten ereduak proposatu zituzten. 1896an indarra hartu zuen hipotesi horrek; izan ere, Lorentzen ikasle batek, Pieter Zeeman fisikariak, eremu magnetikoek espektro-lerroak banatzen dituztela aurkitu zuen.

Dena den, Lorentz eta Larmorrentzat elektroia atomoaren barruan tinko sartuta zegoenez, ez zuen inolako zereginik zegokion elementuaren izaera kimikoan. Ikuspuntu hori 1895. eta 1905. urteen artean aldatuko zen, X izpiak, erradioaktibitatea eta katodo-izpiak ikertzearekin batera.

Katodo-izpiak Julius Plücker fisikari eta matematikariak aurkitu zituen 1858an. Presio gutxian dagoen gas bati potentzia elektrikoa ezartzen zaionean agertzen dira. Hasieran, ordea, bitxikeria hustzat hartu zen, eta ez fisikaren funtsezko teoriak garatzea merezi zuen gai gisa. 1895ean. ordea, X izpiak aurkitu zirenean, arreta handia jaso zuten beren sorreraren atzean zeuden katodo-izpiek. Hala, katodo-izpiak atomo arinek baino 2000 aldiz masa txikiagoa zuten partikula batzuek osatzen zituztela ondorioztatu zen; partikulok karga negatiboa zuten. Lau ikertzaileren lanean oinarritu zen baieztapen hura: Phillipp Lenard fisikariak erakutsi zuen izpiek uste zena baino askoz urrutiagoraino bidaiatzen zutela gasetan barrena, eta xurgatze-maila gasaren pisu molekularraren araberakoa zutela; Emil Wiechert geofisikariak, Walter Kaufmann fisikariak eta Joseph John Thomson kimikariak, berriz, izpien karga/masa lotura neurtu zuten hainbat modutara.

Katodo-izpien ikertzaileen artean, Thomsonek garatu zituen teoriak sakonkien. 1897ko apirilaren 30ean, katodo-izpiak karga negatibodun partikula subatomikoak zirela proposatu zuen, baita atomo guztien osaeran zeudela ere: atomoei masaren eta jokabide kimikoaren zatirik handiena ematen zietela esan zuen. Beste eredu batzuetako elektroietatik bereizteko, Thomsonek korpuskulu izena eman zien bere partikulei.

Thomsonen garaikideentzat proposamen hura esoterikoegia zen, hurbilagoa alkimiatik fisikatik baino. Nahiago izan zuten George Francis Fitzgerald fisikariaren alternatiba, alegia, katodo-izpiak elektroi askeak —à la Larmor elektroiak– zirela pentsatzea. Hala, elektroi izendapena lotu zitzaien partikulei, benetan atomo kimikoaren funtsezko osagai zirela egiaztatu baino zenbait urte lehenago.