Hoe Jean Perrin bewees dat atomen echt bestaan

10

Jean Perrin theoretiseerde niet alleen over atomen. Hij keek naar ze.

Perrin, geboren op 30 september 1870 in Lille, Frankrijk, bracht zijn hele leven door met het omzetten van abstracte wiskunde in zichtbare realiteit. Hij stierf op 17 april 1942 in New York, maar zijn nalatenschap is eenvoudiger dan zijn biografie: hij bewees dat de kleine bouwstenen van de materie niet alleen nuttige fictie zijn. Ze zijn echt.

Hiervoor won hij in 1926 de Nobelprijs voor de natuurkunde.

Vóór Perrin waren atomen een hypothese. Een krachtige. Een noodzakelijke voorwaarde om scheikunde en natuurkunde te laten werken. Maar het waren nog steeds geesten. Je kon ze niet zien. Je kon ze niet aanraken. Ze bestonden in de vergelijkingen.

Perijn veranderde dat.

Het bewijs in de beweging

De sleutel was Browniaanse beweging.

Het is de willekeurige, zenuwachtige dans van deeltjes die in een vloeistof zweven. Stofdeeltjes in een zonnestraal. Stuifmeel in water. Als je goed kijkt, zitten ze niet stil. Ze wiebelen.

In 1905 publiceerde Albert Einstein een wiskundige verklaring. Hij zei dat de jitter geen willekeurige chaos was. Het waren botsingen. De onzichtbare watermoleculen raakten van alle kanten de zichtbare deeltjes. Als Einstein gelijk had, zou je de grootte van de watermoleculen kunnen berekenen door naar de dans van de zichtbare deeltjes te kijken.

Maar wiskunde is geen bewijs.

Perrin nam de vergelijkingen van Einstein en testte ze.

Hij gebruikte een nieuw instrument: de ultramicroscoop. Standaardmicroscopen kunnen geen moleculen zien. Maar dit apparaat zou de kleine deeltjes zichtbaar kunnen maken tegen een donkere achtergrond. Perijn keek naar hen. Hij telde ze. Hij mat hun sedimentatie.

Zijn gegevens kwamen perfect overeen met de voorspellingen van Einstein.

“Perrins werk hielp atomen te verheffen van de status van bruikbare hypothetische objecten naar waarneembare entiteiten waarvan de realiteit niet langer kon worden ontkend.”

Dit is waarom het ertoe doet. Vóór 1908 konden sceptici beweren dat atomen slechts een handig model waren. Perrin liet zien dat het fysieke entiteiten waren. Je zou hun grootte kunnen schatten. Je zou ze in een bepaald volume kunnen tellen. De atomaire aard van materie was niet langer een gok. Het was een feit.

Een carrière vol primeurs

Perijns pad naar dit moment was niet lineair.

Hij studeerde aan de École Normale Supérieure in Parijs. In 1895 maakte hij al furore. Hij toonde aan dat kathodestralen negatief geladen deeltjes zijn. Hij probeerde hun massa te meten. Hij werd in elkaar geslagen door J.J. Thomson, die soortgelijke bevindingen publiceerde. Thomson kreeg de eer voor het elektron. Perrin pakte de overwinning voor de atomen.

In 1898 trad hij toe tot de faculteit van de Universiteit van Parijs. In 1910 was hij hoogleraar fysische chemie. Hij bekleedde deze functie tot 1940.

Gedurende zijn hele carrière gaf Perrin om meer dan alleen natuurkunde. Hij gaf om de waarheid. En in het begin van de 20e eeuw werd er nog steeds gedebatteerd over de waarheid over atomen. Sommige wetenschappers, zoals Ernst Mach, bleven sceptisch. Ze hielden van empirische gegevens. Ze hielden niet van niet-waarneembare entiteiten.

Perrin gaf hen de gegevens.

In 1913 accepteerden de meeste wetenschappers atomen als echt. Perijn